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DSE 化学｜电解与电镀定量计算备课指引（导师用）｜半反应式、电子摩尔数与三步换算
学生背得出 Q = It，但一到“30 分钟后阴极增重多少”就停手，因为中间那一步——电子摩尔数——从来没有写出来。
本堂目标 学生能够：① 分辨电解池与化学电池的能量方向，并一致地指出氧化在阳极、还原在阴极；② 为指定电解质写出两条半反应式并配平电子；③ 用 Q = It → n(e⁻) = Q / 96 500 → n(产物) = n(e⁻) ÷ 电子数 三步算出质量。
01 先备知识（开课前 3 分钟快检）
以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：
| 技能 | 快检题 | 过关标准 |
|---|---|---|
| 氧化还原 | 氧化是失去还是得到电子 | 失去电子（OIL RIG） |
| 摩尔概念 | 1 mol 电子带多少电荷 | 96 500 C，即法拉第常数 |
| 电极名称 | 电解池的阴极接电源哪一极 | 负极 |
02 课堂流程（60 分钟）
| 时间 | 环节 | 导师做什么 | 学生做什么 |
|---|---|---|---|
| 0–8 分 | 两张装置图 | 电池与电解池并排，问哪个由外电源推动 | 标出电子流向 |
| 8–20 分 | 阳极阴极锁死 | 不论哪种池，氧化在阳极、还原在阴极 | 口头快问十次 |
| 20–32 分 | 半反应式 | 先配原子再配电子，两边电子数相等 | 写出 CuSO4 电解的两条式 |
| 32–44 分 | 放电次序 | 阳极活泼电极先溶，否则 Cl⁻ > OH⁻；阴极 Cu²⁺ > H⁺ > Na⁺ | 判断两题谁先放电 |
| 44–56 分 | 三步换算 | Q=It、n(e⁻)=Q/96500、n(产物)=n(e⁻)÷电子数 | 计 2.0 A × 30 min 镀铜 |
| 56–60 分 | 离场检查 | 三题收回即批，错的标明跌在哪一幕 | 独立完成 |
03 讲解脚本（照着说就可以）
第一幕：先分池，再讲极
化学电池由自发反应驱动，电解池由外电源驱动；名称却一致：阳极永远氧化、阴极永远还原。
学生最常错是以为“阴极一定负”，因为电解池阴极接负极，而电池阴极是正极。
解法是把两件事分开讲：先问“电子从哪里来”，再问“这个电极发生氧化还是还原”，最后才贴名称。名称是最后一步，不是第一步。
学生最常错是以为“阴极一定负”，因为电解池阴极接负极，而电池阴极是正极。
解法是把两件事分开讲：先问“电子从哪里来”，再问“这个电极发生氧化还是还原”，最后才贴名称。名称是最后一步，不是第一步。
要学生做：两张图上各标电子流向与四个电极的反应类型，并讲出判断次序。
第二幕：半反应式：先配原子，后配电子
以硫酸铜溶液电解为例：惰性电极时阳极是 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻、阴极是 Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu；用铜电极时阳极改为 Cu → Cu²⁺ + 2e⁻，溶液浓度基本不变，这正是电镀的原理。
次序固定：写反应物与产物→配原子（先金属，后 O，最后 H）→用 H₂O 补氧→配电荷（加电子）→检查两边电子数相等。
放电次序要一并教：阳极有活泼金属电极就先溶，否则 Cl⁻ 先于 OH⁻ 放电；阴极按标准电极电势由高至低，Cu²⁺ 先于 H⁺，H⁺ 先于 Na⁺。
次序固定：写反应物与产物→配原子（先金属，后 O，最后 H）→用 H₂O 补氧→配电荷（加电子）→检查两边电子数相等。
放电次序要一并教：阳极有活泼金属电极就先溶，否则 Cl⁻ 先于 OH⁻ 放电；阴极按标准电极电势由高至低，Cu²⁺ 先于 H⁺，H⁺ 先于 Na⁺。
要学生做：同一杯 CuSO4 分别用铜电极与碳电极，写出四条半反应并指出哪条改了。
