化学专题五《电化学问题研究》课件苏教版选修
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原电池
一、学情分析与教学设想
该部分内容概念较多,涉及原电池、氧化还原、带电粒子移动、电极及电极反应、内外电路、充放电等。
而学生对这些概念辨析不清,如分不清氧化反应与还原反应、正负极与阴阳极。
除此学生最大的问题是不会写电极反应和怕写电极反应。
因此,本人尝试在教学中变换思路,以物理中带电粒子在电场中定向移动解决阴阳离子向正负极移动问题。
采用分步反应法解决写电极反应难的问题。
二、教学目标
知识与技能:
1.基本掌握原电池的原理;
2.基本掌握电极反应方程式的书写。
过程与方法:
1.以物理中带电粒子在电场中定向移动解决阴阳离子向正负极移动问题;2.用分步反应法实践写电极反应。
情感态度与价值观:
1.能在思考交流过程中倾听他人意见,相互启发,体会到合作交流的重要;2.通过对阴阳离子向正负极移动的探讨,树立起事物间相互联系的思想。
三、教学重点和难点
重点是原电池的原理;难点是电极反应方程式的书写。
四、教学过程
五、板书设计
原电池、电源
一、原电池
离子移动示意图
二、电源
书写电极反应方法:分步反应法
第一步:电极发生的反应;
第二步:第一步的产物与电解质反应;
第三步:电极反应式是以上两步的加和式。
课题2 电解与电镀一、判断电解过程中的电极产物判断电解过程中电极产物的依据是:电极材料和离子放电顺序。
阴离子失去电子和阳离子得到电子的过程叫放电。
放电顺序取决于离子本身的性质,也与离子浓度及电极材料有关。
电解时所使用的电极分为两类:一类为惰性电极,只起导体的作用(如铂、石墨等),并不参与反应;另一类为活性电极(除铂、金以及在电解时很易钝化的铅、铬以外的金属),活性电极若作阴极,只起导体的作用;若为阳极,发生氧化反应的往往是电极本身。
电极上物质的变化情况以及电子的转移情况用电极反应式来表明。
当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时,电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,称之为放电顺序。
放电顺序涉及多种因素,在中学阶段只要求掌握:阳极——①若为惰性电极,则阴离子放电(失电子,发生氧化反应),放电顺序为: S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子>F -②若为活性电极,则电极本身失去电子而放电,电极溶解。
因为活性电极的还原性几乎大于一切的阴离子。
阴极——无论是惰性电极,还是活性电极,阴极总是受到保护,不会参与电极反应,始终为阳离子放电(得电子,发生还原反应),放电顺序为:Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(H 2O)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +因此,判断电解过程中电极产物的步骤可以概括为:①分析电解质溶液的组成,找全离子(包括水电离出的H +及OH -)并分为阴、阳两组;②分析离子的放电顺序;③确定电极,写出电极反应式。
【例1】某同学按下图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是( )A .电解过程中,铜电极上不会有H 2产生B .电解初期,主反应方程式为Cu +H 2SO 4=====通电CuSO 4+H 2↑ C .电解一定时间后,石墨电极上不会有铜析出D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大解析:从装置图可以看出铜接电源正极作阳极,石墨作阴极,应在阴极区产生H 2,且H +浓度应逐渐减小,故A 、D 错。
课题1 原电池一、原电池工作原理1.原理图示2.原电池的判断方法(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池,然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入溶液中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应发生。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看作电解池。
【例1】在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )A.正极附近的SO2-4浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出解析:本题符合铜锌原电池的形成条件,原电池工作时,电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)。
负极锌片:Zn-2e-===Zn2+;正极铜片:2H++2e-===H2↑;总反应为:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
原电池中没有产生O2。
SO2-4向负极移动。
答案:D1-1下列装置中明显有电流产生的是( )二、原电池正负极的判断与电极反应式的书写1.正负极的判断在书写原电池的电极反应式时,首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极,哪一(1)书写电极反应式时,按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,首先正确判断出电极反应产物,然后结合反应物及转移电子数量写出反应式,再结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。
(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式中,且O2生成OH-;若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,且O2生成H2O;若在熔融盐电解质中反应,则O2可能得电子变成O2-。
(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总方程式,若能写出已知电池反应的总方程式,可以减去较易写出的电极反应式,从而得到较难写出的电极反应式。