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电化学学案原电池和化学电源一、原电池1．能量的转化原电池：将_____能转变为_____能的装置。
电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
2、Cu-Zn原电池工作原理3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的_______________反应（2）装置①要有电极材料②电解质溶液③组成闭合回路（外、内）电解质溶液：电解质中阴离子向____极方向移动，阳离子向______极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。
4．几种常见的电池电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。
(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。
干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。
碱性锌锰电池构成：负极是_____，正极是_______，电解质是KOH负极：___________________________________________正极：___________________________________________总反应式：_______________________________________特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。
(2)二次电池①铅蓄电池放电电极反应：_______________________________负极：_______________________________________正极：_______________________________________总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)②镍一镉碱性蓄电池负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 (3)燃料电池除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。
《电化学原理及应用》学案一．高考考情分析考查热度：原电池和电解池的考查，是高考试题中的热点，尤其是在新型或较复杂装置中对电化学原理的考查考查题型：在第Ⅰ卷以选择题的形式，在第Ⅱ卷会以应用性和综合性题中进行。
考查内容：电极判断、微粒（如离子、电子）移动、电解质（如浓度、PH）的变化、电极反应式的书写、现象判断以及根据守恒关系的计算等等。
考查难度：题型比较新颖，但不偏不怪，难度中等，只要掌握基础知识与能力，可以从容应对。
二．必备知识(1) ; （2） ;(3) ; (4) 3.原电池装置的改进：4.电解池工作原理电解池放电顺序阳极（失电子）：离子交换膜ZnSO4CuSO4溶液阴极（得电子）：①②6.二次电池的特点例如， 1.铅蓄电池三．电化学问题的一般思路1.找电极的方法：①根据反应式、题中信息、反应现象、微粒移动等;②一般先找负极（原电池）、阳极（电解池）;③负极、阳极的判断：失电子，元素化合价升高2.写电极反应式①考虑电解质的PH、状态（水溶液或熔融），是否参与反应②正（或阴）极反应式+负（或阳）极反应式=总反应式③二次电池放电、充电时电极反应式相反3.电化学问题解题策略：①熟悉并理解原电池、电解池的工作原理②注意题中的信息（如电极材料、电解质、总反应式、装置用途等）③分析装置图像，突破口是判断电极（元素变价等）及反应式④阅读题中四个选项，找有效信息，回忆基础模型，快读作答四．高考真题1．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)42-存在)。
电池放电时，下列叙述错误的是（）A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42- +Mn2++2H2O2．（2022·全国乙卷）Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。
8 电化学基础1．了解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和总反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
Ⅰ．客观题(1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误判断及电子、离子的移动方向等。
(2)考查原电池在金属腐蚀与防护方面的应用。
Ⅱ．主观题(1)考查电极反应式、电池反应式的书写。
(2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。
(3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
一、原电池原理和化学电池1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理构建如图Zn—Cu—H2SO4原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原电池的工作原理。
2．化学电源中电极反应式书写的思维模板(1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。
(2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。
(3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
注意：①H+在碱性环境中不存在；②O2−在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H+，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH−；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。
二、电解原理及应用1．构建电解池模型，类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断电解池的阴、阳极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式，掌握电解基本原理。
高考二轮复习化学教学设计：专题八《电化学》电化学【专题重点】电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考察的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及依据总反响方程式书写原电池各电极反响式、依据电解时电极变化判电极资料或电解质种类、依据反响式进行计算、与电解池及电镀池精华池进行综合考察、供给反响方程式设计原电池、供给电极资料电解质溶液进行原电池能否形成的判断、与图像进行联合考察各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。
此中原电池的工作原理及其电极反响式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热门。
因为今年氢能源已进入适用阶段，它的重要性不言而愈，电动车用电池还是考察的热门【考大纲求】1.认识原电池和电解池的工作原理，写出相应的电极反响和电池反响方程式。
2.认识常有化学电源的种类及其工作原理；认识化学能与电能的实质意义及其重要应用。
