高中化學(xué) 人教版選修1《化學(xué)反應(yīng)原理》化學(xué)反應(yīng)與電能《電解池》（第2課時(shí)）以真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)為情境的電解條件的控制

本節(jié)課的授課對(duì)象為高二選修化學(xué)的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、原電池的原理等知識(shí)，而且在初、高中多個(gè)階段接觸過電解，但是學(xué)生對(duì)電解池的工作原理及應(yīng)用并沒有特別深入的理解，尤其是處理真實(shí)問題時(shí)能力欠缺。選擇性必修教材中要求學(xué)生能從氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)角度分析電解池的工作原理，會(huì)書寫電極反應(yīng)式等，要求學(xué)生對(duì)知識(shí)深度理解，以達(dá)到對(duì)氧化還原反應(yīng)原理的進(jìn)一步理解，激發(fā)學(xué)生利用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教材上的靜態(tài)知識(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)很難轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入工廠，在課堂中模擬實(shí)際生產(chǎn)過程，學(xué)生設(shè)計(jì)并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在真實(shí)的情境中不斷修正前概念，從而形成解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)目標(biāo)：1.通過設(shè)計(jì)儀器：充電寶、電解槽、處理過的數(shù)據(jù)線、鋅片、銅片、碳棒、電流傳感器藥品：硫酸銅溶液、稀硫酸情境情境問題/任務(wù)活動(dòng)核心素養(yǎng)環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)二再探電解生產(chǎn)條件鋅離子得電子析出為何能實(shí)現(xiàn)小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)環(huán)節(jié)一初探電解生產(chǎn)條件電極距離、表面積這樣設(shè)計(jì)的好處控制變量法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)環(huán)節(jié)三總結(jié)電解生產(chǎn)條件電解生產(chǎn)條件思考主要生產(chǎn)條件是什么小組討論總結(jié)匯報(bào)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任【問題1-2】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出電解制鋅條件是什么？【活動(dòng)1-3】小組長匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論得出電解制鋅條件?！練w納1-2】根據(jù)學(xué)生匯報(bào)結(jié)果，得出結(jié)論：根據(jù)R=ρl/s其他條件相同時(shí)，將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題的解決中，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?！締栴}1-3】我們了解了工業(yè)電解制鋅條件的控制，在第一節(jié)課我們實(shí)現(xiàn)了在紐扣上鍍銅，試分析電解制鋅對(duì)產(chǎn)品的要求和電鍍銅對(duì)產(chǎn)品的要求是否一樣呢？【活動(dòng)1-3】學(xué)生合作討論，小組長匯報(bào)?！練w納1-3】對(duì)于工業(yè)制鋅我們是希望鋅離子盡快析出，所以是越快越好，而電鍍銅是希望電鍍的鍍層致密、美觀，所以電極的距離要大一些，電解的時(shí)間長一些。展示電解制鋅工廠工程師的值班記錄表，從表中我們發(fā)現(xiàn)電解過程中氫離子和鋅離子濃度的控制，接下來我們來討論一下其對(duì)電解的影響 1.如圖中的A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)電源A中a為________極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________。（3）欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K，使c、d兩點(diǎn)短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為_________________，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為___________________，槽中盛放的電鍍液可以是________或________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。2.用惰性電極電解硫酸鋅，若要使電解后的溶液復(fù)原，應(yīng)怎樣操作？3.實(shí)驗(yàn)室用石墨電極電解含有酚酞的飽和NaCl溶液，裝置如右圖所示，下列說法不正確的是A．a(chǎn)極為電解池的陽極B．a(chǎn)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑C．在電場(chǎng)作用下Cl-、OH-向陰極移動(dòng)D．b極酚酞變紅的原因是：H+放電，導(dǎo)致H2O?H++OH-正向移動(dòng)，c(OH-)＞c(H+)4.某化學(xué)活動(dòng)小組利用如圖甲裝置對(duì)原電池進(jìn)行探究，請(qǐng)回答以下問題(其中鹽橋?yàn)楹酗柡蚄Cl溶液的瓊脂)：(1)甲裝置Zn極做_______(填“正極”或“負(fù)極”)，當(dāng)裝置中指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，鹽橋中的K+移向_______燒杯(填“A”或“B”)，Cu極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______。電池總反應(yīng)離子方程式為_______。(2)乙裝置是將甲的鹽橋換成了銅導(dǎo)線，也發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針同樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)。對(duì)于乙中產(chǎn)生電流的原因：①有同學(xué)認(rèn)為：ZnSO4溶液有酸性(溶液水解產(chǎn)生硫酸)，Zn、Cu為電極，H2SO4溶液為電解質(zhì)溶液而構(gòu)成了原電池。如觀點(diǎn)正確，則燒杯B中銅片為_______(填寫電極名稱)，B中另一電極的電極反應(yīng)式為_______。②另有同學(xué)認(rèn)為：是溶液中溶解的氧氣作氧化劑，使得Zn、Cu之間形成原電池。如觀點(diǎn)正確，那么原電池的正極反應(yīng)式為_______。(3)若用惰性電極電解200mL2mol?L-1的CuSO4溶液，若陽極產(chǎn)生112mL(標(biāo)況下)的氣體，此時(shí)溶液中H+