高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí):電化學(xué)專題

第一課時原電池說課

說課要點一、教材分析二、專題要點及高考考試方向分析三、學(xué)情分析四、電化學(xué)整體備考方案五、第一課時原電池復(fù)習(xí)課教學(xué)目標與教學(xué)重點、難點六、教法與學(xué)法分析七、教學(xué)過程設(shè)計八、板書設(shè)計一、教材分析

我們認真分析了必修2教材原電池部分、選修4教材P70電化學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)論及2012高考考綱、考試說明中電化學(xué)及相關(guān)聯(lián)部分的考試要求。

教材對電化學(xué)基礎(chǔ)知識從下四個方面要求學(xué)生掌握、理解。第一、化學(xué)能與其他形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，且嚴格遵循能量守恒定律。化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化必需通過一定裝置；第二、電化學(xué)反應(yīng)及其裝置可分為兩類；產(chǎn)生電流的反應(yīng)（化學(xué)電池--自發(fā)的向外輸送能量）和借助電流而發(fā)生的反應(yīng)（電解池--由外界輸入的能量推動）；第三、裝置設(shè)計的合理性決定能量轉(zhuǎn)換的效率；第四、電化學(xué)原理在電池制造、防止金屬銹蝕、電解、電鍍、電冶金中廣泛的應(yīng)用。

考試說明從以下幾方面也對考生作了不同層次的要求。對化學(xué)學(xué)習(xí)能力的要求

2．分析問題和解決（解答）化學(xué)問題的能力（1）能夠?qū)嶋H問題分解，通過運用相關(guān)知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學(xué)問題的能力。（2）能夠?qū)⒎治鼋鉀Q問題的過程和成果，用正確的化學(xué)術(shù)語及文字、圖表、模型、圖形等表達，并做出解釋的能力。（二）相關(guān)聯(lián)部分化學(xué)科學(xué)特點和化學(xué)研究基本方法1．略。2．了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。認識化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門科學(xué)。3．了解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。了解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)、基本原理以及能量變化等規(guī)律。4．略5．了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系（如化學(xué)與生活、材料、能源、環(huán)境、生命過程、信息技術(shù)的關(guān)系等）。了解在化工生產(chǎn)中遵循"綠色化學(xué)"思想的重要性。（二）相關(guān)聯(lián)部分二本專題要點及高考考試方向分析

電化學(xué)的內(nèi)容是歷年高考的重要知識點之一。以選擇題的形式出現(xiàn)考查的內(nèi)容有：（1）原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及根據(jù)總反應(yīng)方程式書寫各電極反應(yīng)式；（2）根據(jù)電解時電極變化判電極材料或電解質(zhì)種類（3）根據(jù)反應(yīng)式進行計算、與電解池及電鍍池精煉池進行綜合考查；（4）提供反應(yīng)方程式設(shè)計原電池；（5）提供電極材料電解質(zhì)溶液進行原電池是否形成的判斷；（6）與圖像進行結(jié)合考查各電極上質(zhì)量或電解質(zhì)溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的變化等。其中原電池的工作原理及其電極反應(yīng)式的書寫、電解產(chǎn)物的判斷和計算是高考命題的熱點。值得重視的是新教材的鹽橋，離子交換膜等，也是近年高考題中熱點的新增長點之一。

而第Ⅱ卷中命題會注重應(yīng)用性和綜合性（1）與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護等)相聯(lián)系，與無機推斷、實驗及化學(xué)計算等學(xué)科內(nèi)知識綜合；（2）由于氫能源已進入實用階段，它的重要性不言而愈，電動車用電池仍是考查的熱點。所以，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負極材料分析和電極反應(yīng)式的書寫。

