2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-全套教學(xué)案詳細(xì)解析-原子結(jié)構(gòu)-元素周期律和周期表-新課標(biāo)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 原子結(jié)構(gòu) 元素周期律和周期表 新課標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：掌握原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，元素周期律的內(nèi)容以及周期表的結(jié)構(gòu)；理解原子結(jié)構(gòu)與元素周期律和周期表（即位構(gòu)性）之間的內(nèi)在聯(lián)系。能力培養(yǎng)：通過例題培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用位一構(gòu)一性三者之間的聯(lián)系規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。通過原子結(jié)構(gòu)和元素在周期表中的位置的推斷，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和收斂思維的能力?？茖W(xué)思想：通過習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生領(lǐng)悟事物是普遍聯(lián)系的和量變引起質(zhì)變的辯證法思想；學(xué)習(xí)用科學(xué)的方法

2、和邏輯推理去挖掘物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系?？茖W(xué)品質(zhì)：通過例題中信息的學(xué)習(xí)，激勵(lì)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新，追求真理的科學(xué)精神?？茖W(xué)方法：通過推斷題的分析與解答，學(xué)會(huì)運(yùn)用位構(gòu)性三者之間的規(guī)律解決實(shí)際問題的推理方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)位構(gòu)性三者之間的規(guī)律及其應(yīng)用。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng)【板書】一、原子結(jié)構(gòu)1原子的組成【提問】請(qǐng)說明原子的組成。學(xué)生活動(dòng)回答原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)要點(diǎn)：（2）原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。（3）質(zhì)量數(shù)A=Z+N，是原子量的近似值。在學(xué)生回憶的基礎(chǔ)上予以補(bǔ)充【板書】2原子核（1）所含質(zhì)子數(shù)_；中子數(shù)_；電子數(shù)_；質(zhì)量數(shù)_。（2）該微粒的結(jié)構(gòu)示意圖思考并回答問題：（1）所含

3、質(zhì)子數(shù)17；中子數(shù)18；電子數(shù)18；質(zhì)量數(shù)35。（2）該微粒的結(jié)構(gòu)示意圖 （5）已知Cl元素的原子量為35.5，可知這兩種原子在自然界的原子百分組成之比是Cl-35Cl-37=31。這里應(yīng)明確同位素與核外電子數(shù)無關(guān)；并非所有原子核內(nèi)都有中子。非金屬元素：其陰離子半徑原子半徑金屬元素：其陽(yáng)離子半徑原子半徑請(qǐng)認(rèn)真思考后做出回答?！咎釂枴勘容^三種“原子量”之間的差別，并判斷下列各式分別表示哪種“原子量”？M=m/mc/12；回答：三種原子量的概念及計(jì)算：（略）為同位素的原子量；為元素的（平均）原子量；為元素的近似平均原子量（A為質(zhì)量數(shù)）?！就队啊坷?某元素構(gòu)成的雙原子分子有三種，其式量分別為158、

4、160、162。在天然單質(zhì)中，此三種單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為111。由此推斷以下結(jié)論中，正確的是 A此元素有三種同位素B其中一種同位素質(zhì)量數(shù)為80C其中質(zhì)量數(shù)為79的同位素原子占原子總數(shù)的1/2D此元素的單質(zhì)的平均式量為160【組織討論】請(qǐng)討論解題思路并做答。通過例題引導(dǎo)學(xué)生思考與分析：（1）如何確定該元素同位素原子的種類？（2）怎樣計(jì)算其同位素原子的質(zhì)量數(shù)？（3）怎樣計(jì)算各種同位素原子的百分比？（4）如何確定此元素的單質(zhì)的平均式量？討論并回答：（1）有三種單質(zhì)，說明該元素只可能有兩種同位素原子；若有三種同位素原子，則形成的單質(zhì)分子就不止三種。設(shè)這兩種原子分別為aX和bX，則三種單質(zhì)為：aXaX、

