高考化学第一轮复习 第7单元 电化学基础精品课件 新人教版 新课标.ppt

目录 第20讲原电池原理第21讲电解原理 第七单元电化学基础 第七单元电化学基础 第七单元 知识框图 第七单元 知识框图 第七单元 使用建议 内容特点1 原电池与电解池的知识理论性 规律性较强 并且概念较多 容易混淆 需要在加强理解的基础上准确记忆概念的定义和实例 2 新型燃料电池 熔融盐电池 二次电池的原理 电极反应式和总反应式的书写都是高考中常常涉及的知识 是重点也是难点 金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应 第七单元 使用建议 式的书写或正误判断是常见的命题采分点 要注意从原理上去分析掌握 并了解金属保护的方法 3 电解池的工作原理 电解的规律 电解的应用 包括氯碱工业 铜的精炼 电镀 电冶金 等知识点较多 经常与氧化还原反应 热化学方程式 元素化合物知识 化学计算等多个知识领域联合命题 第七单元 使用建议 编写思路1 本单元中 易混淆的知识点很多 在本单元的内容编排时 首先是将原电池 电解池的原理进行了对比分析 以使知识系统化 网络化 2 常见的化学电源的题目命题主要落脚点放在正负极材料 电极反应式的书写 总反应式的书写上 而对于金属的腐蚀与防护主要是放在了原电池的构成水膜的性质以及正极反应式的不同上 第七单元 使用建议 3 在电解池的编制中 重点对电解的原理与应用 电化学的解题思路等进行了比较 分析与归纳 特别重视规律的总结和方法的归纳 体现理论内容的系统性 逻辑性 4 本单元最后设置了一套滚动卷 滚动范围是六 七单元 第七单元 使用建议 教学建议1 电化学部分复习时要注意 四池 原电池 电解池 电镀池 电解精炼池 的对比 抓住概念的定义 原理与本质来加以分析和理解 从知识本源上去掌握 2 在教学中 建议以阳离子和阴离子的放电顺序为线索 强化对电极上放电微粒分析的训练 3 常见的化学电源 要掌握电极反应式与总反应式的书写 第七单元 使用建议 4 要从电极名称的判断 电极材料的性质 离子的放电顺序等方面去复习电解池 利用电子守恒法解决相关的计算问题 5 注意这部分内容以社会热点 例如能源危机问题 自然资源合理开发利用以及科技前沿动态为背景 以身边的生活经验为情境命题是一个明显的动向 也是近几年高考命题的重点 需要特别注意 第七单元 使用建议 课时安排本单元共2讲 建议8课时完成 5课时用于在课堂上互动式完成20 21讲 3课时进行单元测试 滚动卷测试及讲评 第20讲 原电池原理 第20讲原电池原理 第20讲 考纲导学 探究点一原电池的工作原理 第20讲 要点探究 知识梳理 一 碳 硅比较 1 原电池把 转化为 的装置 2 形成条件 1 两个电极由两种 不同的金属或由 的材料 非金属或某些氧化物等 组成 2 电解质溶液 3 形成闭合回路 化学能 电能 金属活动性 金属和其他导电 第20讲 要点探究 3 原电池的两极负极 活泼性 的金属 发生 反应 正极 活泼性 的金属或导体 发生 反应 4 电极反应式的书写和电子移动方向 如图20 1 强 氧化 弱 还原 第20讲 要点探究 1 电极反应式的书写负极 电极反应式 正极 电极反应式 电池反应 2 电子移动方向电子由 释放 经 沿导线流入 电解质溶液中的 移向正极 在其表面得电子被 形成一个闭合回路 zn片 cu片 zn cu2 zn2 cu 负极 外电路 正极 阳离子 还原 第20讲 要点探究 要点深化 1 原电池原理图解 第20讲 要点探究 2 原电池电极的判断和电极方程式的书写 1 原电池正负极的判断 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 例1 2010 广东卷 铜锌原电池 如图20 4 工作时 下列叙述正确的是 典例精析 bc a 正极反应为zn 2e zn2 b 电池反应为zn cu2 zn2 cuc 在外电路中 电子从负极流向正极d 盐桥中的k 移向znso4溶液 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 变式题 2010 宁夏卷 根据图20 5可判断出下列离子方程式中错误的是 a 第20讲 要点探究 探究点二化学电源 第20讲 要点探究 知识梳理 1 一次电池碱性锌 锰干电池电池反应 zn 2mno2 2h2o 2mnooh zn oh 2负极 正极 电解质 koh 负极反应 正极反应 zn mno2 zn 2oh 2e zn oh 2 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 3 燃料电池 1 燃料电池与前几种电池的差别 氧化剂与还原剂在工作时 反应产物 能量转化率高 超过80 普通的只有30 