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1、电化学基础教案电化学基础教案课题：课题：原电池原电池教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能：了解原电池的组成条件，工作原理：了解原电池的组成条件，工作原理过程与方法：利用学生已有的知识储备进行原电池的教学过程与方法：利用学生已有的知识储备进行原电池的教学情感态度和价值取向：通过原电池原理的讲解，让学生深刻体会利弊结合的道理情感态度和价值取向：通过原电池原理的讲解，让学生深刻体会利弊结合的道理教学重点：原电池的工作原理教学重点：原电池的工作原理教学难点：依据工作原理设计原电池教学难点：依据工作原理设计原电池教学方法、手段：教学方法、手段：多媒体、讲解、讨论多媒体、讲解、讨论教学时数：教学时数：
2、二课时二课时板书设计：板书设计：原电池原电池原电池原电池1 1、概念：、概念：2 2、组成条件、组成条件3 3、工作原理、工作原理教学过程：教学过程：思考：思考：1 1、锌片和铜片插入稀硫酸的现象是什么？、锌片和铜片插入稀硫酸的现象是什么？2 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象是什么？现象是什么？3 3、铜片为什么有气泡产生？、铜片为什么有气泡产生？4 4、如何检验证明是那种情况、如何检验证明是那种情况? ?5 5、电子流向如何？、电子流向如何？6 6、该装置实现了怎样的能量转化、该装置实现了怎样的能量转化? ?把化学能直接转化为电能的装置原电池
3、把化学能直接转化为电能的装置原电池1 1、原电池的构成条件、原电池的构成条件两极：两极：正极：较不活泼的金属或非金属正极：较不活泼的金属或非金属( (如石墨如石墨) )负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是2 2、原电池反应原理、原电池反应原理电子：负极正极电子：负极正极电流：正极负极电流：正极负极溶液中阴离子负极溶液中阴离子负极溶液中阳离子正极溶液中阳离子正极负极：氧化反应负极：氧化反应 活泼金属失电子变阳离子活泼金属失电子变阳离子正极：还原反应正极：还原反应溶液中离子得电子溶液中离子得电子总反应：负极
4、金属与电解液的离子反应总反应：负极金属与电解液的离子反应3 3、化学电池的反应本质、化学电池的反应本质 氧化还原反应氧化还原反应原电池将自发的氧化还原反应分割为氧化、还原两个反应原电池将自发的氧化还原反应分割为氧化、还原两个反应在负、正两极同时不同地进行，正负两极上进出电子总数在负、正两极同时不同地进行，正负两极上进出电子总数相等。相等。拓展：盐桥拓展：盐桥作作业：单篇业：单篇教学反思：本节内容比较简单，易于让学生接受！教学反思：本节内容比较简单，易于让学生接受！课题：课题：化学电源化学电源教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能：了解各种电源：了解各种电源过程与方法：过程与方法： 通过学生的
5、实际生活引入各种各样的化学电源通过学生的实际生活引入各种各样的化学电源情感态度和价值取向：根据电池中的某些元素对环境的危害，让学生体会爱护环境情感态度和价值取向：根据电池中的某些元素对环境的危害，让学生体会爱护环境的重要性的重要性教学重点：燃料电池电极反应式的书写教学重点：燃料电池电极反应式的书写教学难点：燃料电池电极反应式的书写教学难点：燃料电池电极反应式的书写教学方法、手段：教学方法、手段：多媒体、讲解、讨论多媒体、讲解、讨论教学时数：教学时数：一课时一课时板书设计：板书设计：化学电源化学电源一、一次电池一、一次电池二、二次电池二、二次电池三、燃料电池三、燃料电池教学过程：教学过程：一、一
6、次电池一、一次电池放电之后不能充电放电之后不能充电( (内部的氧化还原反应不可逆内部的氧化还原反应不可逆) )1 1、碱性锌锰电池、碱性锌锰电池负极是负极是 ZnZn、正极是、正极是 MnO2MnO2 、电解质是、电解质是 KOHKOH负极：负极：ZnZn2OH2OH2e2eZn(OH)2Zn(OH)2正极：正极：2MnO22MnO22H2O2H2O2e2e2MnOOH2MnOOH2OH2OH总反应：总反应：2MnO22MnO22H2O2H2OZnZnZn(OH)2Zn(OH)22MnOOH2MnOOH2 2、银锌纽扣电池、银锌纽扣电池负极是负极是 ZnZn、正极是、正极是 Ag2OAg2O
