高三《电化学基础》复习单元教学设计
一、考纲和考情分析
《电化学基础》位于高中化学必修2教材第二章第二节、选修4教材第四章，是高中化学选修课程中的概念原理内容，也是高考的常考点。高考考试大纲要求：理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式；了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
二、学情分析
根据平时练习和考试情况，学生在以下方面存在较多问题：
1、原电池与电解池混淆不清
2、电极反应式的书写不规范、不正确
3、新情景信息的提取能力欠缺
三、单元教学目标
根据高考考纲要求，本单元教学是通过复习原电池与电解池的基本工作基本原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用，构建电化学试题的解题模型。
四、课时划分与教学内容安排
该内容教学安排为3课时，内容为原电池与电解池的基本工作原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用。
第1课时电化学基本工作原理复习
（一）教学与评价目标
1.教学目标
（1）通过对原电池、电解池装置基本构造和工作原理的分析，构建电化学基本原理的解题模型。发展“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“变化观念和平衡思想”的学科素养。
（2）通过利用已知二次电池的装置设计试题，会利用电化学原理分析新情境中的电池工作原理，发展理论联系实际的应用能力和创新意识。
2.评价目标
（1）通过对原电池、电解池装置的对比分析和点评，诊断并发展学生对电化学装置认识水平（孤立水平、系统水平）。
（2）通过对原电池、电解池基本原理的对比分析和点评，诊断并发展学生对电化学基本原理认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。
（3）通过对已知二次电池装置设计的试题讨论和点评，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）。
（二）教与学方式
（1）从高考真题中的电化学装置入手对比分析原电池和电解池的构造和工作原理，让学生从基础知识入手，逐步深入解决问题。
（2）开展让学生参与电化学高考模拟题的编制和讨论，激发学习积极性，同时将学与考相结合，提高复习效率。
（3）平板实时展示小组讨论结果，使课堂评价更及时、直观。
（三）教·学·评过程
【学习任务1】认识原电池和电解池的装置
【评价任务1】诊断并发展学生对电化学装置认识水平（孤立水平、系统水平）。
学习任务1教学流程图
【学习任务2】构建原电池和电解池的工作原理模型
【评价任务2】诊断并发展学生对电化学基本原理认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）
分析高考真
题中的两个
电化学装置
图
判断电池属
于原电池还
是电解池
归纳总结原
电池和电解
池的构成条
件
分析另外两
个高考真题
中的电化学
1、标出电极名称
2、分别标出上述电池装
置中e-、I和阴阳离子的
构建原电池和
电解池的工作
原理模型
交流、评价
交流
评价
（电解液为NaClO 4）
学习任务2教学流程图
【学习任务3】设计一道电化学基本工作原理的试题
【评价任务3】诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）
学习任务3教学流程图
给出一个电化学装置图，从电化学基本工作原理的角度设
计一道选择题。
小组展示、
组间交流、评价 将设计试题与[2018全国卷Ⅲ
-11]比较，总结电化学原理考查形式。 平板展示
平板展示
交流评价
第2课时电极反应式书写复习
（一）教学与评价目标
1.教学目标
（1）通过对电极反应式书写的思维导图的展示与讨论，复习教材中重要电极反应式的书写，熟悉思维导图的绘制方法。
（2）通过书写铅蓄电池工作时充放电过程的电极反应式，构建依据总反应进行原电池和电解池电极反应式书写的方法。发展“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”的学科素养。
（3）通过对新情景下电极反应式书写的分析，构建新情境下电极反应式的书写方法，发展获取和应用新信息的能力及“证据推理与模型认知”的学科素养。
2.评价目标
（1）通过对绘制的电极反应式书写的思维导图的展示与评价，诊断并发展学生对已学知识的归纳整理能力。
（2）通过对铅蓄电池电极反应式书写的分析和点评，诊断并发展学生对依据总反应进行原电池和电解池电极反应式书写的认识水平（孤立水平、系统水平）。
（3）通过探究新情景下电极反应式书写方法，诊断并发展学生对新情景下电极反应式书写认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。
（二）教与学方式
（1）从电极反应式书写的思维导图入手，对教材知识进行整理。
（2）分析教材中熟悉的铅蓄电池，分析依据总反应进行原电池和电解池的电极反应式的书写，让学生熟悉基础知识，逐步深入解决问题。
（3）分析新型原电池和电解池的例题，同时小组间互评，增强生生之间的交流。
（4）平板实时展示小组讨论结果，使课堂评价更及时、直观。
（三）教·学·评过程
【学习任务1】思维导图的展示、评价与电极反应书写基础知识梳理
【评价任务1】诊断并发展学生对已学知识的归纳整理能力。
学习任务1教学流程图
【学习任务2】依据总反应书写电极反应式的方法建模
【评价任务2】诊断并发展学生对依据总反应书写电极反应式的认识水平（孤立水平、系统水平）。
【练习1】
为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D ?Zn )可以高 效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D?Zn—NiOOH 二次电池，结构如 下图所示。电池反应为
Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)???→←???