5、aXbX、bXbX。（2）這兩種原子的質(zhì)量數(shù)分別是：158/2=79；162/2=81；而式量為160的是由兩種同位素原子共同形成的（79+81=160）。所以，質(zhì)量數(shù)為80的同位素并不存在。（3）由三種單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為111，可求得質(zhì)量數(shù)為79和81的兩種同位素原子的個(gè)數(shù)比為11，即各占50。（4）單質(zhì)的平均式量可由下式求得：M=1581/3+1601/3+1621/3= 160【板書】3原子核外電子的排布【投影】例3 下列敘述中正確的是 A兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)一定相同；B凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布；C兩原子，若核外電子排布相同，

6、則一定屬于同種元素；D不存在兩種質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的陽(yáng)離子和陰離子。請(qǐng)認(rèn)真思考后做出回答。引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)有關(guān)電子排布的知識(shí)。分析與辨析、回答：A中的微粒，可以是原子、陽(yáng)離子和陰離子，如Na+和O2-，都是2、8的電子層結(jié)構(gòu)，但化學(xué)性質(zhì)相差甚遠(yuǎn)。B中當(dāng)H形成H+時(shí)，不與任何稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)相同。C對(duì)于中性原子其質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)，所以核外電子排布相同時(shí)，一定屬于同種元素。故，本題C、D正確?！就队啊浚?）核外電子排布的四條規(guī)律；（2）短周期元素各個(gè)電子層上電子數(shù)目之間的數(shù)量關(guān)系。（3）最外層電子數(shù)與元素化合價(jià)的關(guān)系；確定元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)（僅非金屬元素），且兩者絕對(duì)值之和等于8（H為2）。聽

7、其他同學(xué)發(fā)言，積極思考，參與討論，并給予必要的補(bǔ)充。比如：半徑比較三規(guī)律：非金屬元素的原子半徑其相應(yīng)的陰離子半徑。金屬元素的原子半徑其相應(yīng)的陽(yáng)離子半徑。具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰陽(yáng)離子，隨著元素原子序數(shù)的遞增，離子半徑逐漸減小。【板書】二、元素周期律【投影】1寫出120號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖；思考并回答：寫出120號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2觀察并思考：隨著原子序數(shù)的遞增：a原子最外層電子數(shù)有何變化規(guī)律a原子最外層電子數(shù)總是由12或18出現(xiàn)周期性的變化b原子半徑的變化有何規(guī)律b原子半徑總是由大到小，到稀有氣體元素時(shí)半徑突然增大，呈周期性的變化c元素的主要化合價(jià)有何變化規(guī)律c元素的主要化合價(jià)（最高正價(jià)

8、與最低負(fù)價(jià)）均呈現(xiàn)由低到高的周期性的變化3什么叫元素周期律？回答：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化的規(guī)律，就叫元素周期律?！景鍟咳?、元素周期表1元素周期表的結(jié)構(gòu)【提問】元素周期表的主要特征有哪些？（1）引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)元素周期表的結(jié)構(gòu)：【板書】周期的分類及各周期的元素?cái)?shù)目說明：在此引導(dǎo)學(xué)生注意相鄰兩個(gè)短周期中元素原子序數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。族的分類思考，歸納，發(fā)言。傾聽，回憶?；貞?，發(fā)言：周期 元素?cái)?shù)目（2）金屬與非金屬元素的分界線兩邊的元素有哪些？思考并回答：把握金屬與非金屬元素的分界線兩邊的元素，如B、Al、Si等。（3）掌握每個(gè)主族元素的名稱、符號(hào)和序數(shù)。練習(xí)書寫主族元素的名稱

9、、符號(hào)和序數(shù)?！就队啊坷? 兩種短周期元素組成的化合物中，原子個(gè)數(shù)比為12。若兩種元素的原子序數(shù)分別為p和q，則對(duì)下列p和q可能的關(guān)系概括得最完全的是 p+q=15 p=q+5p=q-5 p+q=22A BC D【組織討論】請(qǐng)討論解題思路并做答。討論、分析、回答：兩種“短周期元素”，說明這兩種元素的原子序數(shù)都小于18；化合物中，原子個(gè)數(shù)比為12，有兩種形式：XY2或X2Y。其中XY2型的化合物，常見的有CO2、SO2、NO2以及A和A族元素之間形成的化合物，如MgCl2、BeF2等。常見X2Y型的化合物如IA與A族之間的化合物如H2O、Na2O及N2O等。所以此題應(yīng)選C?！景鍟?元素性質(zhì)的遞

