高考化學二輪復習電化學基礎(chǔ)教案全國通用

1、電化學基礎(chǔ)【教學目標】了解原電池和電解池的工作原理。了解常見化學電源的種類及其工作原理。理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。【知識網(wǎng)絡(luò)】知識網(wǎng)絡(luò)定義：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置I （1）活潑性不同的兩個電極構(gòu)成條件I1 （2）合適的電解質(zhì)溶液I （3）形成閉合回路失去e一,沿導線傳遞，有電流產(chǎn)生J氧化反應I反應原理 zn2e1=Zn2+|2+不斷溶解化學腐蝕負極電解質(zhì)溶液,_!_ i 還原反應 回 |2H+2e =H2*陽離子移向類型i析氫腐蝕I電化學腐蝕電化學電解|吸氧腐蝕保護方法：（1）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）在金屬表面覆蓋保護層 （3）電化學保護f定義：使電流通

2、過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引發(fā)氧化還原反應的過程,裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學能i （1）與電源相連的兩電極構(gòu)成條件！（2）電解質(zhì)溶液I （3）形成閉合回路；陽極（與電源正極相連的電極）發(fā)生氧化反應 反應原理陰極（與電源負極相連的電極）發(fā)生還原反應應用：氯堿工業(yè)、電解精煉、電鍍教學重點、難點一、原電池和電解池電極確定的方法電化學中電極的確定是電池反應式正確書寫的前提，判斷的方法有：.根據(jù)反應本質(zhì)速判電極不論是原電池還是電解池，陽極總是發(fā)生氧化反應，陰極總是發(fā)生還原反應 （原電池負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應），若能找出電極發(fā)生的反應是氧化反應，還是還原反應，則可迅速確定電極。.根據(jù)電子、離子移

3、動方向判斷電極不論是在原電池還是在電解池中，電子總是從陽極（負極）流向外電路； 電解液中總是陽離子移向陰極（正極），陰離子移向陽極（負極）。.根據(jù)溶液pH變化或電極現(xiàn)象判斷電極無論是在原電池還是在電解池中， 只要是有H2生成的電極，該電極區(qū)溶液的pH就增大, 該電極上發(fā)生還原反應，該電極為正極；只要是有 Q生成的電極，該電極區(qū) pH就減小，該 電極發(fā)生氧化反應，該電極為負極（陽極） 。二、電極反應式的書寫1,原電池電極反應式的書寫兩電極反應式相加，與總反應式對照判斷電極反應產(chǎn)物，找出得失電子總數(shù)一般電極反應式的書寫電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應讓其結(jié)合OH一生成水。

4、電極反應式要依據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒加以配平（2）復雜電極反應式的書寫復雜電極反應式 =總反應式一較簡單一極電極反應式2.電解池電極反應式的書寫首先分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分為陰、 陽兩組；然后分別對陰陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應式；最后合并兩個電極反應式得出電解總方程式。注意事項：（1）書寫電解池中電極反應式時，要以實際參加放電的離子表示，但書寫總方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式；（2）要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等， 且注明條件“電解”。三、電解計算.根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰、陽兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其 依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。2,根據(jù)總

5、反應式計算：凡是總反應式反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計算。3.根據(jù)關(guān)系計算：由得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算的關(guān)系式，如物質(zhì)：H2QCl2Cu AgH+OhTemol 2 1 2 2 4 4 4 4【熱點透視】熱點題型【典例1】將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的 圓周中心區(qū)（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán) （b）,如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是鐵銹環(huán)（b）腐飩區(qū)伍）A,液滴中的C由a區(qū)向b區(qū)遷移B.液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為：C2+2H2O+ 4e =4OFHC

6、,液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe （OH 2,進一步氧化、脫水形成鐵銹D,若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，一2+則負極發(fā)生的電極反應為：Cu- 2e =Cu解析：液滴邊緣 Q多，在碳粒上發(fā)生正極反應Q+2HB 4e =4OFHo液滴下的Fe發(fā)生負極反應，F(xiàn)e- 2e =Fe2+ ,為腐蝕區(qū)(a)。A.錯誤。C/由b區(qū)向a區(qū)遷移；B.正確；C.錯誤。液滴下的 Fe因發(fā)生氧化反應而被腐蝕；D.錯誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應為 Q+2H2B 4e =4OHo答案：B命題意圖：本題考查電化學內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分