7、、电解质是、电解质是 KOHKOH负极：负极：ZnZn2OH2OH2e2eZnO+H2OZnO+H2O正极：正极：Ag2OAg2OH2OH2O2e2e2Ag2Ag2OH2OH总反应：总反应：Ag2OAg2OZnZnZnOZnO2Ag2Ag二、二次电池二、二次电池1 1、蓄电池放电过程工作原理、蓄电池放电过程工作原理燃燃电电O O料料解解2 2负极：负极：PbPbPbPb2e2eSO42SO42 PbSO4PbSO4质质正极：正极：PbO2PbO2 PbO2PbO2 2e2e SO42SO424H4H PbSO4PbSO4溶溶2H2O2H2O液液总反应：总反应：PbPb PbO2PbO2 2H2
8、SO42H2SO4 2PbSO42PbSO4 2H2O2H2O2 2、镍镉电池：负极：、镍镉电池：负极：CdCd正极：正极：NiO(OH)NiO(OH)电解质：电解质：KOHKOH镍镉电池应用：收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动镍镉电池应用：收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等剃须刀等缺点：如不会回收会严重污染环境缺点：如不会回收会严重污染环境3 3、锂电池：可充电的绿色电池、锂电池：可充电的绿色电池应用：常用在电话机、照相机、汽车、计算机等中，应用：常用在电话机、照相机、汽车、计算机等中，此外在工业、医学、军事上也有广泛的应用。此外在工业、医学、军事上也有广泛的应用。三、燃料电池三
9、、燃料电池1 1、燃料电池的构成、燃料电池的构成电解质溶液电解质溶液 ：KOHKOH 等强碱、等强碱、 H2SO4H2SO4 等强酸、等强酸、NaClNaCl 等盐溶液等盐溶液电极材料电极材料 ：多孔性镍、铂：多孔性镍、铂2 2、燃料电池的电极反应的书写、燃料电池的电极反应的书写先写总反应：燃料在氧气中的燃烧先写总反应：燃料在氧气中的燃烧若有若有 CO2CO2 生成，且电解质为强碱时，生成，且电解质为强碱时，考虑考虑 CO2+2OHCO2+2OH=CO32=CO32+H2O+H2O再写正极反应：再写正极反应：O2O22H2O2H2O4e4e4OH4OHO2O24H+4H+4e4e 2H2O2H
10、2O最后写负极反应：总反应减去正极反应最后写负极反应：总反应减去正极反应常见燃料：常见燃料：H2H2、NH3NH3、COCO、CH4CH4、CH3OHCH3OH 等等作作业：单篇业：单篇教学反思：化学电源作为学生了解的内容比较容易接受，但是对于燃料电池的反应教学反思：化学电源作为学生了解的内容比较容易接受，但是对于燃料电池的反应原理和电极反应式的书写是本节的难点，需要重点讲解！原理和电极反应式的书写是本节的难点，需要重点讲解！课题：课题：电解池电解池教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能：了解电解池的构造及反应原理，并能应用原理处理简单的计算：了解电解池的构造及反应原理，并能应用原理处理简单
11、的计算过程与方法：在方法上，帮助学生学会用比较、归纳的方法将一些具体事物抽象化，以突出它们过程与方法：在方法上，帮助学生学会用比较、归纳的方法将一些具体事物抽象化，以突出它们的内在联系和区别的内在联系和区别情感态度和价值取向：在教学理念上，要让学生在学习过程中变被动为主动，促使学生的思维活情感态度和价值取向：在教学理念上，要让学生在学习过程中变被动为主动，促使学生的思维活动活跃起来动活跃起来教学重点：电极反应和电极反应式的书写教学重点：电极反应和电极反应式的书写教学难点：电解原理的应用教学难点：电解原理的应用教学方法、手段：教学方法、手段：多媒体、讲解、讨论多媒体、讲解、讨论教学时数：二教学时
12、数：二课时课时板书设计：板书设计：电解池电解池一、电解原理一、电解原理1 1、构成条件、构成条件2 2、反应原理、反应原理二、电解原理的应用二、电解原理的应用1 1、氯碱工业、氯碱工业2 2、电镀、电镀3 3、电冶金、电冶金教学过程：教学过程：一、电解原理一、电解原理1 1、电解池的构成条件、电解池的构成条件把电能转变为化学能的装置，又叫电解池把电能转变为化学能的装置，又叫电解池两极两极阴极：阴极： 与电源负极相连与电源负极相连阳极：阳极： 与电源正极相连与电源正极相连两极材料可同可不同两极材料可同可不同石墨、石墨、 AuAu 或或 PtPt 作为电极时称惰性电极作为电极时称惰性电极电解质溶液