總之，題型新穎、不偏不怪，只要注意基礎(chǔ)知識的落實，以及能力的訓(xùn)練便可以從容應(yīng)對。

三、學(xué)情分析

高三(2)(3)(6)班學(xué)生為武漢二中高分班學(xué)生。學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力強。化學(xué)學(xué)科平均水平85分以上（100分滿分）。在高二上學(xué)期接受新知識學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生們對電化學(xué)基礎(chǔ)知識理解較好，基本掌握了電化學(xué)基礎(chǔ)的諸多知識點，初步形成了原電池、電解池知識體系。但是，在較長的一段時間里學(xué)生對該部分知識應(yīng)用較少有些遺忘。高三第一輪復(fù)習(xí)如果只是簡單的對知識點進行回顧、歸納、對比，很難提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而如果把這些知識隱藏在探究性的問題中，引導(dǎo)學(xué)生深入分析，將知識點串成線，在頭腦中構(gòu)成原電池和電解池基礎(chǔ)知識兩條清晰的主線，既可鞏固知識，又能讓學(xué)生在應(yīng)用知識的過程中提升能力、激發(fā)探知熱情。

（一）教學(xué)目標1、知識及能力目標：（1）新課標要求學(xué)生能從根本上了解化學(xué)能與電能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因，能正確書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式，通過對電池效率的探究，掌握半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念。構(gòu)建原電池基礎(chǔ)知識主線（見后圖）（2）能運用守恒法解決電化學(xué)部分有關(guān)計算題。（3）通過提出問題培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，分析、對比和遷移知識的能力。(4)通過學(xué)生討論，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力及合作交流能力。

五.第一課時教學(xué)目標及教學(xué)重點、難點（一）教學(xué)目標

2、情感目標(1)通過開放性知識探究，激發(fā)學(xué)生探索興趣；

(2)了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。

(3)了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系（如化學(xué)與生活、材料、能源、環(huán)境的關(guān)系等）。了解在化工生產(chǎn)中遵循"綠色化學(xué)"思想的重要性。

六、教法與學(xué)法分析教學(xué)方法:綜合運用啟發(fā)、點撥、思考、討論等手段.把復(fù)習(xí)過程優(yōu)化成一個以學(xué)生為主體，老師為指導(dǎo)的過程。學(xué)法指導(dǎo):探究、類比課堂流程:提出情景問題引發(fā)學(xué)生探究熱情→引導(dǎo)學(xué)生正確判斷自發(fā)反應(yīng)中的化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為電能→引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用原電池基礎(chǔ)理論解決問題，梳理基本知識點實現(xiàn)教學(xué)目標1-（1）、(3)→教師提出問題引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計裝置實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。順利完成教學(xué)目標1-（3）、（4）鞏固原電池構(gòu)造的基礎(chǔ)知識→再次提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考能量轉(zhuǎn)化效率問題，突破難點。最后進行歸納、小結(jié)、課后訓(xùn)練。整個教學(xué)過程與方法，體現(xiàn)情感目標主線關(guān)注社會熱點、激發(fā)探索興趣，學(xué)習(xí)運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。

為什么選擇這個情景？硫酸銅在整個教材中從未有個專題介紹。但是，新課程的理念給我們以啟示，一個學(xué)科教學(xué)及研究一定要注重他的社會價值。據(jù)文獻資料顯示：硫酸銅涉及領(lǐng)域很廣。農(nóng)業(yè)上無機農(nóng)藥原料、動物飼料重要的微量元素添加劑；棉質(zhì)、絲質(zhì)品媒染劑；木材防腐涂料；在有色金屬選礦中的重要的藥劑之一；更是電化學(xué)工業(yè)的重要化工原料。特別是工業(yè)冶煉硫酸銅制備電鍍級硫酸銅研究中，就是利用廢銅、銅礦石等原料。將廢銅絲、廢銅片等置于廢電解液中在85℃下鼓入空氣，發(fā)生反應(yīng)：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O(熔銅過程是個典型的放熱反應(yīng)）此法叫加銅中和法。

思考：七、教學(xué)過程設(shè)計

課題引入環(huán)節(jié)文獻顯示：廢品銅可用于再生與生產(chǎn)銅化合物。二次銅資源的利用對有色金屬生產(chǎn)具有重要意義。（文獻：中南大學(xué)碩士學(xué)位論文20090525）所以，這個問題的教學(xué)資源極為豐富，依托他可以將情感價值主線貫穿電化學(xué)備考始終；利用他的化學(xué)反應(yīng)方程式引導(dǎo)學(xué)生分析問題構(gòu)建原電池基礎(chǔ)知識主線；利用該自發(fā)的反應(yīng)可以設(shè)計電化學(xué)裝置實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；利用他使學(xué)生體會理論與實際應(yīng)用的不同，使學(xué)生體驗科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感悟科學(xué)研究對人類文明的推動作用，享受化學(xué)世界的奇妙與和諧。此外，在主要原料中，我們刻意不寫出空氣。一方面增加問題的難點和趣味性；另一方面也是有意培養(yǎng)學(xué)生注重我們研究問題的環(huán)境。注重在敞口操作時，空氣既可以是我們廉價的豐富的資源，又可能是我們要考慮的干擾物質(zhì)。