3.理解金属发生电化学腐化的原理，认识金属腐化的危害， 4.认识防备金属电化学腐化的主要措施【教法引导】1.原电池的判断先剖析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池；再依照原电池的形成条件剖析判断，主要思路是“三看”：一看电极，两极为导体且开朗性不一样；二看溶液，两极插入电解质溶液中；三看回路：形成闭合回路或两极接触。
2.电极反响的书写找出发生氧化反响和复原反响的物质（或离子），确立正负或阴阳极反响的物质（或放电的离子），利用电荷守恒分别写出电极反响式3.原电池的正负极的判断 (从原电池反响实质角度确立 )：较开朗金属作负极，发生氧化反响(电子流出的一极 )；另一导体作正极，发生复原反响(电子流入的一极 )4. 关于化学电源和新式电池工作原理的剖析可类比于铜、锌、硫酸原电池，可把总反响折成两部分进行办理。
知道两极反响式，或一极反响式或总反响式，可经过加减的方法求出另一极反响或总反响方程式。
5. 电解原理电解池是将电能转变为化学能的装置，在电解池中，阳极发生氧化反响、阴极发生复原反响，其放电次序一般为：阳极：活泼性电极 S2IBrClOH 含氧酸根离子阴极：与金属活动次序表中金属阳离子的氧化次序一致6.电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包含两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、依据电荷量求产物的量与依据产物的量求电荷量等的计算。
高三专题复习《电化学》课标分析：电化学是氧化还原反应在生产和生活中实际应用的一个具体体现，也是历年高考必考的重要知识点之一，是高考命题的热点；对高考电化学部分试题从以下三个角度分析，【考试说明】1. 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。
2. 了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；3. 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。
在高考考题中，电化学部分的考题【试题特点】（1）考察内容包括原电池的工作原理及实际应用、电解池的工作原理及实际应用、金属的腐蚀与防护三个大部分；（2）常以实用电池或金属腐蚀为研究载体设置情境，考察注意基础知识、侧重综合应用能力，问题设置具有区分度；（3）近两年题型由原来的填空题又增加了选择题，分值基本平稳；（4）电化学重要的知识点较多，具有交替考察、不连续考察的特点。
【热点定位】1．原电池的工作原理及电极反应式的书写。
2．能分析常用化学电源及新型电源的构造、工作原理，尤其是可充电电池的充放电过程。
3．根据所给自发进行的反应设计原电池，并能绘制装置图。
4．理解电解原理四大应用，能应用电解原理分析解决工业、生产、生活中的实际问题。
5．理解金属的腐蚀的本质及电化学保护的原理，学会一般的防腐蚀方法。
学情分析：学生通过高一、高二尤其是高三一轮复习在知识与技能方面已经了解原电池和电解池的工作原理、了解常见化学电源的种类及工作原理并理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。
在过程与方面已经能分析常见的、简单的电解池和原电池，会书写简单的电极反应式以及总反应式。
在情感、态度和价值观方面已经充分认识到电化学原理对于实际生活的重要用途，同时也认识到电化学是历年高考必考的重要知识点之一；但是学生对于原电池和电解池的工作原理的理解依然不够到位，不能非常清楚的认识到两者的区别和联系，在答题时非常容易将两者混淆；对于化学电源和电解池的分析思路还停留在大家熟悉的个例上，还不能形成系统的分析原电池和电解池的一般思路，尤其是对于近年来高考题中经常出现的新型的化学电源和电解池面对新的出题背景学生还经常不知所措，对于复杂电极反应式的书写很多学生还不能得心应手。
专题八电化学【学法导航】1. 某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:A.放电时，负极上发生反应的物质是Fe.B.放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C.充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2OD.充电时，阳极附近pH值减小.【答案】AD【方法要领】根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反OH=Fe(OH)2，应和总电池反应方程式时不能出现H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2-OH。
原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2-负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为A、D。
2. 下列说法正确的是（）A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化【答案】CD【方法要领】金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程，因此D是正确的。
依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知，C也是正确的。
原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀。
例如不锈钢，镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀，所以A、B是不正确的3. 金属防护的方法不正确的是（）A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈【答案】B【方法要领】机械转动部位应涂油脂防锈，油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活4.（09安徽卷12）Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu 2O 的电解池示 意图如下，点解总反应：2Cu+H 2O==Cu 2O+H 2O ↑。
下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。
【答案】A【方法要领】由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应，B 选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H ＋反应，电极反应为：2H ＋＋2e －=H 2↑，A 选项正确；阳极与电源的正极相连，C 选项错误；阳极反应为2Cu ＋2-OH －2e －=Cu 2O ＋H 2O ，当有0.1mol 电子转移时，有0.05molCu 2O 生成，D 选项错误5．（09江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是 （ ）A ．该电池能够在高温下工作B ．电池的负极反应为：-+612622C H O +6H O-24e =6CO +24H ↑C ．放电过程中，+H 从正极区向负极区迁移D ．在电池反应中，每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下2CO 气体22.46L 【答案】B【方法要领】A 项，高温条件下微生物会变性，所以A 错；B 项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，所以B 对；C 项，原电池内部阳离子应向正极移动，所以C 错；D 项，消耗1mol 氧气生成1mol 二氧化碳，标准状况下体积是22.4L ，D 错6. 镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。