13、电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路直流电源直流电源2 2、电解池的反应原理（阳氧阴还）、电解池的反应原理（阳氧阴还）电子：负极阴极电子：负极阴极阳极正极阳极正极电流：正极阳极电流：正极阳极阴极负极阴极负极溶液中阴离子阳极溶液中阴离子阳极溶液中阳离子阴极溶液中阳离子阴极阳极：氧化反应阳极：氧化反应 电极金属或溶液阴离子失电子电极金属或溶液阴离子失电子阴极：还原反应阴极：还原反应 溶液阳离子得电子变单质溶液阳离子得电子变单质总反应：阴阳极反应相加总反应：阴阳极反应相加3 3、电解池中离子放电顺序、电解池中离子放电顺序阳极：金属要求活动性阳极：金属要求活动性 AgAg 以前以前金属金属S2S2 I
14、I BrBr ClCl OHOH含氧酸根含氧酸根F F阳极：阳极：AgAgHg2Hg2Fe3Fe3Cu2Cu2H HPb2Pb2Sn2Sn2Fe2Fe2Zn2Zn2H H较大浓度时先于较大浓度时先于 H H放电放电4 4、电解反应的书写、电解反应的书写找出溶液中所有离子找出溶液中所有离子按放电顺序写出阴阳极反应按放电顺序写出阴阳极反应加和得到总反应加和得到总反应若若 H+H+、OHOH由水电离由水电离则总反应中需将其变成则总反应中需将其变成 H2OH2O所有总反应的条件均为电解所有总反应的条件均为电解练习练习电极材料电极材料电极名称电极名称电解池电解池不同不同阴阳极由外电阴阳极由外电正负极由电
15、极材正负极由电极材源决定源决定连的为阴极连的为阴极连的为阳极连的为阳极电极反应电极反应阳极：氧化反阳极：氧化反负极：氧化反应负极：氧化反应应应正极：还原反应正极：还原反应料决定料决定属做负极属做负极与电源负极相与电源负极相活泼性较强的金活泼性较强的金与电源正极相与电源正极相原电池原电池可以相同可以可以相同可以不同不同阴极：还原反阴极：还原反应应能量变换能量变换电子流向电子流向特征特征电能化学能电能化学能化学能电能化学能电能负负阴阴 负导线正负导线正本身是电源，外本身是电源，外接用电器接用电器阳正阳正有外加电源有外加电源二、电解原理的应用二、电解原理的应用1 1、电解饱和食盐水制烧碱、氯气、氢气
16、、电解饱和食盐水制烧碱、氯气、氢气工业上用电解饱和食盐水溶液的方法来制取工业上用电解饱和食盐水溶液的方法来制取 NaOHNaOH、 Cl2Cl2 和和H2H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业阳：阳：2Cl2Cl 2e2e=Cl2=Cl2阴：阴：2H+2e2H+2e =H2=H2 总：总：2NaCl+2H2O = 2NaOH + H22NaCl+2H2O = 2NaOH + H2+Cl2+Cl22 2、电镀、电镀定义：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他定义：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程金属或合金
17、的过程装置装置阳极：镀层金属（与电源正极相连）阳极：镀层金属（与电源正极相连）阴极：待镀金属制品（与电源负极相连）阴极：待镀金属制品（与电源负极相连）电镀液：含镀层金属离子的溶液电镀液：含镀层金属离子的溶液电极反应电极反应阳极：（镀层）阳极：（镀层） MM nene = Mn+= Mn+阴极：（待镀）阴极：（待镀） Mn+neMn+ne =M=M3 3、电冶金、电冶金对象：钠、钙、镁、铝这样的活泼金属对象：钠、钙、镁、铝这样的活泼金属电解液：电解液： 熔融的态电解质熔融的态电解质实例：实例：2NaCl (2NaCl (熔融熔融) = 2Na+Cl2) = 2Na+Cl22Al2O3 (2Al2
18、O3 (熔融熔融) =) =4Al+3O24Al+3O2不能用不能用 AlCl3AlCl3 代替代替 Al2O3Al2O3冰晶石用来降低冰晶石用来降低 Al2O3Al2O3 熔点熔点作作业：业：教学反思：教学反思：课题：课题：金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能：知道金属腐蚀的两种类型，能解释金属发生电化学腐蚀的原因：知道金属腐蚀的两种类型，能解释金属发生电化学腐蚀的原因过程与方法：从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力过程与方法：从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力情感态度和价值取向：通过金属腐蚀和生产、生活实际相联系