放电
充电
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s) (1)书写放电过程中的电极反应式：
正极： 。 负极： 。 (2)书写充电过程中的电极反应式：
阳极： ； 阴极： 。
学习任务2教学流程图
【学习任务3】新情景下电极反应式书写方法建模
【评价任务3】诊断并发展学生对新情景下电极反应式书写认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）
完成练习1
讨论铅蓄电池充放电过程中电极反应式的书写 交流、评价
讨论依据总反应书写电
极反应式的分析思路，分析二次电池充放电过程中电极反应式的关系，总结二次电池电极反应式书写的一般方法
巩固应用
交流、评价
教师引导完成例题2， 学生独立思考完成例题3
结合例题2和例题3的分析，讨论新情境下电极反应式书写的分析思路： 1、从题干和装置图中判断电池类型；
根据练
习2和练习3，分享心得交流 评价
平板展示
【例2】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示：
(1)阅读题干与装置图，勾画关键信息。
从题干与装置图中，判断电池类型为：。
(2)从题干与装置图中，判断电极名称，找出电极反应物与产物：。
(3)书写电极反应：
正极：；正极区后续反应：；
负极：；负极区后续反应：；【例3】最近我国科学家设计了一种CO 2+H2S协同转化装置，实现对
天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为
ZnO@石墨烯(包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生的反应为：
①EDTA-Fe2+ - e—= EDTA-Fe3+
②2 EDTA-Fe3++H2S= 2H++S+2 EDTA-Fe2+
(1)阅读题干与装置图，勾画关键信息。
从题干与装置图中，判断电池类型为：。
(2)从题干与装置图中，判断电极名称，找出电极反应物与产物：。
(3)书写电极反应：
阴极：。
【练习2】（2015年全国I 卷）微生物电池是指在微生
物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图
所示。
正极的电极反应式：；
负极的电极反应式：。
总反应：。
【练习3】[2019全国卷Ⅲ-28-（4）]在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近
采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：
负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。
学习任务3教学流程图
第三课时电化学的综合利用
（一）教学与评价目标
1.教学目标
（1）通过阅读资料，感知金属腐蚀的巨大破坏力，结合思维导图归纳总结金属腐蚀的种类和防护方法。发展“科学精神与社会责任”的学科素养。
（2）通过观看环境污染及治理视频，感知电化学在环境治理中的重要作用，构建电化学在水体治理和大气净化中试题的分析方法。发展获取和应用新信息的能力及“科学精神与社会责任”的学科素养。
（3）通过小组讨论分析氯碱工业原理，明确电解原理在工业生产中的主要应用，构建膜在产品制备过程中作用的分析方法。发展“实验探究与创新意识”的学科素养。
2.评价目标
（1）通过对思维导图的分析和点评，诊断并发展学生对金属腐蚀的种类和防护方法的认识水平（孤立水平、系统水平）。
（2）通过探究电化学在污水处理和空气净化方面的应用，诊断并发展学生将电化学应用到环境治理的能力水平（视角水平、内涵水平）。
（3）通过探究家用消毒器的制备，分析氯碱工业中离子交换膜的作用，诊断并发展学生对应用电解原理制备化工产品思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。（二）教与学方式
（1）从电化学原理应用的思维导图入手，对本专题知识进行小结。
（2）利用实际生活小资料和视频，让理论知识与实际联系更紧密，增强学生的学习兴趣。
（3）平板实时展示小组讨论结果，使课堂评价更及时、直观。
（三）教·学·评过程
【学习任务1】保护资源，人人有责
【评价任务1】诊断并发展学生对对金属腐蚀的种类和防护方法的认识水平（孤立水平、系统水平）。
溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A ．铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+
B ．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C ．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D ．以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【练习2】[2017全国卷Ⅰ-11]支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（ ） A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
学习任务1教学流程图 【学习任务2】保护环境，我来护航
【评价任务2】诊断并发展学生将电化学应用到环境治理的能力水平（视角水平、内涵水平）。
【例1】中国是一个严重缺水的国家，污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法不正确的是（ ）
观看视频，引发学生思考 结合例题1和例题2
小组讨论应用电化学原理治理污水、废气等环境问题的分析思路
完成练习3
交流、总结
平板展示 结合资料卡片与思维导图思考： （1）金属腐蚀的主要类型有哪些？ （2）金属有哪些电化学防护方法？
1、练习1[2019江苏]高考题
2、练习2[2017全国卷Ⅰ-11]
交流评价
平板展示
A．电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极
B．B极为电池的阳极，电极反应式为CH3COO?? 8e?+4H2O= 2HCO3?+9H+
C．当外电路中有0.2 mol e?转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2N A
D．A 极的电极反应式为+ H++2e?= Cl?+
【例2】为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2来提供O2，我国科学家设计了如图装置，反应后，电解质溶液的pH保持不变。下列说法正确的是(
)
A．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极
B．Y电极的反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．图中离子交换膜为阳离子交换膜
D．该装置实现了“太阳能→化学能→电能”的转化
【练习3】一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是()
A．b电极为该电池的负极
B．b电极附近溶液的pH减小
C．a电极反应式：C6H10O5－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋
D．中间室：Na＋移向左室，Cl－移向右室
学习任务2教学流程图
【学习任务3】利用资源，制备产品
【评价任务3】诊断并发展学生对应用电解原理制备化工产品思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）
1、讨论电解饱和食盐水制作家用环保型消毒液发生器的原理
2、讨论将电极用铁代替，没有得到消毒液的原因
1、回归教材分析氯碱
工业中如何避免Cl2
与NaOH反应？
2、离子交换膜的作用
分析
讨论交流1、根据例题3总结离
子交换膜的种类和作
用
2、完成练习4
平板展示
交流
评价
【例3】（1）[2018全国卷Ⅲ-27] KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式：。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为：
，其迁移方向是。
③与“电解法”相比，“KC lO3氧化法”的主要不足
之处有（写出一点）。
（2）利用“四室电渗析法”制备H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示。在装置图上标出离子的移动方向，并分析制备原理。
【归纳总结】离子交换膜的种类和作用
【练习4】[2018全国卷Ⅰ-27]制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，
装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有Na2SO3和NaHSO3。阳极的
反应式为: 。电解后室的NaHSO3溶液
浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
学习任务3教学流程图