10、變規(guī)律（1）元素周期表中微粒半徑的遞變規(guī)律【投影】例5 各組微粒的半徑比較，正確的是 FF-Cl- O2-Mg2+Al3+Ca2+CaBa S2-Se2-Br-A BC D 讀題與解題。答案是A?！窘M織討論】請(qǐng)討論解題思路并總結(jié)微粒半徑比較的規(guī)律。討論，總結(jié)微粒半徑比較的規(guī)律：（1）同周期元素原子半徑，隨原子序數(shù)的遞增而遞減；（2）同主族元素原子半徑，隨原子序數(shù)的遞增而增大；（3）同主族元素離子半徑，隨原子序數(shù)的遞增也增大；（4）具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰陽(yáng)離子，其半徑隨原子序數(shù)的遞增而減小?！驹u(píng)價(jià)】對(duì)學(xué)生的正確回答予以鼓勵(lì)，并對(duì)發(fā)言中的問題和不完善之處予以補(bǔ)充?！景鍟浚?）元素周期表中各元素單

11、質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律【提問】周期表中元素單質(zhì)的性質(zhì)呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律？思考，總結(jié)：（1）同周期從左到右，隨原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性和單質(zhì)還原性逐漸減弱；元素的非金屬性和單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)。（2）同主族從上到下，隨原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性和單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)；元素的非金屬性和單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。（3）位于分界線兩邊的元素一般具有兩性?！就队啊客ㄟ^實(shí)驗(yàn)證明：Na、Mg、Al、Fe這四種金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱。【組織討論】不僅要提出方案，還要說明實(shí)驗(yàn)操作的方法和應(yīng)該看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！驹u(píng)價(jià)】因?yàn)槭菑?fù)習(xí)，因此學(xué)生有可能提出各方面的依據(jù)或設(shè)想。在學(xué)生提出可能的方案后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每一個(gè)方法都進(jìn)行評(píng)價(jià)，

12、讓學(xué)生自己分析并說明為什么可行？為什么不行的道理。這9種設(shè)想中，不能完全充分說明問題的有：（1）、（4）、（7）、（8）和（9）?！咎釂枴磕男?shí)驗(yàn)事實(shí)能夠說明：S的非金屬性比Cl要弱？思考，討論，設(shè)計(jì)并提出實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)事實(shí)：（學(xué)生可能的方案有）（1）與氧氣反應(yīng)的難易程度；（2）與水反應(yīng)的難易程度；（3）與水反應(yīng)后生成的氫氧化物的堿性的相對(duì)強(qiáng)弱；（4）與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的劇烈程度；（5）四種金屬之間的置換反應(yīng)；（6）它們形成的強(qiáng)酸鹽溶液的pH的大小（水解程度）；（7）它們對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱；（8）這四種金屬的冶煉方法；（9）在自然界的存在形態(tài)?！驹u(píng)價(jià)】與學(xué)生一起在討論中評(píng)價(jià)每一個(gè)

13、方案?！景鍟浚?）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性的遞變規(guī)律【投影】例6 已知同周期的X、Y、Z三元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序：HZO4H2YO4H3XO4，下列判斷不正確的是 A陰離子的還原性按X、Y、Z的順序減弱B單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱C原子半徑按x、Y、Z的順序減小D氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱思考，歸納，回答：可能的思路有：（1）與氫化合的反應(yīng)條件；（2）生成的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性；（3）Cl2通入H2S或硫化物的溶液中，能得到S單質(zhì)的沉淀；（4）Fe或Cu在其中燃燒時(shí)，所得產(chǎn)物中Fe或Cu元素的價(jià)態(tài)等等。

