第四章 化学反应与电能 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 --整理与提升备考包 2025-2026学年高二化学单元复习（人教版2019选择性必修一）

第四章化学反应与电能 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护学案 整理与提升 一、知识回顾 原电池、电解池 装置 原电池 电解池 电流表 ④ 直流电源 隔膜或盐桥 电解质溶液 电解质溶液 负 阳离子迁移 正 阳离子迁移 阴 极 阴离迁移 极 极 极 阴离子迁移 发生氧化反应 发生还原反应 发生氧化反应 发生还原反应 实例 电极反应负极 阳极 正极 阴极 离子移动方向 总反应 二、教学环节 环节一、氯碱工业的介绍 氯碱工业在探究 在 等领域有重 要的应用。 【思考】传统的氯碱工业在能源的使用上存在哪些弊端？ 环节二：基于电化学原理设计装置 学生活动1：请同学们设计并画出利用氢氧燃料电池电解饱和食 盐水的简 c12 H2 易装置 淡 负极 正极 水 阳极 阴 NaOH 溶液 质子交换膜 精制饱和 NaCl溶液 H20(含少量NaOH) 环节三 电极反应式的书写 任务一、燃料电池 酸性环境： 碱性环境： 0,(空气) 正极 H 负极： 负极： 电解质 H,0 正极： 正极： 学生活动二、 1、请同学们根据氢氧燃料电池的电极的书写规则，书写甲醇 CHOH燃料电池的电极反应式 酸性环境： 碱性环境： 负极： 负极： 正极： 正极： 2、分析燃料电池类题的思维模型 任务二、电解池电极式书写 电解饱和食盐水 Cl, H2 淡盐水 NaOH溶液 H+ 阴极：一 Na* OH- 阴 阳极： 阳 极 极 室 离子交换膜 总反应： 精制饱和 NaCl溶液 H20(含少量NaOH) 电解原理相关问题思维模型 任务三：二次电池 铅酸蓄电池工作原理 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO(aq) 放电2PbS04S)+2H,00 充电 放电过程： 负极： 正极： 充电过程： 阴极： 阳极： 小结： 课堂检测 第四章 化学反应与电能 -------整理与提升 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 知识回顾 一、化学反应与电能 原电池可将化学能直接转化为电能，电解池可将电能直接转化为化学能 化学能 电能 原电池 电解池 知识回顾 二、原电池与电解池 装置 原电池 电解池 负极 正极 发生氧化反应 发生还原反应 — + 阳离子迁移 A 隔膜或盐桥 阴离子迁移 电流表 直流电源 发生氧化反应 发生还原反应 阳极 阴极 阳离子迁移 阴离子迁移 + — 电解质溶液 电解质溶液 环节一 氯碱工业介绍 氯碱工业再探究 原电池 电解池 金属的腐蚀与防护 能量变化 物质变化 氯碱工业产品：Cl2 、NaOH 、 H2 环节二：基于电化学原理设计装置 学生活动1：请同学们设计并画出利用氢氧燃料电池电解饱和食盐水的简易装置 环节三 电极反应式的书写 任务一：燃料电池 氢氧燃料电池 酸性电解质 碱性电解质 负极反应 2H2－4e—＝ 4H+ 2H2＋4OH—－4e—＝ 4H2O 正极反应 O2 ＋4H+ ＋4e—＝ 2H2O O2＋2H2O＋4e— ＝ 4OH— 总反应 2H2 + O2 ＝ 2H2O 学生活动二、请同学们根据氢氧燃料电池的电极的书写规则，书写甲醇 CH3OH燃料电池的电极反应式 酸性环境： 碱性环境： 2CH3OH + 3O2 ===== 2CO2 + 4H2O 负极 正极 负极 正极 CH3OH - 6e- + H2O === CO2 + 6H+ O2 + 4e- + 4H+ ==== 2H2O CH3OH - 6e- + 8OH === CO32- + 6H2O O2 + 4e- + 2H2O==== 4OH- 分析燃料电池类题的思维模型 燃料电池 氧气 正极 还原反应 电子流入 燃料 负极 氧化反应 电子流出 阴离子 阳离子 燃料电池书写步骤 ①析价态，定正负 ②列物质 ③标得失 ④看环境，配守恒 任务二：电解池电极式书写 电解饱和食盐水 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 ： 2H2O + 2e－＝ H2 ↑+2OH- 总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解 2Cl-+2H2O 2OH-+ Cl2↑ + H2↑ 电解 电解原理相关问题思维模型 判断阴阳极 分析：电解质溶液的离子组成 确定：放电离子或物质 写出：电极反应式、电池反应式 环节三 电极反应式的书写 任务一：一次电池 普通锌锰干电池 电池反应： 负极: Zn—2e- ===Zn2+ 正极： 2MnO2 +2NH4+ + 2e- = 2 MnO(OH) + 2NH3↑ 总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3↑ +2 MnO(OH) 铅酸蓄电池 工作原理： Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) 任务三：二次电池 小结 二次电池模型 电极式书写模型： 1.标价态，判得失，定电极 2.看环境，配守恒 谢谢 请各位老师批评指正 Lavf58.76.100 $ 第四章 化学反应与电能 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 整理与提升 讲稿 1、 教材与学情分析 本节课选自人教版选择性必修1第四章，涵盖原电池、电解池、金属腐蚀三大板块，是高考高频考点。