四川省宜宾县蕨溪中学高中化学 421化学电源导学案无答案新人教版选修4四川省宜宾县蕨溪中学高

第四章电化学基础第三节电解池（第二课时）学习目标1.了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。

2.熟练应用电子得失守恒进行电解的计算。

学习重点电解的应用及计算。

学习难点电解的应用及计算。

合作探究一、电解原理的应用1．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气(1)电极反应式阳极：发生________反应，电极反应式________________________________。

阴极：发生________反应，电极反应式________________________________。

(2)总反应式化学方程式：____________________________________________________。

离子方程式：____________________________________________________。

[练习] 1.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠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2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是( )A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连接C.电解过程中，水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小2．电镀(1)定义：电镀是应用____原理在某些金属表面镀上一薄层其他_____或____的方法。

(2)电镀目的：使金属增强________________能力，增加美观和表面硬度。

（3）电镀时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。

[练习]要在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 ( )A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子3．电解精炼铜(1)装置(2)电极反应阳极：，阴极：(3)阳极泥铜的电解精炼过程中，粗铜中____________________的金属与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质。

电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护(第二课时)学习目标了解金属腐蚀的防护方法。

学习重点金属腐蚀的防护方法学习难点金属腐蚀的防护方法自主学习一、金属的防护1.金属的防护⑴覆盖保护膜法。

如：。

⑵改变金属的内部结构。

如：钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬。

2.电化学保护⑴牺牲阳极的阴极保护法原理：应用___________原理，让被保护金属作________极，不反应，另找一种活泼性较强的金属作________极参加反应受到腐蚀。

[科学探究]：看课本87 页：验证牺牲阳极的阴极保护法。

讨论：1.电压表指针有何变化？为什么？2.Zn、Fe两个电极上发生了什么反应？（写出电极反应式）3.Fe2+ 与[Fe(CN) 6]3- 反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：3Fe2+ + 2 [Fe(CN) 6]3- === Fe 3 [Fe(CN) 6] 2↓，这个装置中没有Fe2+ 产生？说明什么问题？⑵外加电流阴极保护法原理：应用___________原理，让被保护金属与另一电极作为电解池的两个电极，使被保护的金属作为极，在外加直流电的作用下得到保护。

此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

二、两种铁离子的检验1.Fe3+ 的检验方法2.Fe2+ 的检验方法巩固练习1.下列事实不能用电化学原理解释的是（）A.常温条件下，在空气中铝不容易被腐蚀B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀C.用锌与硫酸制氢气时往硫酸中滴少量硫酸铜D.远洋海轮的尾部装一定数量的锌板2.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（）A. 潮湿疏松透气的土壤中B. 含铁元素较多的酸性土壤中C. 干燥致密不透气的土壤中D. 含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中3.下列关于实验现象的描述不正确．．．的是（）A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快4.下列防腐措施中，利用原电池反应使主要金属得到保护的是（）A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B.金属表面喷漆C. 在金属中加入一些铬或镍制成合金D. 在轮船的壳体水线以下部分装上锌锭5.为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（）A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极6.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）A．电解氢氧化钠稀溶液，溶液浓度增大pH变小B．电解氯化钠溶液，溶液浓度减小pH不变C．电解硝酸银溶液，要消耗OH－-溶液pH变小D．电解稀硫酸，实质是电解水，溶液pH不变7.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、三氧化二铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（）A、1:2:3B、3:2:1C、6:3:1D、6:3:28．如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察，铁钉在逐渐生绣。

第四章电化学基础第三节电解池（第一课时）学习目标1.理解电解池的工作原理。

2.能熟练书写电解池的电极反应式和电池总反应方程式。

学习重点电极反应方程式的书写及电解产物的判断。

学习难点电极反应方程式的书写及电解产物的判断自主学习一、电解原理的试验探究如图所示：1.与电源正极相连的电极叫极，与电源负极相连的电极叫极。

2.若烧杯中的液体为CuCl2溶液，合上电源开关，能否看到小灯泡发光？。

3.给CuCl2溶液通电时现象阳极上现象，经检验该物质是。

阴极上现象，经检验该物质是。

4.两支电极上发生的反应阳极：，反应类型：反应。

阴极：，反应类型：反应。

总反应式：。

5.实验过程分析CuCl2溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原理，带负电的Cl－向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的Cu2+向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。

6.电解的概念使电流通过__________________而在阴、阳两极引起_______________________的过程。

二、电解池1.概念：将_______________转化为___________________的装置。

2.构成条件①______________________________，②______________________________，③______________________________，④______________________________。