有利于节约能源 2 氢氧燃料电池 酸性电解质负极 正极 总反应 不断补充 不断排出 第20讲 要点探究 碱性电解质负极 正极 总反应 第20讲 要点探究 要点深化 1 二次电池和燃料电池的几个注意事项 1 可充电电池 二次电池 充电时 电池正极接电源正极 电池负极接电源负极 2 可充电电池 二次电池 放电时负极发生氧化反应 充电时该极 阴极 发生还原反应 放电时正极发生还原反应 充电时该极 阳极 发生氧化反应 3 燃料电池的负极为通入燃料的一极 正极为通入助燃剂的一极 一般为氧气 电极材料一般不参加化学反应 只起传导电子的作用 第20讲 要点探究 2 新型电池的分析思路以新型电池的研制开发为素材对原电池原理的考查是高考命题的热点题型 涉及的主要问题有 1 正 负极的判断 发生失电子反应的电极是负极 发生得电子反应的电极是正极 2 电子的流向和电解质溶液中离子的流向 电流方向 外电路 从正极流向负极 电源内电路 从负极流向正极 原电池装置中 外电路电子流向与电流相反 从负极流向正极 电源内电路即电解质溶液 阳离子流向与电流相同 流向正极 阴离子流向与电流方向相反 流向负极 第20讲 要点探究 第20讲 要点探究 例2 2010 浙江卷 li al fes电池是一种正在开发的车载电池 该电池中正极的电极反应式为 2li fes 2e li2s fe 有关该电池的下列说法中 正确的是 典例精析 b 第20讲 要点探究 b由给出的正极反应知负极反应式为li e li c项错 a项 li为0价 错 b项 将两电极反应叠加可得总反应 正确 d项 将原电池负极反应颠倒即可得阴极反应式 故错 第20讲 要点探究 点评 新型电池以其命题背景或情景新颖为特点 往往具有时代感 给人以全新的感觉 但无论如何命题 其考查点都落脚于原电池原理上 该类试题难度不会很大 因此 解决该类试题时 首先不要被其陌生的方程式或情景吓倒 其次 要认真分析题意 找出有用的信息 本题容易忽视总反应方程式而错选c 燃料电池也是高考中常见的新试题背景 分析时要注意燃料一定在负极发生氧化反应 还要注意电极方程式的书写与介质的关系 请看下面的变式题 第20讲 要点探究 变式题 乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂 电池总反应为c2h5oh 3o2 2co2 3h2o 下列说法错误的是 a 电池工作时 质子向电池的正极迁移b 电池工作时 电流由b极沿导体流向a极c a为负极 电极反应式是c2h5oh 3h2o 12e 2co2 12h d b为正极 电极反应式是4h o2 4e 2h2o c 第20讲 要点探究 探究点三金属的腐蚀与防护 第20讲 要点探究 知识梳理 1 金属腐蚀 1 定义 金属与周围的气体 或液体 发生反应而引起损耗的现象 2 本质 金属原子而被氧化 3 氧化还原 失电子 化学腐蚀 电化学腐蚀 第20讲 要点探究 牺牲阳极保护法 2 金属的防护方法 1 加防护层 如在金属表面加上耐腐蚀的油漆 搪瓷 沥青 塑料 橡胶及电镀 喷镀或表面钝化等方法 2 电化学防护 原电池原理 阴极 被保护的金属设备 阳极 比被保护的金属活泼的金属 电解原理 被保护的金属设备 惰性电极 正极 负极 外加电流阴极保护法 阴极 阳极 第20讲 要点探究 1 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 要点深化 第20讲 要点探究 2 金属腐蚀的快慢顺序一般来说可用下列原则进行判断 1 电解原理引起的腐蚀 金属作阳极 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防护措施的腐蚀 2 对同一金属来说 强电解质溶液中的腐蚀 弱电解质溶液中的腐蚀 非电解质溶液中的腐蚀 3 对同一电解质溶液来说 一般浓度越大 金属的腐蚀越快 第20讲 要点探究 例3 2010 上海卷 铁是用途最广的金属材料之一 为探究铁的化学性质 某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花 然后倒置在水中 如图20 7所示 数天后 他观察到的现象是 a 铁屑不生锈 试管内液面上升b 铁屑不生锈 试管内液面高度不变c 铁屑生锈 试管内液面上升d 铁屑生锈 试管内液面高度不变 典例精析 图20 7 c 第20讲 要点探究 c在潮湿的空气中 铁容易生锈 并且发生的是吸氧腐蚀 导致试管内压强减小 液面上升 点评 有关金属腐蚀的常见考查为金属腐蚀的类型 电极反应以及金属电化学腐蚀的后续反应等 钢铁发生电化学腐蚀的类型与其表面水膜的酸碱性有关 下面的变式题对此进行了较为详细的考查 第20讲 要点探究 变式题 如图20 8所示装置中 小试管内为红墨水 具支试管内盛有ph 