第四章化学反应与电能教学分析课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第四章化学反应与电能教学分析一、课程目标1.能运用符号表征物质及其变化，并能解释其原因。2.关注化学变化中的能量转化，并揭示各类变化的特征和规律；3．能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的

思维框架。4．能发现提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化

实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获

得结论；5.

关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的

重要性，具有“绿色化学”观念和可持续发展意识；内容要求二、高考题赏析通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：①Pt电极上发生的是

反应（填“氧化”或“还原”）。②写出NiO电极的电极反应式：

。考察原电池的工作原理用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示①作负极的物质是

。②正极的电极反应式是

陈述事实：铁可以还原NO3-利用原电池的原理进行微观分析并书写电极反应FeNO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O(京15年）下列说法中不正确的是：A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化利用原电池的工作原理，判断电极及反应①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀京18-12.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）下列说法不正确的是A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼利用原电池原理进行分析、论证三、学生的困难1.电极的判断2.电极反应的书写3.微粒的迁移方向四、教学策略--------构建原电池认知模型借助于三个典型的装置建立原电池的认知模型负极正极FeC氯化钠溶液负极还原剂正极氧化剂e-e-e-e-

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电子富集区

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阴离子阳离子1.锌酸单液原电池（1）由氧化还原反应确定正、负极还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物（2）微粒定向的迁移的方向阳离子移向正极，阴离子移向负极（3）电极反应式书写负极：还原剂-e-=氧化产物正极：氧化剂+e-=还原产物2.铜锌双液原电池困难：不理解正负极在不同区域为什么还能有电子转移，形成闭合回路？e-e-电子富集区

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引出盐桥的作用：“离子导体”，离子通道、平衡电荷钾离子向正极移动，氯离子向负极移动琼脂：固化离子的作用，

工作时定向移动通过认识盐桥的作用，克服了装置中正负极区分离的干扰盐桥的变形与改进盐水滤“纸”式改进膜技术手机电池对比单、双液原电池：装置的变化（分区域）物质的变化（防极化）避免了Zn和CuSO4的直接接触，使得氧化反应和还原反应实现了分离（获得了单纯的电极反应）扭转学生的认识（微粒接触是发生氧化还原反应的必要条件）建立了原理和装置的关联（探求原电池产生电流工作原理的本质：电势差，反应）3.“吸氧腐蚀”装置困难：认为Fe-C氯化钠溶液构不成原电池，关键是找不到氧化还原

反应，更不知道O2参与正极反应

负极正极FeC氯化钠溶液更换负极：把Fe换成Al空气电池负极通入H2、CH4等燃料燃料电池海水负极正极CAl要求把情境去掉共性：氧气做氧化剂的氧化还原反应，正极反应都是O2参与（1）完成能量转化-----各种电池原电池原理的应用各种高科技电池都是原电池模型的变形应用（2）控制反应

①金属防腐蚀（牺牲阳极的阴极保护法）②工业生产中提高生产效率例1：用Zn和硫酸制氢气时，不用纯锌粉（掺杂），或者加入硫酸铜，加快速率

例2：工业制备CuSO4时，硫酸、铜粉，碳粉混在一起，通入O2[2019新课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题（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）。电路中转移1mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）。（3）制备物质电解池分析模型Cu借助于三个典型的装置建立电解池的认知模型（1）由电源确定电极电源正极---阳极电源负极---阴极（2）微粒的迁移方向阳离子移向阴极阴离子移向阳极（3）电极反应式书写

阳极：还原剂-e-=氧化产物

阴极：氧化剂+e-=还原产物阳极氧化，阴极还原，以事实为依据，给放电顺序，溶质参与放电型电解原理1.电解CuCl2溶液

电子富集区e-e-e-2.电解饱和食盐水：以实验事实为依据，分析电极反应，书写电极反应式，认识到溶质、溶剂共同参与型电解原理镀件做阴极材料镀层金属做阳极材料电解质体系含有待镀金属阳离子3.电镀池：以实际需求为依据，分析电极反应，书写电极反应式，解决活泼阳极类型的电解池原理电解的应用：电解是实现物质转化的重要手段例1：由Cl-制备Cl2

的过程中：加氧化剂或者电解氧化法物质之间转化的多途径例2：高铁酸钾是一种理想的绿色水处理剂，阳极的电极反应：Fe＋8OH-－6e-=FeO42-＋4H2O例3：电解饱和食盐水的实际应用依据电极反应，实现了制备漂白液（NaClO）依据电极反应，利用选择性透过膜，达到净化提纯的目的，工业上实现了制备Cl2和NaOH依据电极反应，利用选择性透过膜，达到分离的目的，实现了海水的淡化15-27（4）利用右图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。①结合方程式简述提取CO2的原理：

。②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是

。a室：2H2O-4e-=4H++O2↑，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：H++HCO3-=CO2↑+H2Oc室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH2719北京卷（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2时，连接_______________。产生H2的电极反应式是_______________。②改变开关连接方式，可得O2。③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________。解题关键：看懂图、依据物质价态找反应14-28.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：序号电压/V阳极