14、【提問】應(yīng)該如何比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性或堿性的相對(duì)強(qiáng)弱？討論，總結(jié)：根據(jù)“最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，取決于金屬或非金屬元素的活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱”的規(guī)律，本題應(yīng)選B、D。非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與非金屬元素單質(zhì)的氧化性有何內(nèi)在聯(lián)系？思考，回答。四、“位構(gòu)性”的規(guī)律及應(yīng)用【引入】元素周期律揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，元素周期表是元素周期律的具體體現(xiàn)形式。那么，這種元素間的內(nèi)在聯(lián)系表現(xiàn)在哪些方面？這些規(guī)律對(duì)于我們解決實(shí)際問題又有哪些具體的指導(dǎo)意義呢？請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勛约旱捏w會(huì)和看法。傾聽，思考。積極參加討論，并發(fā)言。思考，發(fā)言：（1）原子序數(shù)=核電荷

15、數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子總數(shù)；（2）由核外電子總數(shù)可知電子的排布，從而知道電子層數(shù)，推知該元素在周期表中的周期數(shù)；（3）最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)；（4）根據(jù)元素在周期表中的位置，可推知元素的化學(xué)性質(zhì)?！驹u(píng)價(jià)】只知道周期數(shù)，能否確定元素在周期表中的位置？對(duì)，還得知道它所在的族序數(shù)?！驹u(píng)價(jià)】元素的化學(xué)性質(zhì)難道只與最外層電子數(shù)有關(guān)嗎？對(duì)，還與原子半徑即電子層數(shù)的多少有關(guān)。教師活動(dòng)【投影】現(xiàn)在我們來系統(tǒng)地歸納“位構(gòu)性”三者之間的關(guān)系：元素“位構(gòu)性”三者之間的關(guān)系小結(jié)：【過渡】現(xiàn)在我們來看例題：【投影】例7 下圖是周期表中短周期的一部分，A、B、C三種元素原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù)。B原子核內(nèi)質(zhì)

16、子數(shù)和中子數(shù)相等。下面敘述中不正確的是 A三種元素的原子半徑的大小順序是BACBA元素最高價(jià)氧化物的對(duì)應(yīng)水化物具有強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性CB元素的氧化物，氫化物的水溶液都呈酸性DC元素的單質(zhì)是非金屬單質(zhì)中唯一能跟水激烈反應(yīng)的單質(zhì)【提問】我們請(qǐng)一位同學(xué)示范講解本題的分析及推斷過程。其他同學(xué)注意思考，有欠缺的地方予以補(bǔ)充。讀題，思考并回答：（1）由于 A、B、C是短周期元素，它們?cè)诒碇械奈恢藐P(guān)系明確，因此，可設(shè)B的原子序數(shù)是x，則A的原子序數(shù)是（x-9），C原子序數(shù)是（x-7）；（2）又由于 A、B、C三種元素原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù)，B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等，則有等式：（x-9）+x+（

17、x-7）=2x，則有x=16?？芍狟為16號(hào)S元素，則A為N元素，C為F元素。（3）據(jù)上述分析得：只有A不正確?！就队啊坷? 在周期表主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相鄰。甲、乙兩元素的原子序數(shù)之和等于丙元素的原子序數(shù)。這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為20。據(jù)此可以判斷：元素甲為_，元素丙為_，元素乙和丁所形成化合物的分子式為_或_。【組織討論】請(qǐng)討論解題思路并求解。讀題，分析及解答：依據(jù)元素周期表中元素位構(gòu)性三者之間的關(guān)系，利用題給信息，確定突破口：（1）可以最外層電子數(shù)之和為20猜想，甲的最外層電子數(shù)在5左右；（2）可以甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相鄰，寫出四

18、種可能的位置關(guān)系，設(shè)出甲的序數(shù)，結(jié)合最外層電子數(shù)之和為20求解。答案：甲為N，丙為P，乙和丁的化合物為CO或CO2?！菊n堂小結(jié)】 精選題 一、選擇題1短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置關(guān)系如右圖，其中正確的是 AZ一定是活潑金屬元素BX的最高價(jià)氧化物的水化物是一種強(qiáng)酸C 1molY 的單質(zhì)跟足量水反應(yīng)時(shí)，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子為2molD由Z單質(zhì)形成的晶體屬于分子晶體2第二周期的元素與氫元素所形成的常見分子或離子中，電子總數(shù)為10的有 A6種以上B5種C4種D3種3第三周期元素R，它的最外層達(dá)到飽和時(shí)所需電子數(shù)小于次外層和最內(nèi)層電子數(shù)之差，并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍，則關(guān)于R的正確說法 常溫下能