19、的内容，增强学生学情感态度和价值取向：通过金属腐蚀和生产、生活实际相联系的内容，增强学生学习兴趣习兴趣教学重点：金属的电化学腐蚀与防护教学重点：金属的电化学腐蚀与防护教学难点：析氢腐蚀、吸氧腐蚀教学难点：析氢腐蚀、吸氧腐蚀教学方法、手段：教学方法、手段：多媒体、讲解、讨论多媒体、讲解、讨论教学时数：教学时数：二课时二课时板书设计：板书设计：金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀1 1、金属腐蚀、金属腐蚀2 2、金属的电化学腐蚀、金属的电化学腐蚀二、金属的电化学腐蚀二、金属的电化学腐蚀1 1、牺牲阳极法、牺牲阳极法2 2、外加电流法、外加电流法教学过
20、程：教学过程：金属腐蚀金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（我国作为世界上钢铁产量最多的国家（20052005 年全国生产钢年全国生产钢材材 37117.0237117.02 万吨）万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的值的 2%4%2%4%；约合人民币：；约合人民币：30003000 亿元（亿元（ 20052005 年我国国内年我国国内生产总值将达生产总值将达 1515 万亿元）万亿元） 。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损根据各国调
21、查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的失大致为该国国民生产总值的 4%4%左右。左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到
22、无法估量。法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如坏生产环境，有毒气体如 Cl2Cl2、H2SH2S、HCNHCN 等的泄
23、漏，更等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。会危及工作人员和附近居民的生命安全。面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀1 1、金属腐蚀、金属腐蚀是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。腐蚀损耗的过程。2 2、金属腐蚀类型、金属腐蚀类型化学腐蚀化学腐蚀金属与接触到的干燥气体（金属与接触到的干燥气体（O2O2、Cl2Cl2、SO2SO2）或非电解质液）或
24、非电解质液体（石油）等发生化学反应而引起的腐蚀体（石油）等发生化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀不纯金属与电解质溶液接触，形成原电池，使金属失去电不纯金属与电解质溶液接触，形成原电池，使金属失去电子被氧化子被氧化2 2、金属的电化学腐蚀类型、金属的电化学腐蚀类型析氢腐蚀析氢腐蚀发生条件：酸性发生条件：酸性负极负极 FeFe：Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+正极正极 C C：2H+2e-=H22H+2e-=H2总反应：总反应：Fe + 2H+Fe + 2H+=Fe2+ + H2=Fe2+ + H2 吸氧腐蚀（常见）吸氧腐蚀（常见）发生条件：中性、碱性发生条件：中性、碱性负极负极
25、 FeFe：2Fe-4e-=2Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极 C C：O2+2H2O+4e-=4OHO2+2H2O+4e-=4OH总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)22Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3二、金属的电化学防腐二、金属的电化学防腐1 1、牺牲阳极法、牺牲阳极法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。2 2、外加电流法、外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。蚀。作作业：业：教学反思：教学反思：