7、析。老知識換新面孔，高考試題，萬變不離其宗，關(guān)鍵的知識內(nèi)容一定要讓學生自己想懂，而不是死記硬背。學生把難點真正“消化” 了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學生也能回答?！镜淅?】下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOK液、足量的CuSO溶液和100g 10.00%的&SQ溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為 極；電極b上發(fā)生的電極反應為 ;列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：;電極c的質(zhì)量變化是 g ;電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變

8、化，簡述其原因甲溶液;乙溶液液;(2)如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？解析：(1)乙中C電極質(zhì)量增加，則 c處發(fā)生的反應為：Cu2+ +2e =Cu,即C處為陰 極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。丙中為ESO,相當于電解水， 設(shè)電解的水的質(zhì)量為 xg。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100X10%=( 100-x) x 10.47%,得 x=4.5g ,故為0.25mol。由方程式 2H2+Q-2屋。可知，生成 2molH2。，轉(zhuǎn)移4mol電子，所 以整個反應中轉(zhuǎn)移0.5mol電子，而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。甲中為NaOH

9、相當于電解 HQ陽極b處為陰離子 OH放電，即40H-4e =2H2O + QT。轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成 Q為0.5/4=0.125mol ,標況下的體積為 0.125 X22.4=2.8L。 Cu2 +2e =Cu,轉(zhuǎn)移 0.5mol 電子，則生成的 n(Cu)=0.5/2 X 64 =16g。 甲中相當于電解水，故NaOH勺濃度增大，pH變大。乙中陰極為 Cu放電，陽極為OH放電，所以 可增多，故pH減小。丙中為電解水，對于&SO4而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出，可以繼續(xù)電解 H2S0,有電解液即可電解。答案：(1)正極40H-4e =2H2O + O22.8L 16g甲增大

10、，因為相當于電解水；乙減小，OH放電， 不增多。丙不變，相當于電解水。(2)可以 因為CuSO溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)?HSQ溶液，反應也就變?yōu)樗碾娊夥磻记牲c撥：電化學知識是氧化還原反應知識的延續(xù)和深入，在分析電化學題目時，要注意氧化還原反應知識的運用。熱點預測【預測1】一種充電電池放電時的電極反應為()H2+2OH2e =2HQ NiO(OH)+H 2O+W=Ni(OH) 2+OH當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應是(H 2O的還原B. NiO（OH） 的還原H 2的氧化D. Ni（OH） 2的氧化解析：由題中給出的電極反應可判斷出做原電池時，H2是還原劑被氧化、NiO（OH）是氧化

11、劑被還原，則充電時 代是還原產(chǎn)物、NiO（OH）是氧化產(chǎn)物，與正極相連的是陽極發(fā)生氧化 反應，所以“Ni（OH） 2的氧化”正確。答案：D命題立意：考查二次電池中的氧化還原問題技巧點撥：關(guān)于充電電池的氧化還原問題是常考點，這類題有規(guī)律。原電池時， 先要分 析氧化劑與還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化；充電時（電解池），原電池負極反應反著寫為還原過程，發(fā)生在陰極，原電池中的正極反應反著寫為氧化過程，發(fā)生在陽極?！绢A測2】有人設(shè)計出利用 CH和O的反應，用鉗電極在 KOH溶液中構(gòu)成燃料電池。電 池的總反應類似于 CH在Q中燃燒，則下列說法正確的是（）A.每消耗ImolCT可以向外電路轉(zhuǎn)移 4mol