19、穩(wěn)定存在的R的氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)；R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都是強(qiáng)酸；R的單質(zhì)固態(tài)時(shí)屬于同一類型的晶體；R 的氣態(tài)氫化物都能受熱分解。A僅BCD4下面的推斷，錯(cuò)誤的是 A鈹是一種輕金屬，它的氧化物的水化物可能具有兩性B砹是一種有色固體，HAt很不穩(wěn)定，AgAt是有色難溶于水且感光性很強(qiáng)的固體C硫酸鍶（SrSO4）是難溶于水和鹽酸的白色固體D硒化氫（H2Se）是無色、有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體5下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較順序中，不正確的是 A熱穩(wěn)定性：HFHClHBrHIB微粒半徑：K+Na+Mg2+Al3+C酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3D熔點(diǎn)：LiNaKRb6下列化合物

20、中陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑比值最小的是 ANaF BMgI2 CBaI2 DKBr7在F、P、Si、Fe這四種元素中，每種元素都有某些方面區(qū)別于其它三種元素，若從中選出氟元素，選擇的理由正確的是 A最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)B單質(zhì)與冷水反應(yīng)最劇烈C單質(zhì)固態(tài)時(shí)為分子晶體，熔、沸點(diǎn)較低D在氧化物：OF6，P2O5，SiO2，F(xiàn)e2O3中，OF6最穩(wěn)定8已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-均是具有相同電子層結(jié)構(gòu)的短周期元素形成的簡(jiǎn)單離子，下列敘述正確的是 A原子半徑CDABB原子序數(shù)bacdC離子半徑DCABD單質(zhì)的還原性ABCD9下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是

21、 A六氟化氙（XeF6）B次氯酸（HClO）C氯化硫（S2Cl2）D三氟化硼（BF3）10在元素周期表短周期中的X和Y兩種元素可組成化合物XY3，下列說法正確的是 AXY3晶體一定是離子晶體B若Y的原子序數(shù)為m，X的原子序數(shù)一定是m4CX和Y可屬同一周期，也可屬于兩個(gè)不同周期DXY3一定不屬于同一主族二、非選擇題11a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素構(gòu)成的微粒，它們都有10個(gè)電子，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：其中b的離子半徑大于e的離子半徑；d是由極性鍵構(gòu)成的四原子極性分子；c與f可形成共價(jià)型g分子。試寫出：（1）a微粒的結(jié)構(gòu)示意圖_；（2）b與e相應(yīng)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較為

22、（用化學(xué)式表示）_；（3） d溶于水的電離方程式_；（4）g微粒所構(gòu)成的晶體類型是_；（5）c微粒是_，f微粒是_（用化學(xué)式表示）。12A、B、C、D是4種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、C及D、B分別是同主族元素，又知B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子中質(zhì)子數(shù)和的2倍，這4種元素的單質(zhì)中有2種氣體，2種固體。（1）寫出元素符號(hào)：A_，C_。（2）寫出2種均含A、B、C、D四種元素的化合物相互反應(yīng)逸出氣體的化學(xué)方程式_。（3）用A元素的單質(zhì)和B元素的單質(zhì)可以制成電池，電池中裝有濃KOH溶液，用多種的惰性電極浸入KOH中，兩極均有特制的防止氣體透過隔膜，在一極通入A的

23、單質(zhì)，另一極通人B的單質(zhì)，通入B單質(zhì)的一極電極反應(yīng)方程式是：_。 答 案 一、選擇題1C 2A 3C 4A、D 5A、D 6B 7B 8B、C 9C 10C二、非選擇題11 （2）NaOHMg（OH）2（4）分子晶體（5）OH- H3O+12（1）H，Na（2）NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+SO2+H2O（3）O2+4e+2H2O4OH2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 原電池與電解 新課標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：通過復(fù)習(xí)掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護(hù)原理。能力培養(yǎng)：根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)培養(yǎng)總結(jié)、歸納的能力，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力?？茖W(xué)思想：應(yīng)用電

