选修4 第四章教材解读

选修4 第四章《电化学基础》教材解读与教学建议一、教材分析1、地位和作用（1）本章是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容，也是学生所学高中知识的难点之一。

有关电化学知识考点是高考考查的必考点、热点。

（2）本章在必修2教材“化学能与电能” 内容的基础上进一步拓宽和加深，并对氧化还原反应、离子反应等知识进行巩固和强化。

（3）本章知识在了解和掌握了原电池、电解池工作原理的基础上，通过对碱性锌锰干电池（一次电池）、铅蓄电池（二次电池）、燃料电池、电镀、金属精炼的分析，体会电化学知识与生产、生活、国防等工业的密切联系以及对人类社会发展和进步的重要作用。

其中涉及的“化学能与电能的相互转化”是选修4第一章“化学反应与能量”学习的延续。

（4）通过对金属腐蚀和防护原理和实验的探究，培养学生的实验技能和应用所学知识分析、解决实际问题的能力（理论联系实际）。

2、课程价值⑴知识构建功能(基本知识与基本能力)从课程标准可见本章的任务是让学生⑴体验化学能与电能的相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

⑴通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

⑶能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

⑵能力培养功能(注重过程与方法)本章教材设计了很多探究活动，通过课堂探究活动，发展学生的探究能力，学会与人合作与交流，共同研究、探讨科学问题。

⑶实践操作功能(培养学生动手，探究问题的能力)根据课程标准的实验探究方面的要求：电能与化学能的相互转化。

调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。

查阅资料并交流：防止钢铁腐蚀的方法。

这些都是对学生探究能力、实践能力和创新能力的培养过程。

⑷心理教育功能(体验、感知、感悟与理解)通过化学电源、电镀、金属腐蚀等与生产、生活实际相联系的内容，增强学生的学习兴趣。

⑸情感教育功能(情感、态度、价值观)本章设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有得于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

3、教材内容选取和内容组织对课程价值的达成度本章是在原必修教材内容基础上的进一步拓宽和加深，进一步巩固复习了氧化还原反应，也是氧化还原反应的拓展。

本章与工业生产联系密切广泛，如原电池原理的应用和电解原理的应用。

通过分析铅蓄电池、氢氧燃料电池、铝—空气—海水电池的工作原理，探讨化学能与电能的相互转化的关系和对人类社会的重要意义。

通过对金属腐蚀的防护方案的设计等活动，训练学生的动手能力、实验技能和应用所学知识解决问题的能力。

4、对教材的加工及处理⑴突出学生的探究活动课程标准特别提到：经历化学能与电能的相互转化的探究过程；通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

我们发挥高效课堂的优势，把简单的实验仪器拿到班级，让学生以小组形式合作探究，从而引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力。

⑵注意必修教材的衔接与拓展由《课程标准》可见，《必修》（化学）仅要求学生了解“原电池是化学能转化电能的一种装置”，能利用构成原电池的基本条件制简易电池，如：水果电池。

要求学生知道原电池的正负极，但对原电池的电极反应的书写不作要求。

对电解质溶液的组成的变化不深入了解。

而《选修四化学反应原理》“电化学基础”部分，除要达到必修的要求之外，还要求学生能“能写出电极反应和电池反应方程式”；关于原电池的构成及正、负极知识，引入了原电池的半电池反应和盐桥等概念。

说明选修教材还要学生能判断较复杂电池和新型电池的正、负极。

在目前新教材教学中仍沿用旧教材题目，教师可有选择性使用，不宜过早加深难度。

关于“原电池”一节教学，我是从复习“锌铜原电池”入手通过学生分组实验探究掌握原电池的半电池反应和盐桥等概念。

在掌握原电池的半电池基础上学习电极反应和电池反应方程式。

“第2节化学电源”部分内容与选修内容相同，但选修内容中给出了不同电源的电极反应。

学生能较好地掌握电极反应和电池反应方程式的书写，将有利于学生很好理解新型化学电源的有关知识。

所以建议适当加强学生电极反应和电池反应方程式的书写的培养。

“第3节电解池”是在必修的基础上的拓展，体系上较完整体现了“化学能与电能的相互转化”。

此节内容，与旧教材的要求差别不大。

根据旧教材教学经验，建议此节教学课时安排为三节。

第一课时，重点放在对电解池工作原理的理解，训练学生书写电极反应和电池反应方程式。

第二课时，在第一课时基础上，适当拓展不同电解质溶液在通电情况下，电解质组成成分的变化和电极反应知识。

第三节，重点放在电解池原理的应用.⑶注意前后联系和区别本章概念、名词较多，学生易混淆，教学中要注意前后联系和区别。

如关于：原电池和电解池、电离和电解、正负极和阴阳极、电极反应中的氧化反应和还原反应的比较和区别等。

⑷与其他选修模块的联系根据这一届化学新课程实施的现实，建议在上完本章以后，开设一节《实验化学》中的实验——设计实验：金属（或塑料）的电镀等。

同时学习《化学与技术》中有关“举例说明用化学方法进行金属防腐的原理和金属材料表面处理的技术等内容。

⑸对学生的学法指导我们对教材中的难点进行问题分解，设计一些一环扣一环的问题并以导学案的形式呈现给学生，让学生在自学时减少障碍，如果还有个人解决不了的问题还可以采取小组合作学习的方式，大部分同学解决不了的问题就由教师集中解决，这样就缓解了内容多，课时少，学生学起来吃力的问题。

