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(共15张PPT)
基于模型构建的高三一轮复习 《电化学》
电 解 池（第1课时）
（1）电极判断 （2）电极反应式的书写 （3）微粒的迁移方向
（4）计算 （5）离子交换膜作用等
1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
2.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。
3.认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题。
核心考点
课标要求
全面把握高考评价体系的总体特征，深入理解高考的核心功能，准确把握高考的考查内容和考查要求，通过高考落实立德树人的根本任务。
高考评价体系
学习目标
1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
（证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想）
2.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。（宏观辨识与微观探析）
3.认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题。（变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任）
学习目标
回归教材 构建认知模型
回归教材 构建认知模型
（7）用装置1制备NaOH、H2、Cl2有何缺陷？（副反应角度）
（8）如何解决这个问题？（在导学案装置2处画出改进装置示意图）
（9）如何改进装置2能在阴极去获得纯净的NaOH溶液？
装置1
装置维度
原理维度
电极产物
电极反应物
阳极材料
阴极材料
电子导体
离子导体
电极反应
剂
e-
失电子场所
产物
剂
e-
得电子场所
产物
回归教材 构建认知模型
还原
氧化
失
得
氧化
还原
阳离子
阴离子
根据材料命制电化学题目:（鲁科版选修1教材P31）液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。
回归教材 构建认知模型
电源
链接高考 构建解题模型
典例1（2023·北京卷第5题改编）回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A. 废气中的CO2和SO2排放到大气中会形成酸雨
B. 离子交换膜可为质子交换膜
C. 装置工作时，阳极室溶液pH保持不变
D. 装置b中总反应式为SO32-+CO2+H2O===SO42-+HCOOH
AC
通电
链接高考 构建解题模型
典例2.（2024·山东卷第13题改编）以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. 电极a连接电源负极
B. 电解液的pH逐渐增大
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
E X为O2,Y为NaBr,Z为H2
BDE
通电
链接高考 构建解题模型
模型应用 分析酸碱不对称电解池电解CO2制HCOOH原理
1.（原创）中科院在2024年首次开发了一种高效的酸碱耦合电解系统，构筑酸碱不对称电解池，电解CO2实现了甲酸生产的高效电子利用，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. b电极为阴极，发生还原反应
B. 交换膜可为阳离子交换膜，若有2molH+通过，有1molCO2被消耗
C. 阳极反应式为CH3OH+4e-+5OH- =HCOOH+4H2O
D. 电解一段时间后，a电极消耗的CO2与b电极消耗的CH3OH质量相等
E. 若两极均采用碱性电解质溶液也可实现高效制备HCOOH
ACDE
模型应用
2.（2024·湖北卷第13题改编）我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O-，存在平衡 电极上发生的电子转移反应为 下列说法错误的是 （ ）
A. 装置中Cu电极为阴极
B. 双极膜中H2O解离的H+向Cu极移动，
OH-向PbCu极移动
C. 电解一段时间后阳极区c(OH-)减小
D. 理论上生成 双极膜中有4molH2O解离
E. 阳极总反应式为
F. 阴极区存在反应
AD
课堂小结
课后探索任务
高考题命制
课后作业：
1.以课后学案资料为情景，依据课程标准要求命制电化学题目。
2.完成课后导学案。(共19张PPT)
基于模型构建的高三一轮复习
电解池
教学分析
01
教学目标
02
教学反思
04
教学设计
03
目录
PART 01
教学分析
教学分析 课标要求
【内容要求】
认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。了解原电池及常见化学电源的工作原理。了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。
【学业要求】
能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。
学情分析
知识基础
从学案批改情况来看学生对电解池基础知识掌握情况良好。但在优化电解饱和食盐水装置时遇到困难。
心理基础
对于计算题和稍微复杂一点的电解装置存在畏难心理。
能力基础
主要原因是分析能力不足，证据推理和模型认知的核心素养还未形成，缺乏迁移运用的能力。
PART 02
教学目标
教学目标
知识目标
夯实基础，通过回扣教材内容加强对基础知识的理解与运用，建立电解池认知模型。使学生掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养。
能力目标
使学生能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题培养学生变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任的核心素养。