24、化學(xué)的知識(shí)綜合、歸納，理論聯(lián)系實(shí)際。科學(xué)方法：應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究問題的方法。重點(diǎn)、難點(diǎn) 原電池與電解池的比較。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng)一、電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)【設(shè)問】電化學(xué)中有哪些知識(shí)點(diǎn)是重點(diǎn)要掌握的呢？學(xué)生活動(dòng)回答：原電池與電解池的不同點(diǎn)；原電池的工作原理以及電解池的工作原理；兩極反應(yīng)的判斷和書寫；電化學(xué)的應(yīng)用。很好，我們可以將電化學(xué)的知識(shí)歸納在網(wǎng)絡(luò)圖中，哪一個(gè)同學(xué)能夠?qū)懗觯俊就队啊恐R(shí)點(diǎn)的歸納，網(wǎng)絡(luò)圖學(xué)生打出投影：1常見的電池【設(shè)問】構(gòu)成原電池的材料是什么呢？原電池的原理是什么呢？它的原理與電解池有什么不同？常見的電池的類型？看錄像或投影：回答：原電池是由金屬與金屬或非金屬，電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。原電

25、池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它的原理與電解池不同，因?yàn)殡娊獬厥怯呻娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。常見的電池有：干電池；蓄電池。幾種電池示意圖：【設(shè)問】根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？回答：鋅錳電池（干電池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池）等?！驹O(shè)問】電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)？電池正、負(fù)兩極應(yīng)該如何確定？它的兩極與電解池的兩極有什么不同點(diǎn)？在可逆電池中，充電、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理？回答：活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。原電池與電解池的兩極不相同，表現(xiàn)在：原電池活潑金屬是負(fù)極，而電解池與電源負(fù)極相互聯(lián)結(jié)的就是負(fù)極（陰極）。原電

26、池兩極金屬的金屬活動(dòng)性必須不同，而電解池兩極可以是惰性電極，也可以是金屬電極。放電的過程是應(yīng)用了原電池的原理，而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。【講解】電池可以分為可逆電池和不可逆電池，比如：干電池、燃燒電池等都是不可逆電池，它們?cè)诎l(fā)生反應(yīng)時(shí)有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回，所以，稱為不可逆電池。【設(shè)問1】請(qǐng)舉例說明不可逆電池（展示學(xué)生解剖的干電池）？干電池的兩極材料是什么？電解質(zhì)溶液是什么？?jī)蓸O反應(yīng)式如何書寫？總反應(yīng)如何書寫？回答1：如：鋅-錳電池兩極材料是Zn、MnO2電解質(zhì)溶液是：NH4Cl負(fù)極：Zn-2e=Zn2+總反應(yīng)：Zn+2NH4=Zn2+2NH3+2H2【評(píng)價(jià)】糾正學(xué)生的錯(cuò)

27、誤，寫出正確的反應(yīng)?！驹O(shè)問2】還有什么實(shí)例呢？?jī)蓸O材料是什么呢？電解質(zhì)溶液是什么呢？回答2：再如：鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液稀硫酸。正極：2H+2e=2H=H2總反應(yīng)：2H+Zn=H2+Zn2+什么是可逆電池呢？（看前面的圖）誰(shuí)能寫出兩極反應(yīng)式？總反應(yīng)式又如何書寫呢？（教師指導(dǎo)學(xué)生書寫）鉛蓄電池是可逆電池兩極反應(yīng)式：負(fù)極：Pb-2e=Pb2+總反應(yīng)：【練習(xí)】書寫兩極反應(yīng)式。若有：（1）銅、鋅、稀硫酸（2）銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕（3）鋅、鐵放在食鹽水中（4）氫、氧燃燒電池（電池的產(chǎn)物負(fù)極為H2O，正極則有大量的氫氧根生成）（5）甲烷燃燒電池（電

