《陌生环境中电极反应的书写》教学设计-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

陌生环境中电极反应的书写

【高考分析】

陌生情境下的电极方程式书写是高考高频考点，同时也是难点和易错点。试题一般源于生产实际和科研成果，综合考查原电池原理、电解池原理、氧化还原反应原理在陌生情境中的应用。高考要求学生分析装置图中的新信息，结合电化学原理分析电极和反应，正确写出电极方程式。

【学情分析】

学生的现有水平分析：

①已掌握了原电池和电解池的基本原理。

②已具备图像观察、书写简单电极反应的能力。

学生的困难障碍分析：                         

①复杂图形的分析能力较弱             

②缺乏思维模型构建的认知   

【教学目标】

①通过引导学生观察图形，学会在陌生环境中，判断出电极反应的反应物和生成物。

②掌握氧化还原反应相关知识，利用电荷守恒、原子守恒配平方程式，深化学生对于守恒观、微粒观等化学思维能力。

③通过高考题的分析，提高学生对模型建构的认知能力，掌握模型建构的具体方法。

【教学重点与难点】

重点：掌握陌生环境中电极反应式的书写

难点：电极反应思维模型的建构

【教法与学法】

教法：多角度启发、引导法、图解法等

学法：分析讨论、归纳总结等

【教学过程设计】

①通过环境污染问题驱动创设情境，初步建立书写电极反应的模型

②根据电极反应思维模型，链接高考进行模型的应用

③根据高考题的应用，进行思维模型的优化

④通过电化学原理进行环境处理进行评价

【教学过程】

【环节一】创设情景，根据分析讨论，学生初步建立书写电极反应的模型

【创设问题情境】党的二十大报告中指出：要“加强污染物协同控制，基本消除重污染天气”。二氧化硫—空气质子交换膜燃料

电池实现了制硫酸、发电、环保二位一体的结合，

可以解决酸雨等环境污染问题，同学们知道利用了

什么化学原理吗？

【学生活动】问题驱动，学生分析讨论以下几个问题？

①该装置是原电池还是电解池？     ②怎么判断两极？

③根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒以及电解质的酸碱性等，写出两个电极反应式。

 

 

 

 

【学生分析】燃料电池利用的原电池的原理，SO2生成硫酸，S由+4变为+6，失电子发生氧化反应，因此Pt1是电池的负极，电极反应是SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；Pt2是电池的正极，O2得电子发生还原反应，中间是质子交换膜，据原电池原理H+往正极移动，参与正极的电极反应，电极反应是O2+4e-+4H+=2H2O。

【变式训练】SO2是一种常见的大气污染物，能够引起酸雨等环境问题，工业上利用电化学方法将SO2废气二次利用，制备保险粉(Na2S2O4)的装置如图所示，写出电极Ⅰ、Ⅱ的电极反应式。

【学生分析】根据图示信息，电极Ⅰ上SO2制备Na2S2O4，S由+4变为+3，得电子发生还原反应，因此电极Ⅰ为阴极，电极反应式为2SO2＋2e－=S2O42-；电极Ⅱ上SO2生成硫酸，S由+4变为+6，失电子发生氧化反应，故电极Ⅱ为阳极，电极反应式为2H2O＋SO2－2e－=4H＋＋SO42-。