12、電子B.負極上CH4失去電子，電極反應式為 CH4+10OH =CO2+7hbO+8eC.負極上是Q獲得電子，電極反應式為：Q+2H2O+4S=4OHD.電池放電后，溶液 pH不斷升高解析：判斷電池正負極的方法是確定在該電極上的電子得失情況。若得電子，則為正極，反之則為負極。CH在電極上發(fā)生的反應類似于燃燒反應，即CH-CO,（確切地說生成的 CO繼續(xù)與KOH反應生成 “CO和HbO）,碳元素價態(tài)升高，失去電子，是電池的負極。電極反應式為 CH+10Oq=CQ2 +7HbO+8eT, B項正確；每當有1molCH4被氧化時，失去電子8mol, A項錯誤； Q在正極上得到電子，電極反應式為Q+2

13、H2O+4eT=4OH C項錯誤；總反應式為： CH+2O+2KOH=QO+3H2O反應中消耗KOH所以放電時pH不斷下降，D項錯誤。答案：B技巧點撥：燃料電池屬于新型化學電源，因其電池總反應類似于可燃物燃燒而得名。在書寫（包括判斷）燃料電池的電極反應時，可分為三個步驟：一、寫出可燃物燃燒的化學方 程式，分析元素的氧化、還原。二、寫出氧化劑-還原產(chǎn)物，還原劑-氧化產(chǎn)物的表達式（可 能不完整或重復）。三、結(jié)合電解液成分與還原產(chǎn)物或氧化產(chǎn)物的反應確定電極反應的最終 表達式。【直擊高考】.下列有關(guān)電池的說法不正確的是（）A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流

14、向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)化為電能D.鋅鎰干電池中，鋅電極是負極.以ZnCl2和KCl為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是（）A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無關(guān)C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不會改變電解反應速率D.鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用.可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以 NaCl溶液或NaOH液為電解液，鋁合 金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（）A.以NaCl溶液或NaOHB液為電解液時，正極反應都為：Q+ 2HO+ 4e = 4OHB.以NaOH為電解液時，

15、負極反應為：Al +3OH - 3e- = Al (OH 3 JC.以NaOH為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極.如下圖所示，a、b是多孔石墨電極，某同學按圖示裝置進行如下實驗：斷開K2,閉合K 一段時間(上為K2,下為Ki),觀察到兩只玻璃管內(nèi)部有氣泡將電極包圍，此時斷開Ki,閉合K2,觀察到電流計 A的指針有偏轉(zhuǎn)，下列說法不正確的是(A.斷開K2,閉合Ki時，a極上的電極反應式為： 4OH4e =OT +2H2OB.斷開K2,閉合Ki 一段時間，溶液的 pH要變大C.斷開Ki,閉合K2時，b極上的電極反應為：2H+2e=H4D.斷開

16、Ki,閉合K2時，OH一向b移動.氫氧燃料電池以氫氣為還原劑，氧氣作氧化劑，電極為多孔饃，電解質(zhì)溶液為30%勺氫氧化鉀溶液。以下數(shù)種說法：負極反應為： Q+2H2O+4e =2O斤；負極反應為：H2+4OH4e-=4hbO;電池工作時 正極區(qū)堿性增強，負極區(qū)堿性減弱；電池工作時溶液中陰離子移向正極。正確的組合是( )A. B. C. D.研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為：5MnO+ 2Ag+ 2NaCl=N&MriOo+2AgCl,下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是()A.正極反應式：Ag+ CP e =A

17、gClB.每生成i mol Na zMnOo轉(zhuǎn)移2 mol電子C.Na+不斷向“水”電池的負極移動AgCl是還原產(chǎn)物.氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：(i)溶液A的溶質(zhì)是;(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是；(3)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的PH在23,用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ;(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca、McjNl、so2 c(SO42 ) c(Ca2+)。來自流程如下(淡鹽水和溶液A來電解池)：鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是 。過程I中將 NH+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是。BaSO的溶解度比BaCO的小，過程n中除去的離子有 經(jīng)過程出處理， 要求鹽水中c中剩余NaSO的含量小于5mg 1一，若鹽水b中NaClO 的含量是7.45 mg 小，則處理iOnf鹽水b ,至多添加i0%NaSO溶液kg (溶液體積變化忽略不計)。.常溫下電解200mL 一定濃度的NaCl與CuSO1合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如右圖所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積)，根據(jù)下圖中信息回答下列問題。(1)原混合溶液中 NaCl和CuSO的物質(zhì)的量