28、池負(fù)極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下根據(jù)信息寫出（4）、（5）的電池總反應(yīng)式。板演：（1）負(fù)極：Zn-2e=Zn2+正極：2H+2e=2H=H2（2）負(fù)極：2Fe-4e=2Fe2+正極：O2+4e+2H2O=4OH-（3）負(fù)極：2Zn-4e=2Zn2+正極：O2+4e+2H2O=4OH-（4）負(fù)極：2H2+4OH-4e=4H2O正極：O2+4e+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O正極：2O2+8e+4H2O=8OH-【設(shè)問】誰(shuí)能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢？回答：在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，失去電子；總反應(yīng)式為：兩極反應(yīng)的加合；書寫

29、反應(yīng)時(shí)，還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒?！驹u(píng)價(jià)】回答的很好。燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：負(fù)極：化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。2分析電解應(yīng)用的主要方法和思路【設(shè)問】電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢？在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是什么呢？電解的結(jié)果：溶液的濃度、酸堿性有無變化？回答：通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離）。通電后：離子才有定向的移動(dòng)（陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極）。放電規(guī)律：陽(yáng)極：金屬陽(yáng)極S2-I-Cl-OH-含氧酸根陰極：Ag+Cu2+Pb2+Fe2+Zn2+H+Mg2+溶液的離子濃度

30、可能發(fā)生變化如：電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電，所以酸堿性可能發(fā)生改變。請(qǐng)同學(xué)們看下列的歸納表格。3原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律（1）若無外接電源，可能是原電池，依據(jù)原電池的形成條件判斷，主要有“三看”?！驹O(shè)問】看什么呢？回答：看電極；看溶液；看回路?！就队啊肯瓤措姌O：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同，有一個(gè)先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中?！驹O(shè)問】這樣就可以形成電池了嗎？回答：不能。對(duì)，還應(yīng)該看回路：形成閉合回路或者兩極板相接觸。【設(shè)問】若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，并有回路，可能是什么池？回答：是電解池?！驹u(píng)價(jià)】不完全正確。（糾正后看投

31、影）（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，可能是電解池或者是電鍍池?！驹O(shè)問】為什么呢？回答：當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子相同時(shí)，則為電鍍池，其余的情況是電解池。【評(píng)價(jià)】很好，根據(jù)電解液、根據(jù)陽(yáng)極的電極材料，確定電解或電鍍。二、電化學(xué)的應(yīng)用1原電池原理的應(yīng)用【設(shè)問】請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識(shí)回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)？回答：應(yīng)用到實(shí)際中有：（1）由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負(fù)極，用來判斷電極金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。（2）分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。（3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，判斷放電、充電?！就队啊俊驹u(píng)價(jià)】學(xué)生總結(jié)的很好，看以下歸納。根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié)：原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依

32、據(jù)：（1）電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極，以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是：有氣體產(chǎn)生，電極質(zhì)量不變或增加；負(fù)極上的現(xiàn)象是：電極不斷溶解，質(zhì)量減少。（2）分析判斷金屬腐蝕的速率，分析判斷的依據(jù)，對(duì)某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是：作電解池的陽(yáng)極作原電池的負(fù)極非電池中的該金屬作原電池的正極作電解池的陰極。判斷依據(jù)：（1）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極，金屬活動(dòng)性強(qiáng)。（2）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。（3）根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。（3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化

33、。【練習(xí)】1下列五個(gè)燒杯中均有天然水鐵被腐蝕由快到慢的順序是：_?；卮穑簭膱D和復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析，有外接電源時(shí)鐵放在電源的正極，鐵被腐蝕的最快；若放在負(fù)極腐蝕的最慢；原電池中，兩極的金屬活動(dòng)性差別越大，反應(yīng)越快，但若有活動(dòng)性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕（保護(hù)了鐵），所以此題的答案是：（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。2電解規(guī)律的應(yīng)用【設(shè)問】電解規(guī)律的應(yīng)用有什么內(nèi)容？回答：主要應(yīng)用是：依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液?！驹O(shè)問】如何恢復(fù)電解液的濃度呢？（舉例說明）回答：電解液應(yīng)先看pH的變化，再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是：電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么，如：電解飽和食鹽水在溶液中