PART 03
教学设计
教学设计 课堂导入
以对中科大成功研发二氧化碳制甲酸用于电池技术，助力新能源电动汽车发展这项科研成果的介绍导入课堂，使学生体会电解原理的实际应用，认识到电解对科技发展的重要性
教学设计 环节一：回归教材构建认知模型
通过课本实验电解饱和食盐水装置的优化以制取纯净氢氧化钠、氯气、氢气的过程，帮助学生理解电解原理，体会氧化还原在电化学中的作用并构建电解池认知模型。
教学设计 环节一：回归教材构建认知模型
根据材料命制电化学题目:（鲁科版选修1教材P31）液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。
电源
通过学生自主命题并讲解题目的过程使学生体会如何利用认知模型分析问题更重要的是锻炼学生的发散思维
教学设计 环节二：链接高考构建解题模型
通过学生讲题了解学生知识上的漏洞和思维上的障碍点及时引导点拨，锻炼学生的逻辑思维能力、语言表达能力。
教学设计 环节二：链接高考构建解题模型
学生通过对这两个题目中装置的分析加深了对电解池模型的认知，强化了电解池两极反应方程式书写及相关计算，并自主总结电解池解题程序。
教学设计 环节三：模型应用
联系实际，以课堂导入视频中的科研成果为情景命制题目，使学生认识到电解知识可以应用到生产生活当中去解决实际问题体现化学学科价值。
学生在解题中尝试应用本节课总结的两个模型，在用模的过程中培养学生证据推理与模型认知的核心素养
教学设计 环节三：模型应用
在学生已经对电解池构建了认知模型并且能够依照一定的程序来解决问题的基础上，尝试引导学生分析陌生、复杂的问题，使学生不仅会用模更能够灵活的处理问题达到活模的目的。
教学设计
在此基础上，提供人教版教材中的内容作为情景让学生继续尝试命制电化学题目，使学生对于不同版本的教材有所了解。同时留给学生一个相对开放性问题作为本节课思维上的延伸有利于学生思维的发展。
开放性作业
PART 06
教学反思
教学反思
本节课利用与电解相关的科研成果创设情景，让学生感受电解在实际生活中的应用，帮助学生建立电解池认知模型和解题模型 将大部分的时间交给学生，使学生充分的展示自己，培养学生语言表达能力和逻辑思维能力，促进证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想和科学态度与社会责任的核心素养的形成。
本节课也暴露了一些问题，由于我了解的学情与实际情况有些许偏差，使课堂节奏前半部分太快，导致问题的处理不够完善。学生在书写的规范性、语言表达能力等方面还有待提高
请各位专家批评指正高三化学一轮专题复习电解池专题复习教案
电解池课前导学案
【课标要求】
1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
2.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。
3.认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题。
【必备知识】
【高考真题】
1.（2022·山东·高考真题T13）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是（ ）
A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式为
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
2.（2022·山东·高考真题T15）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是（ ）
A. 每个晶胞中个数为x
B. 每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8
C. 每个晶胞中0价Cu原子个数为
D. 当转化为时，每转移电子，产生原子
3.（2023·山东·高考真题T11）利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是（ ）
A. 甲室电极为正极
B. 隔膜为阳离子膜
C. 电池总反应为：
D. 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
4.（2024·湖南·高考真题T10）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是
A. 电解时，向Ni电极移动
B. 生成的电极反应：
C. 电解一段时间后，溶液pH升高
D. 每生成的同时，生成
5.（2024·全国·高考真题T6）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是（ ）
A．充电时，向阳极方向迁移
B．充电时，会发生反应
C．放电时，正极反应有
D．放电时，电极质量减少，电极生成了
6.（2024·黑吉辽·高考真题T12）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是
A.相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍
B. 阴极反应：
C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动
D. 阳极反应：
【链接高考】
根据高考真题总结高考核心考点
2.预测高考电化学的命题趋势
电解池课堂教学案（第一课时）
【学习目标】
1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
2.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。
3.认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题。
合作探究
任务一 回归教材 构建模型认知
（1）电解是将 通过 或 在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
（2）阴离子移向 极，阳离子移向 极。