镍氢电池的总反应式是：21H 2+NiO(OH)Ni(OH)2。
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（ ）A ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大B ．电池放电时，镍元素被氧化C ．电池充电时，氢元素被还原D ．电池放电时，氢气是负极【答案】CD 。
【方法要领】本题考查在题目创设的新情景中运用所学电化学知识，解决具体问题的能力。
首先是区别出充电运用的是电解原理，放电则是运用了原电池原理。
抓住电解池、原电池各极发生氧化还原反应的特点，结合题给的信息进行分析判断：A ：原电池负极反应式为：21H 2+OH -+e -−→−Ni(OH)2，pH 下降。
故A 不正确。
B ：原电池，NiO(OH)→Ni(OH)2，镍被还原。
故B 也不正确。
同理可判断得：正确答案为CD7．（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学）关于电解NaCl 溶液，下列叙述正确的是 （ ）A ．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B ．若在阳极附近溶液中滴入KI 溶液，溶液呈棕色C ．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D ．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性【答案】B方法要领A 项中在阴极得到氢气；C 项中在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈红色；D 项中因为反应生成了NaOH ，所以溶液呈碱性8．（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学）下列叙述正确的是 （ ）A ．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B ．用惰性电极电解Na 2SO 4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C ．用惰性电极电解饱和NaCl 溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 molNaOHD ．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【答案】 C【方法要领】在原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应，所以A错；电解Na2SO4实质是电解水，在阴极产生H2，在阳极产生O2，二者体积比为2：1，所以B错；根据电解NaCl的方程式：2NaCl+2H2O电解2NaOH+Cl2↑+H2↑可知，每转移1mol电子，生成1molNaOH，故C对；镀层破损后，镀锌铁板更耐腐蚀，因为锌做负极，铁做正极被保护，所以D说法错误9. 甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________【答案】2:2:4:1【方法要领】此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应.A极(阴极)反应:2H++2e-=H2↑，B极(阳极)反应:2Cl--2e-=Cl2↑；C极(阴极)反应：Ag++ e- =Ag；D极(阳极)反OH-4e-=2H2O+O2↑，根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、应:4Ag、O2的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:110.（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料（１）粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl 的流程如下：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba（NO3）2溶液75%乙醇四氯化碳①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为（只填化学式）。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为。
（2）用提纯的NaCl配制500mL4.00 mol·L-1NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有（填仪器名称）。
（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2（填“＞”、“＝”或“＜”＝2L，原因是。
装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为。
（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：Zn＋H2SO4====ZnSO4＋H2↑；MnO2＋4HCl（浓）△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置（填代号）。
可选用制备气体的装置：【答案】⑴①BaCl2、NaOH、Na2CO3；②75%乙醇；⑵天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管；⑶＜；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；出酸碱中和滴定；⑷e ；d【方法要领】（1）①用NaOH溶液与Mg2＋、Fe3＋反应生成Mg（OH）2、Fe（OH）3而除去Mg2＋、Fe3＋；用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去SO42-，最后用饱和Na2CO3溶液除去Ca2＋及后加入的Ba2+，NaOH溶液和BaCl2溶液的加入顺序可以颠倒，但Na2CO3溶液一定最后加入。
②用75％乙醇洗涤NaCl晶体表面附带的少量KCl，是因为KCl能溶于75％乙醇之中，而四氯化碳属于有机溶剂，KCl难溶于四氯化碳之中，故选用试剂为75％乙醇。
（2）根据一定物质的量浓度溶液配制实验的步骤，不难得出答案。
除了题中所提供的仪器外，还需要托盘天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管（3）由电解方程式：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑及电路中的电量守恒可知，V（H2）=V（Cl2）=2L,但是由于生成的氯气易与电解生成的NaOH发生反应，故V（Cl2）<2L。
（4）选择制备并收集H2的装置，要从实验室制备氢气的原理及氢气的物理性质入手。
实验室制取氢气，因制取氢气不需要加热，采用制取氢气的简易装置，即e、f的左边装置；收集氢气，因氢气的密度小于空气而难溶于水，故采用排水法收集，即e右边装置；制备并收集干燥、纯净Cl2的装置，要考虑到实验室制取氯气须加热，且装置中须增加干燥装置，除杂装置，收集装置及尾气的吸收装置，故答案选d。
【典例精析】一、原电池的工作原理例1．（09广东理科基础34）下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极【解析】锂离子电池可以充用，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确【答案】B例2.下列叙述中正确的是A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。