方案設(shè)計環(huán)節(jié)，我們采用獨立思考的方式，要求學(xué)生完成設(shè)想。主要基于兩點。第一，考慮到這個問題所有學(xué)生都可以設(shè)計出一個電解方案，讓每個人在過程中啟動自己有關(guān)的電化學(xué)知識庫，應(yīng)用知識解決問題。同時，很快進入電化學(xué)復(fù)習(xí)狀態(tài)；第二，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維方式肯定是有差異性的，有時可能出現(xiàn)大膽的構(gòu)思，張揚個性，展現(xiàn)差異，可以促進交流，激活思維。

為什么要棄同學(xué)們的設(shè)計，而引出原電池方案呢？基于三點：（一）原電池基礎(chǔ)知識是形成電化學(xué)理論的基礎(chǔ)。（二）培養(yǎng)學(xué)生大膽設(shè)想，勇于創(chuàng)造精神；（三）教學(xué)上自然過渡復(fù)習(xí)原電池反應(yīng)特征。同時激發(fā)學(xué)生探知熱情。順利實施整體備考方案；在原電池分析過程中

為了很好的引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過的化學(xué)原理（電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率等）解決實驗設(shè)計中的問題。我們創(chuàng)設(shè)一個情景“某同學(xué)在一敞口容器中設(shè)計了如左圖所示原電池裝置”然后提出思考問題接著我們提出如下問題“若不使用外接電源，可否達到目的？試簡述理由。”

接下來環(huán)節(jié)就是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合理裝置。所以，教師提出問題“3.用此裝置制備硫酸銅，從速率和能量效率的角度分析存在哪些不足？可如何改進？”

為有效突破這個問題我們插入了一個工業(yè)應(yīng)用“廢銅（含少量Ag）、稀硫酸、熱空氣制備電鍍級硫酸銅”。

又設(shè)計了兩個問題:

（1）.粗銅中所含少量銀有何作用？

（2）.該反應(yīng)是一個典型的發(fā)熱反應(yīng)，試分析工業(yè)上能否通過合理原電池裝置，在制得硫酸銅的同時獲得大量電能？問題的設(shè)置基于以下幾點：（1）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用化學(xué)基本原理解決實驗室設(shè)計的實際問題;（2）引導(dǎo)學(xué)生了解原電池理論在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；（3）引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)與材料、能源、環(huán)境的關(guān)系,了解在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性；（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點、激發(fā)探索興趣，學(xué)習(xí)運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法發(fā)現(xiàn)問題、解決問題;（5）在比較中使學(xué)生體會理論與實際應(yīng)用的不同，體驗科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感悟科學(xué)研究對人類文明的推動作用，享受化學(xué)世界的奇妙與和諧;（6）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在理論上設(shè)計合理裝置，提高能量轉(zhuǎn)換效率問題。

完成了運用氧化還原反應(yīng)設(shè)計合理原電池裝置的全面復(fù)習(xí)。我們設(shè)計了一個簡易圖。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何將若干知識點建構(gòu)成原電池基礎(chǔ)知識主線正極負極e-流入（得到e-）發(fā)生還原反應(yīng)材料相對不活潑外電路e-流出（失去e-）發(fā)生氧化反應(yīng)材料相對活潑內(nèi)電路陽離子移向陰離子移向想一想：原電池的兩極應(yīng)如何判斷呢？最后，運用上述實驗室設(shè)計的原電池裝置，引導(dǎo)學(xué)生使用守恒法解決簡單問題。共設(shè)計兩個小問題“一段時間后，經(jīng)測得銅片溶解6.4g，試分析（1）電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為

；2）