备课讲义8-电化学(上)
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一对一个性化学案学生姓名:学案编号:常见酸碱盐溶液的电解规律(惰性阳极)电解反应类型电解质类型规律例PH变化溶液复原法电解水含氧酸实质电解水-- > H2 +O2电解稀H2SO4降低加 H2O 强碱溶液实质电解水-- > H2 +O2电解NaOH溶液升高加 H2O 活泼金属含氧酸盐实质电解水-- > H2 +O2电解Na2SO4溶液不变加 H2O电解质分解无氧酸酸---> H2 + 非金属2HCl==H2 + Cl2升高加 HCl 不活泼金属无氧酸盐盐---- > 金属 + 非金属CuCl2 = Cu + Cl2 ---- 加 CuCl2放氧生酸不活泼金属含氧酸盐盐+水--->金属+O2+酸2CuSO4+2H2O=Cu+O2+2H2SO4 降低加CuO(CuCO3)放氢生碱活泼金属无氧酸盐盐+水---> H2+非金属+碱2KCl+ 2H2O = H2+Cl2+2KOH 升高加 HCl1.下列各装置中都盛有0.1 mol·Lˉ1的NaCl溶液,放置一定时间后,锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是()①②③④A.③①④② B.①②④③ C.①②③④D.②①④③2.下列叙述正确的是( )A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极B.氯碱工业是电解熔融的NaCl,在阳极能得到Cl2C.图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液D.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-===2H2O3.下列有关电化学的示意图中正确的是( )4.用铁丝、铜丝和CuSO 4溶液可以构成原电池或电解池,如图所示则下列说法正确的是( ) A .构成原电池时Cu 极反应为:Cu —2e =Cu 2+B .构成电解池时Cu 极质量可能减少也可能增加C .构成电解池时Fe 极质量一定减少D .构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体5.如图,将纯Fe 棒和石墨棒插入1 L 饱和NaCl 溶液中。
题型四电化学考情分析五年大数据分析在2021年高考中,对于电化学的考查将继续坚持以新型电池及电解应用装置为背景材料,以题干(装置图)提供电极构成材料、交换膜等基本信息,基于电化学原理广泛设问,综合考查电化学基础知识及其相关领域的基本技能,包括电极与离子移动方向判断、电极反应式书写、溶液的酸碱性和pH变化、有关计算及其与相关学科的综合考查等。
预测以二次电池以及含有离子交换膜的电解池为背景的命题将成为热点题型,因为二次电池不仅实现电极材料循环使用,符合“低耗高效”的时代需求,而且命题角度丰富,便于同时考查原电池和电解池工作原理;含有离子交换膜的电解池设问空间大,便于考查考生的探究能力。
回归教材教材知识体系(对照一轮资料认真梳理)知识迁移能力(回归课本探寻问题本源练就“吓不死”神功)课本原图陌生装置图电池类型燃料电池电解池二次电池金属腐蚀完成习题后自己补充一下如何识破“纸老虎”在教材中找到问题本源并解决解题策略总体思路:什么池→什么极→什么反应→什么现象→电子离子流向→相关计算。
一、电极判断原电池:电解池二、盐桥的组成和作用(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用:A.连接内电路,形成闭合回路;B.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
(3)一室电池缺点:由于氧化剂与还原剂直接接触,工作一段时间后,锌片表面观察到有少量红色铜析出,说明锌片表面存在腐蚀电流,该电池的效率不高,电池不工作时,锌片继续被氧化,使得该电池的可贮存时间不长。
(4)双室盐桥电池优点:利用盐桥防止氧化剂与还原剂直接接触,提高电池效率,延长电池的可贮存时间。
三、多室电解池(IE班一轮复习时编写的微专题,很有用很重要)多室电解池是利用离子交换膜将电解池隔成多个极室,借助离子交换膜的选择透过性,自动把产品分离开,得到的目标物质更加纯净,降低分离提纯的成本。
但多室电解池因交换膜多,离子转移复杂,进出物质种类繁多等因素,导致学生常常分析混乱。
高三化学电化学教案 Revised by Petrel at 2021专题7:电化学班级_________ 姓名_________ 学号__________[专题目标]:1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律;2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题[经典题型]题型一:原电池原理在燃料电池中的运用[例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是()①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后,溶液PH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④[点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。
CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。
答案:A点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。
[规律总结]:1、原电池电极名称的判断方法(1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
原电池一、教材地位和作用原电池属于电化学的内容,它的基本概念和理论基础是化学反应原理这一册书本中最重要的内容之一,在中学教学中占有很重要的地位,之前学过的金属的相关知识,电解质的含义等都为原电池的学习打好了基础,可以说原电池的知识是对前面学习的一个融汇应用。
是学生在高二《化学反应原理》这一册书里面必须掌握的知识模块。
二、望眼高考原电池是高考化学必考的内容,分值和电解池知识模块加起来大概有10到15分左右,在福建省的高考卷里面原电池一般出现在选择题里面,电解池一般出现在填空题里面,难度一般是中等偏上,容易判断错误,是需要重点把握的知识。
三、学习目标1、理解并准确描述原电池原理。
2、学会判断原电池的正负极并初步书写电极方程式3、清楚构成原电池的四个条件,会进行简单的原电池设计。
四、课堂设置本堂课为实验探究型课程,分为两部分,第一部分实验法探究锌铜原电池的反应原理,第二部分为原电池构成条件的探索。
五、教学过程5.1原电池实验探究【实验探究】(铜锌原电池)【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c(H +)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲解:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
提问:为什么会产生电流呢?讲解:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
一、原电池基础知识:形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触)电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。
池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。
原 电极反应方程式:电极反应、总反应。
理氧化反应 还原反应反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 4+2H 2O1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液蓄电池 特点:电压稳定。
Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池锂电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃料 电极反应产物不断排出电池。
电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH -失e -,沿导线传递,有电流产生化学电源简介放电充电放电③、氢氧燃料电池:总反应:O2 +2H2 =2H2O特点:转化率高,持续使用,无污染。