3.工作原理阳极：与电源__________极相连的电极，反应中____电子，发生__________反应。

阴极：与电源__________极相连的电极，反应中____电子，发生__________反应。

合作探究一、电解质溶液中离子的放电顺序（参加反应的先后顺序）只有掌握电解质溶液中离子的放电顺序才能正确的写出电极反应方程式。

第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡（第二课时）学习目标运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题学习重点沉淀的转化和溶解学习难点沉淀的转化和溶解合作探究一、沉淀的生成1.沉淀生成的应用：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。

2.废水处理化学沉淀法工艺流程示意图（见教材课本上63页图3-15）3.沉淀的方法（1）调节pH法：（见课本64页）加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。

反应离子方程式： _____________________________________________________________________________；（2）加沉淀剂法: （见课本64页）以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。

反应离子方程式如下：_________________________________________________________，__________________________________________________________；练习 1：在生活中，水资源是很宝贵的，如果工业废水中含有Ag+，理论上，你会选择加入什么试剂？ ___________________________________________________________________；练习2：粗盐提纯时,NaCl溶液中含有SO42-离子，选择含Ca2+还是Ba2+离子的试剂除去？___________________________________________________________________；二、沉淀的溶解1.原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断________溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。

第四章《电化学基础》导学案第二节化学电源（共一课时）【学习目标】1.通过实例分析、讨论交流知道化学电源可以根据其性能、使用情况、原料特点等进行多种分类。

2.通过对生活中几种常见化学电源的学习和理解，熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理，能正确判断电池的正、负极，书写一个电极反应式和总反应式。

3.通过对有关化学电源的学习，联系生产生活实际，了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害及影响，设想其处理方法，培养环境保护意识。

【学习重点】二次电池和燃料电池的工作原理。

【学习难点】电极反应式的书写及判断【自主学习】旧知回顾：1.一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池？【温馨提示】一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。

2.比较下表几种电池的特点，完成相关内容。

新知预习：1.干电池与充电电池的本质区别，燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别。

【温馨提示】干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即内部的氧化还原反应是不可逆的；充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。

燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等，这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。

2.二次电池的充放电规律是①充电时负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。

②工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。

3.燃料电池常用的电解质有①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸盐，如K2CO3 ；⑤质子交换膜等。

【同步学习】情景导入：自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成的多种电池。

电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护(第一课时)学习目标1．了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因。

2．了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写。

学习重点金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写。

学习难点金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写。

自主学习一、金属腐蚀1.定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生反应而腐蚀损耗的过程。

2.本质：M - ne- → M n+（氧化反应）3.类型：化学腐蚀——直接反应；电化学腐蚀——原电池反应。

两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

二、化学腐蚀1.定义：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。

如：钢管被原油中的腐蚀。

2.影响因素：与接触物质的氧化性有关和温度越高，化学腐蚀越。

三、电化学腐蚀1.定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。

会发生反应，的金属失去电子而被。

如在潮湿的空气中生锈。

2.类型：(以钢铁腐蚀为例)（1）析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液_________较强，腐蚀过程中不断有_______放出。

负极: ，正极: ，总方程式：。

(2)吸氧腐蚀：金属表面吸附的水膜______________或呈______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极: ，正极: ，总方程式：。

Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：。

铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。

（能、不能）合作探究一、化学腐蚀与电化学腐蚀的的联系和区别电化学腐蚀化学腐蚀腐蚀条件不纯金属或合金与接触金属与直接接触有无电流产生本质较活泼的金属被氧化金属被氧化相互联系析氢腐蚀吸氧腐蚀腐蚀条件水膜呈水膜呈电极负极（Fe极）反应正极（C极）总反应三、影响金属腐蚀快慢的因素内因：1.金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀。

2.金属的纯度：不纯的金属比纯金属腐蚀。

如：钢比纯铁腐蚀。

（难、易）3.电化学腐蚀：两电极材料活泼性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。

第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡（第一课时）学习目标1.了解难溶电解质的溶解平衡。

2.理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点。

3.正确理解和掌握溶度积K SP的概念,会运用溶度积进行有关计算。

学习重点难溶电解质的溶解平衡、溶度积K SP的概念及有关计算。

学习难点运用溶度积进行有关计算自主学习一、Ag＋和Cl-的反应能进行到底吗？1．溶解度和溶解性：难溶电解质和易溶电解质之间并无的界限，溶解度小于的称为难溶电解质，离子相互反应生成电解质，可以认为是完全反应。

在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下：2．AgCl在溶液中存在两个过程，一方面，在水分子作用下，少量脱离AgCl表面溶入水中；另一方面，溶液中的受AgCl表面正负离子的，回到AgCl的表面析出。