第三幕：三步换算：由电流到质量
三步写在纸上，每步一行：① Q = I × t（秒）；② n(e⁻) = Q ÷ 96 500；③ n(产物) = n(e⁻) ÷ 每分子电子数。以 2.0 A、30 分钟为例：Q = 3600 C，n(e⁻) = 0.0373 mol，阴极析出铜 0.0187 mol，即 1.18 g。
三个陷阱要即场示范：时间必须换成秒（30 分钟不是 30）；除电子数是除以方程式上的系数，不是乘以；最后乘摩尔质量才得克。
要求学生在答案旁写出三步，即使只要求质量，因为阅卷看的是流程。
三个陷阱要即场示范：时间必须换成秒（30 分钟不是 30）；除电子数是除以方程式上的系数，不是乘以；最后乘摩尔质量才得克。
要求学生在答案旁写出三步，即使只要求质量，因为阅卷看的是流程。
要学生讲：把 30 分钟误当 30 秒，答案会错几倍？为什么。
04 必教题型与步骤
| 题型 | 例子 | 步骤 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 半反应式题 | 写出阳极与阴极反应 | 先分类，再配原子与电子 | 两边电子数相等，状态符号齐 |
| 放电次序题 | 哪种离子先放电 | 比电势或活泼序，逐项讲理由 | 要写“因为…所以先”，不可只写答案 |
| 定量计算题 | 30 分钟后阴极增重多少 | Q=It → n(e⁻) → n(产物) → 质量 | 单位写齐：C、mol、g |
| 电镀应用题 | 为何用铜作阳极而非碳 | 阳极溶解补充离子，浓度稳定 | 要同时提到浓度与持续性 |
合理性检查（一定要教）：合理性检查：电极名称要由电子流向推出，不能靠背；半反应式必须两边电子数相等才算完成；换算三步要分行写，因为错处几乎全在跳步而不是算术。示范时故意漏写秒的换算，让学生自己捉。
05 独立练习三题
| 题目 | 答案 | 想观察什么 |
|---|---|---|
| 半反应式 | 碳电极电解 NaBr 水溶液，写两极反应 | 看有无处理水与 Br⁻ 的竞争 |
| 电子摩尔数 | 3.0 A 通电 20 分钟，求 n(e⁻) | 看有无先换秒 |
| 质量计算 | 承上，阴极析出几克银（Ag⁺ + e⁻ → Ag） | 看电子数是否当成 2 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 | 学生通常这样写 | 导师这样说 |
|---|---|---|
| 阴极一定负 | “电池的阴极是负极” | “电子从哪里来？先讲流向，再贴名称。电池阴极是正极。” |
| 时间不换秒 | 30 分钟直接乘 2.0 | “Q 的单位是库伦，秒是基本单位。30 分钟等于几秒？先写出来。” |
| 电子数当乘 | n(Cu) = n(e⁻) × 2 | “一条 Cu²⁺ 要几个电子？两个电子上一个铜，所以要除二。” |
| 浓硫酸铜用惰性电极当电镀 | “阳极用碳也可以镀铜” | “碳阳极溶不出铜离子，溶液浓度会怎样？电镀靠什么维持？” |
07 家课建议（直接指到练习卷题号）
08 离场检查（最后 5 分钟）
| 题目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 电极反应类型 | 阳极氧化、阴极还原 | 答错＝回到第一幕 |
| 三步换算 | Q=It、n(e⁻)=Q/96500、n(产物)=n(e⁻)÷电子数 | 漏一步＝重讲第三幕 |
| 电子数用法 | 按方程式系数相除 | 当成相乘＝重讲第三幕 |
09 导师常问
要不要教标准电极电势数值？
概念要，数值不必全背；放电次序记住活泼序与几个常见离子就够。
气体体积怎样接上？
同一条链多一步：n(气体) 之后用摩尔体积 24 dm³ 换算，室温条件要写明。
学生算术弱怎么办？
要求分行写三步并标单位，算术错至少流程分拿得足；再补一步估算检查数量级。
本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。