学生已掌握基础电极反应书写，但对复杂装置分析（如燃料电池驱动电解池）和工业应用（如氯碱工艺）存在认知断层。 二、目标定位 让学生构建电极反应书写模型，辨析原电池与电解池的能量转化本质。熟悉原电池与电解池电极式的书写，掌握书写原则。通过装置设计任务，发展系统思维与创新实践能力。渗透绿色化学理念（如新型氯碱技术），熟悉金属防护方法，培养社会责任感。 三、设计思路 以“问题链驱动+模型建构”为主线：知识回顾 →工业应用（氯碱弊端）→创新设计（燃料电池电解）→模型提炼（电极书写）→ 迁移拓展（金属防护）创新点：用氢氧燃料电池电解食盐水的跨装置设计，打通能量转化认知闭环。 四、教学过程 【导入】同学们，手机电池如何实现充放电？轮船底部的锌块有什么作用？这些都与电化学密切相关。今天我们将系统梳理原电池、电解池的核心知识” 环节1：知识回顾——激活旧知 “请观察两组装置：左侧锌铜原电池，右侧电解饱和食盐水。请写出电极名称和反应式”（投影装置图） 【讲解】“原电池自发反应产生电流，负极氧化、正极还原；电解池消耗电能引发反应，阳极氧化、阴极还原——这是分析所有电化学装置的起点！” 环节2：氯碱工业——从应用看创新 “工业上电解食盐水制取氯气、氢气，但传统工艺（展示石墨电极图）三大弊端：①电极损耗快→成本高；②副反应多→产物不纯； 【追问】“如何改进？请同学们提出方案 环节3：装置设计——跨系统能量转化 “任务升级：请用氢氧燃料电池为电解食盐水供电（分发学案）。思考两个问题：1.燃料电池的电子如何流向电解池？ 2.电解产物能否循环供给燃料电池？学生展示：（投影学生设计图） 环节4：模型建构——突破电极反应书写 任务1：燃料电池书写 对比氢氧电池在酸/碱环境中的差异 四步法模型：定燃料→看环境→写总式→拆电极。（板书模型） 迁移练习：甲醇燃料电池（碱性）负极： 任务2：铅酸蓄电池的“双重身份” “放电时是原电池：负极Pb被氧化；充电时变电解池：阴极PbSO₄被还原。电极反应互逆是二次电池的核心特征！”从手机电池到航天燃料电池，从轮船防腐到氯碱工业——电化学既是科技前沿的引擎，也是解决环境问题的钥匙。 【讲解】金属防护技术：物理方法、化学 三、教学反思 通过本节课的学习，学生掌握“燃料电池四步法”“电解池三步法”拆解复杂问题，学生对电极式的书写正确率提升。真实情境激活思维：氯碱工业弊端分析引发热议。将原电池与电解池结合在一起，巩固知识点。铅酸蓄电池动态过程讲解稍显仓促,可增加动画演示。对于燃料电池书写困难的学生，需补充“碳氢化合物价态判断”相关内容，复习金属的腐蚀与防护的方法。课堂以“知识为基、应用为魂”用工业案例诠释“科学态度与社会责任”，以装置设计实现“证据推理与模型认知”的素养落地。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 化学反应与电能 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 ——整理与提升教学设计 一、教学目标： 1. 理解原电池、电解池的工作原理及电极反应本质。 2. 构建燃料电池、电解池电极反应式的书写模型。 3 .认识电化学在能源利用（如燃料电池）和环境保护（金属防护）中的应用价值。 二、教学重难点 重点：原电池与电解池的工作原理 难点：原电池与电解池、燃料电池电极反应式的书写 三、教学方法 小组合作、讲授法 四、教学过程 一、知识回顾 教师：请同学们回顾以往有关电池的知识，完成下图知识内容填空 原电池、电解池 实例 电极反应 负极 阳极 正极 阴极 离子移动方向 总反应 设计意图：回顾能量转化的途径，原电池、电解池相关知识，以及电极式的书写，巩固基础内容。 二、教学环节 环节一、氯碱工业的介绍 氯碱工业在探究 在 、 、 、 、等领域有重要的应用。 【思考】传统的氯碱工业在能源的使用上存在哪些弊端？ 小组讨论：代表发言 环节二：基于电化学原理设计装置 【教师】我们已经知道，燃料电池能够持续不断的产生电能。发生氧化还原反应。请同学们思考，利用燃料电池电解饱和食盐水。 【学生活动1】：请同学们设计并画出利用氢氧燃料电池电解饱和食盐水的简易装置 环节三 电极反应式的书写 【教师】电极式的书写一直是高考的重要考点，学生对电极式的书写存在一定的难度，正极、负极、阴极、阳极判断不准确。请同学们完成下列任务。 任务一、燃料电池 酸性环境： 碱性环境： 负极： 负极： 正极： 正极： 学生活动二、 1、请同学们根据氢氧燃料电池的电极的书写规则，书写甲醇 CH3OH燃料电池的电极反应式 酸性环境： 碱性环境： 负极： 负极： 正极： 正极： 2、 分析燃料电池类题的思维模型（学生表达，教师提炼内容） 任务二、电解池电极式书写 【教师】同学们掌握原电池电极式的书写，那电解池呢？请同学们完成电解饱和食盐水有关知识填空。 阴极： 阳极： 总反应： 【教师】总结电解原理相关思维模型，电极式的书写。 任务三：二次电池 【过渡】电池与生活息息相关，我们知道一次电池是不可再充电电池，二次电池是可充电电池。接下来复习二次电池相关内容。 铅酸蓄电池工作原理 放电过程： 负极： 正极： 充电过程： 阴极： 阳极： 【小结】 二次电池充、放电过程，电极式的书写 任务四：金属的腐蚀与防护 【讲解】常见的金属腐蚀类型有?防护手段有，物理方法和化学方法 【学生活动】小组讨论，代表发言 四、作业布置 学案--科后习题检测 五、板书设计 原电池、电解池、金属的腐蚀与防护 二、原电池、电解池 三、原电池、电解池电极式的书写 四、金属的腐蚀与防护 学科网（北京）股份有限公司 $