（3）电解池是在直流电作用下迫使反应物发生氧化还原反应，从而使 的装置。
（4）电解池装置的构成
写出电解饱和食盐水的电极反应式：
阴阳离子的放电顺序（氧化还原角度）：
用装置1制备NaOH、H2、Cl2有何缺陷？（副反应角度）
如何解决这个问题？（在装置2处画出改进装置示意图）
如何改进装置2能在阴极获得纯净的NaOH溶液？
【小结1】电解池模型
【跟踪训练】根据材料命制电化学题目：（鲁科版选修1教材P31）液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。一种简单钒液流电池的结构及充电时工作原理示意如图。
任务二 链接高考 构建解题模型
典例1（2023·北京卷第5题改编）回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下，下列说法错误的是( )
废气中的CO2和SO2排放到大气中会形成酸雨
离子交换膜可为质子交换膜
装置工作时，阴极室pH逐渐减小，阳极室pH不变
装置b中总反应式SO32-+CO2+H2O==SO42-+HCOOH
典例2（2024·山东卷第13题改编）以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 电极a连接电源负极
B. 电解液的pH逐渐增大
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
E. X为O2，Y为NaBr，Z为H2
【小结2】 电解池解题程序
任务三 模型应用
1.（原创）利用可再生电能将CO2电化学转化为高附加值的甲酸，对实现碳中和及能量储存具有重要的意义。然而，制取甲酸的实际应用仍然面临着能量效率低和长期稳定性差的挑战。为此中科院首次开发了一种高效的酸碱耦合电解系统，构筑酸碱不对称电解池，实现了甲酸生产的高效电子利用，装置如图所示。下列说法错误的是 （ ）
b电极为阴极，发生还原反应
交换膜可为阳离子交换膜，若有2molH+通过，有1molCO2被消耗
阳极反应式为CH3OH+4e-+5OH- =HCOOH+4H2O
电解一段时间后，a电极消耗的CO2与b电极消耗的CH3OH质量相等
若两极均采用碱性电解质溶液也可实现高效制备HCOOH
【收获反思】
【课堂达标】
1.（2024·湖北卷第13题改编）我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中，甲醛转化为，存在平衡。电极上发生的电子转移反应为下列说法错误的是 （ ）
装置中Cu电极为阴极
双极膜中解离的向阴极移动向阳极移动
C. 电解一段时间后阳极区减小
D. 理论上生成双极膜中有解离
E. 阳极总反应式为
F. 阴极区存在反应
电解池课后巩固案
【命制题目】
以资料卡片内容为情景，依据课程标准要求命制电化学题目。（人教版高中化学选择性必修一P109）
【巩固练习】
1.（人教版选择性必修一课后习题P119第5题）锌-空气电池可作为电动车的动力来源。该电池的电解质溶液为KOH溶液，总反应式为：2Zn+O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-
下列说法正确的是（）
A.充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况下）
2.（人教版选择性必修一课后习题P120第10题改编）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
（1）图中X、Y分别是 、 （填化学式），分析、比较图示中a%与b%的大小： 。
（2）写出燃料电池B中的电极反应。
正极： 负极：
（3）B装置中离子交换膜的类型为 ，作用是
3.（苏教版选择性必修一课后习题P28第2题）若要在铜片上镀银，下列叙述中错误的是（ ）
①将铜片接在电源的正极 ②将银片接在电源的正极
③在铜片上发生的反应是Ag++e-=Ag
④在银片上发生的反应是4OH-+4e=O2↑⑤用CuSO4溶液作电解质溶液
⑥用AgNO3溶液作电解质溶液
①③⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤ D ②③④⑤
4.(2024河北高考第13题改编)我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是( )
A. 充电时，阴极电极反应式为2CO2+2e- =C2O42-
B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移
D. 放电时，每转移电子，理论上可转化
5.（2024高考广东卷第5题、2024高考浙江6月卷第13题重组）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是
图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
阳极材料可为锌块且锌块可永久使用
C．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：
D．图2为外加电流保护法，有利于提高对钢闸门的防护效果
E．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应。
6.（2024高考贵州卷第11题改编）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：，。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。下列说法错误的是
A. 该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能
B. 阴极反应式为
C. 光阳极每消耗，体系中生成
D. 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
E. HCO4-为催化剂，Mn(Ⅱ)为中间产物

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