34、減少的是氯氣和氫氣，所以應(yīng)該加入的是氯化氫?！驹O(shè)問】如果電解硫酸銅時(shí)，要恢復(fù)原來的濃度應(yīng)該加入什么呢？回答：因?yàn)殡娊饬蛩徙~時(shí)，生成的是銅和氧氣，所以應(yīng)該向溶液中加入氧化銅?！驹O(shè)問】電解在應(yīng)用中還應(yīng)該注意什么呢？回答：在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意：一要：不僅考慮陰極、陽(yáng)極放電的先后順序，還應(yīng)該注意電極材料（特別是陽(yáng)極）的影響；二要：熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律?！揪毩?xí)】用石墨電極電解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不變的是_。（1）HCl （2）NaOH（3）Na2SO4 （4）NaCl回答：鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，溶液的pH升高。氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH升高。硫

35、酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH不變。氯化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣，溶液的pH升高。所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。答案：pH不變的是（3）。以上的四種溶液電解后，如何使其濃度恢復(fù)到原來的濃度呢？回答：在（1）中應(yīng)該加入氯化氫。在（2）中應(yīng)該加入一定量的水。在（3）中應(yīng)該加入一定量的水。在（4）中應(yīng)該加入一定量的氯化氫。3綜合利用實(shí)用電池與可逆電池常見的電池應(yīng)用是：干電池（Zn-Mn電池）日常生活和照明。鉛蓄電池應(yīng)用于國(guó)防、科技、交通、化學(xué)電源等。鋰電池密度小，壽命長(zhǎng)應(yīng)用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導(dǎo)彈的電源。燃燒電池污染小、能量轉(zhuǎn)化高，應(yīng)用于高科技研究。其它電

36、池鋁電池：能量高、不污染環(huán)境應(yīng)用于照明、野營(yíng)作業(yè)。回答：應(yīng)用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標(biāo)電源。今后我們還可以根據(jù)原理設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)用電池。三、典型習(xí)題分析【投影】例題1如圖2-17，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。（1）外電源的正、負(fù)極分別是R為_，S為_。（2）A附近溶液的現(xiàn)象是_，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式

37、為_。（3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)_。（4）當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開，有關(guān)的反應(yīng)式為_。根據(jù)圖分析回答：（1）C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R為負(fù)極而S端是正極。（2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，因?yàn)镈端放氧氣，N端為陽(yáng)極，而A端為陰極，吸引陽(yáng)離子，陽(yáng)離子放電2H+-2e=H2。因?yàn)?，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電，其反應(yīng)為：4OH-4e=2H2O+O2。（4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，（類

38、似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。（-）2H2+4OH-4e=4H2O（+）O2+2H2O+4e=4OH-【評(píng)價(jià)】此題是一道比較綜合的題，它考察了電化學(xué)知識(shí)的大部分內(nèi)容。此題的突破點(diǎn)是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負(fù)極，使題中所有問題迎刃而解。這位同學(xué)分析得非常好，我們應(yīng)該認(rèn)真的讀題，抓住題中的突破口?！就队啊坷}2 用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通電一段時(shí)間后，兩極各出現(xiàn)氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求原來溶液中CuSO4的濃度。請(qǐng)同學(xué)們分析后給出答案?；卮穑宏?yáng)極產(chǎn)生的氧氣為2.24L，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。由CuSO4電解時(shí)放出的氧氣為0.05m

39、ol，計(jì)算是：2Cu2+O22/y=1/0.05 y=0.1molc（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L）【評(píng)價(jià)】此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L；根據(jù)得失電子守恒。同學(xué)們的分析是非常正確的?！就队啊坷}3 人工生成鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽(yáng)極放入盛18H2SO4溶液的電解槽。通電一定時(shí)間，設(shè)陽(yáng)極氧氣全部與鋁反應(yīng)。思考后回答：通過的電量為1A3600s=3600C（庫(kù)侖）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。今有表面積約1.0dm2的鋁制品，放入電解槽，通入1A的電流1h（小時(shí)），已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3，則生成均勻的氧化膜的厚度是多少？請(qǐng)同學(xué)們分析：在從2molAl與1.5mol氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁可知，得失電子為6mol。根據(jù)此反應(yīng)計(jì)算出氧化鋁的物質(zhì)的量，再根