一定温度下，AgCl饱和溶液建立下列动态平衡的反应式：AgCl（s）Cl-（aq）＋Ag＋（aq）沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住，决定了反应不能完全进行到底。

二、难溶电解质的溶解平衡(1)概念：在一定温度下，当沉淀___________________和_____________________的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。

(2)沉淀溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例，表达式为__________________________________________。

(3)沉淀溶解平衡的特征逆：溶解平衡是一个 __________________________________________等：溶解速率和沉淀速率_________________________________________。

定：平衡状态时，溶液中各种离子的浓度。

动：动态平衡，溶解速率和沉淀速率是一个。

变：当外界条件改变，溶解平衡___________________________________。

（4）沉淀完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于___________ 时，沉淀就达完全。

第三章 水溶液中的离子平衡 第三节 盐类的水解 （第一课时）学习目标1.了解盐类水解的原理。

2.掌握盐类水解方程式的书写。

学习重点盐类水解的原理和水解方程式的书写。

学习难点盐类水解方程式的书写和分析。

自主学习一、盐溶液的酸碱性1.盐的分类(按生成盐的酸、碱的强弱划分) 盐⎩⎪⎨⎪⎧强酸强碱盐，如 、 强酸弱碱盐，如 、 ，如Na 2CO 3、CH 3COONa ，如NH 4HCO 3、CH 3COONH42.盐溶液的酸碱性探究(常温下)3．盐溶液呈现不同酸碱性的原因分析3___(3)NaCl溶液H 2O H＋＋OH－，NaCl===Cl－＋Na＋解释：溶液中不生成________________，水的电离平衡未受影响，溶液中c(H＋)______c(OH－)，溶液呈______性。

二、盐类的水解1.概念：在溶液中，由________________________________跟水电离出来的________结合生成____________________的反应。

2.盐的水解实质：弱酸盐中的阴离子与H2O 电离出的__________结合生成_________或弱碱盐中的阳离子与H2O 电离出的__________结合生成__________，破坏了水的电离平衡，使之__________移动，使溶液中C（H+） C（OH—），显酸性或碱性。

（盐类水解程度一般很弱。

由水电离H+和OH—是相等的，但溶液中存在的H+和OH—却不一定相等）。

3.特征（1）一般是________反应，在一定条件下达到化学平衡。

（2）盐类水解反应是中和反应的逆反应：盐类水解是____热反应。

合作探究盐类水解离子方程式的书写1．由于水解程度一般较小，盐类水解的离子方程式一般应用“”连接，水解生成的弱电解质的量较少，即一般不生成沉淀或气体，一般不标“↑”、“↓”等符号。

2．多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写，水解以第一步为主，如Na2S溶液中S2－的水解方程式为：_________________________(主要)；_________________________(次要)。

第三章水溶液中的离子平衡第三节盐类的水解（第二课时）学习目标1.了解盐类的水解平衡。

2.掌握盐类水解的影响因素。

3.了解盐类水解反应的应用。

学习重点盐类水解的影响因素、盐类水解反应的应用学习难点盐类水解的影响因素自主学习一、盐类的水解平衡1.盐类的水解反应是可逆反应，同化学平衡一样，盐类的水解也存在水解平衡。

在一定条件下，当的速率与的速率时处于平衡状态，这就是盐类的水解平衡。

2.特征：逆：水解过程是等：动：定：各种离子的浓度变：条件改变，平衡3.水解常数K h与弱酸或弱碱的电离常数K a 、K b的关系。

、合作探究一、影响盐类水解的因素1．内因——盐的性质相同条件下，弱酸酸性越弱，其阴离子形成的盐________水解，盐溶液的碱性________；弱碱碱性越弱，其阳离子形成的盐_______水解，盐溶液的_____越强。

即：越弱越水解。

2．外因(1)温度：盐类水解是_______过程，升温可使水解平衡________移动，水解程度________。

(2)浓度：稀释盐溶液可使水解平衡________移动，水解程度________。

若增大盐的浓度，水解平衡________移动，但水解程度________。

即：越稀越水解。

(3)外加酸碱：加酸可抑制________________水解，加碱能抑制________________水解。

(4)两种水解离子的相互影响：弱碱阳离子和弱酸阴离子在同一溶液中，两种离子水解相互____________，使两种离子水解程度都____________，甚至反应完全；若两种弱碱阳离子或两种弱酸阴离子在同一溶液中，则两种离子水解相互____________，使两种离子水解程度都________。

总结：盐类水解的规律有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，越稀越水解，谁强显谁性，都强显中性，都弱具体定。

[练习]：NH4Cl水解平衡可表示为：NH＋4＋H2O ƒ NH3·H2O＋H＋，请在下表中填写外界条件对水解平衡的影响结果。