⑹习题的配置目前属新旧教材交替的时刻，在各种新教材刚刚出炉，教辅用书还来不及完善的时候我们备课组的教师本着对教育，对学生负责的态度，发挥主动性，创造性，发扬奉献精神，以课程标准为依据，创造的使用课本，根据学生的学习能力，把教材中的习题进行分类，按照不同梯度把习题进行重新整合，根据学生的实际情况把习题编制成A、B、C、D四类，再从其他资料中进行选取相同层次的题对学生分类指导。

编写具有个性化，短小精悍的训练题，在导学案中设置比较简单的题目，学生在学科自习中就可以完成，课堂上可以直接展示B 类，C类中等偏上的题目学生展示不到位的由老师补充，比较难的题目，留给学习程度好的同学，以提高课堂教学效率。

在学生展示自己的学习成果时，教师要运用恰当的评价方式，对学生进行评价，这样不但激发了学生的学习热情，还有效地解决了不同学情的学生学习的需要。

5、知识结构本章的知识结构为：二．课程标准、考试说明对本章的要求三、课时分配建议第一节原电池（含原电池的设计）2课时第二节化学电源【一、二次电池、燃料电池】2课时第三节电解池3课时第四节金属的电化学腐蚀与防护1课时复习2课时测验、评讲2课时合共12课时。

四、各节教学目标及教学建议第一节原电池1．教学目标（1）知识与技能：进一步了解原电池的工作原理，能够写出原电池的电极反应式和电池反应方程式（总反应方程式）。

（2）过程与方法：通过原电池原理的探究活动，培养学生的推理和分析问题的能力以及能用氧化还原反应原理解决问题的能力。

（3）情感、态度与价值观：通过一些实验和科学探究活动，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

2．教学重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出原电池的电极反应和电池反应方程式（总反应式）。

3．教学难点：原电池的工作原理，盐桥的作用。

4．教学建议及教学案例（1）突破“盐桥的作用”教学难点的案例案例一1、为引导学生探究，先增加以下对照实验（装置如图1，同浓度和体积的CuSO4溶液和ZnSO4溶液，相同Zn、Cu电极），让学生观察现象，得出结论。

2、然后再按图2装置完成课本[实验4-1]及增加一个操作：把两个烧杯调转，再做一次实验，观察现象并得出结论。

3、以上实验可以得到那些结论？盐桥的作用是什么？图1 图2结论：实验1后期现象：电流计的指针发生偏转，在铜片表面有新的红色铜析出。

结论1：发生了原电池反应，且其中锌为原电池的负极，铜为正极。

实验1后期现象：随着时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，直至归零。

同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。

结论2：溶液中的Cu2+在锌片表面被直接还原，析出的铜覆盖在锌片表面而逐步失去了形成原电池的条件，最后无电流再产生。

实验2第一次实验现象：电流计的指针发生偏转且比较稳定、持久，在铜片表面有新的红色铜析出。

结论3：右杯溶液中的Cu2+在Cu片表面被直接还原，析出的单质铜，所以，氧化还原反应可持续发生而产生稳定的电流。

实验2第二次实验现象：电流计的指针发生偏转（但明显比第一次角度小）且角度逐渐减小，直至归零。

同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。

结论4：右杯溶液中的Cu2+在Zn片表面被直接还原，析出的单质铜，由于Zn片被铜覆盖，而逐步失去了形成原电池的条件，最后无电流再产生。

说明盐桥中的电解质溶液同样影响着电流的大小。

总结：盐桥电池由于使用了既相对独立（两只烧杯中）又有联系（通过盐桥）的两个半电池，两个电极反应在互不干扰的环境中发生，使氧化还原反应得以持续发生且产生持久、稳定的电流。

盐桥的作用是通过盐桥内阴、阳离子的定向移动而把两个半电池联通，形成闭合回路而产生电流。

总结盐桥电池：1、什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。

2、盐桥的作用是什么？【以Zn(s)∣ZnSO4(aq)‖CuSO4(aq)∣Cu(s)为例】使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn2+盐和Cu2+盐溶液一直保持电中性。

通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成回路而在使外电路不断有电流产生。

导线的作用是传递电子，沟通外电路，而盐桥的作用则是沟通内电路。

3、优点：随开随用，并能长时间产生持续、稳定电流。

（2）从分析氧化还原反应入手，使学生学会写原电池的电极反应和原电池反应方程式，并且会设计简单．．的原电池。

就[实验4—1]中的反应为例：失去2e—，发生氧化反应+ Cu得到2e，发生还原反应负极上发生氧化反应，因此负极反应式为：Zn—2e—==Zn2+；并且锌作负极。

正极上发生还原反应，因此正极反应式为：Cu2++2e—===Cu；可用金属活动性不如锌的金属材料或石墨作正极，铜盐溶液作电解质溶液。

由此，可总结出设计原电池的思路为：①以自发进行的氧化还原反应为基础；②把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应；③以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液；④画出装置简图。

在设计原电池的练习中，难度可逐步加深，可供使用的有课后习题第2、第6小题然后再进行“科学探究”——用不同的金属片设计、制作原电池并进行实验。

其中课后习题第6小题提出“装置可采用烧杯和盐桥”，旨在进一步让学生关注盐桥的作用。