4的雨水和生铁片 观察 开始导管内液面下降 一段时间后导管内液面回升 略高于小试管液面 以下有关解释合理的是 c 第20讲 要点探究 c该雨水酸性较强 开始时 发生的是析氢腐蚀 故导管内液面下降 后来发生的是吸氧腐蚀 故导管内液面又升高 无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 生铁片中的碳都做原电池的正极 故a b错误 c正确 具支试管中开始时发生析氢腐蚀 消耗氢离子 ph增大 后来发生吸氧腐蚀 产生oh ph继续增大 d项错误 第21讲 电解原理 第21讲电解原理 第21讲 考纲导学 探究点一氯气的性质 第21讲 要点探究 知识梳理 1 电解 电流通过电解质溶液 或熔融电解质 而在阴 阳两极引起 反应的过程 正确理解电解的概念应注意以下三点 电解质溶液导电的过程就是 的过程 电解是非自发地将 能转化为 能 电流是 流电 氧化还原 电解 电 化学 直 第21讲 要点探究 2 电解池 把电能转化为化学能的装置 1 电解池的构成条件 见图21 1 外加直流电源 与电源相连的两个电极 电解质溶液或熔化的电解质 2 电极名称和电极材料 电极名称阳极 接电源正极的为阳极 发生 反应 阴极 接电源负极的为阴极 发生 反应 电极材料惰性电极 c pt au等 仅导电 不参与反应 活性电极 fe cu ag等 既可以导电 又可以参与电极反应 图21 1 氧化 还原 第21讲 要点探究 要点深化 1 电解原理图解 第21讲 要点探究 2 离子放电顺序 1 阳极 活性材料作电极时 金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液 阴离子不容易在电极上放电 惰性材料作电极 pt au 石墨等 时 溶液中阴离子的放电顺序 由易到难 是 s2 i br cl oh 含氧酸根离子 2 阴极 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应 发生反应的是溶液中的阳离子 阳离子在阴极上的放电顺序是 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 al3 mg2 na 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 例1 2010 全国卷 图21 3是一个用铂丝作电极 电解稀的mgso4溶液的装置 电解液中加有中性红指示剂 此时溶液呈红色 指示剂的ph变色范围 6 8 8 0 酸色 红色 碱色 黄色 回答下列问题 典例精析 1 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 填编号 a管溶液由红变黄 b管溶液由红变黄 a管溶液不变色 b管溶液不变色 第21讲 要点探究 2 写出a管中发生反应的反应式 3 写出b管中发生反应的反应式 4 检验a管中气体的方法是 用拇指按住管口 取出试管 靠近火焰 放开拇指 有爆鸣声 管口有蓝色火焰 第21讲 要点探究 5 检验b管中气体的方法是 用拇指按住管口 取出试管 放开拇指 将带有火星的木条伸入试管内会复燃 6 电解一段时间后 切断电源 将电解液倒入烧杯内 观察到的现象是 溶液呈红色 白色沉淀溶解 或大部分溶解 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 点评 有关电解的试题关键是弄清电解的原理 阴 阳两极及两极发生的反应 本题容易忽视阴极反应的后续反应 即生成的氢氧根离子与原溶液中的镁离子生成沉淀 下面的变式题则对电解原理及应用做了较全面的考查 第21讲 要点探究 变式题 下列叙述错误的是 a 钢铁表面发生吸氧腐蚀时 钢铁表面水膜的ph增大b 电解精炼铜时 同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少c 在镀件上电镀锌 用锌作阳极d 工作时 在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程 d 第21讲 要点探究 探究点二电解规律 第21讲 要点探究 知识梳理 增大 降抵 增大 升高 增大 h2o 减小 升高 减小 升高 升高 降低 cuo 第21讲 要点探究 要点深化 离子的放电顺序与电解规律的关系如果金属做阳极 除金 铂外 金属优先失去电子形成对应的金属阳离子进入溶液 电解质溶液中的阴离子不失电子 如果阳极为惰性电极 则两极按照下列顺序放电 实验室制取 收集纯净干燥cl2的装置如下 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 典例精析 例2在如图21 4所示的装置中 电极均为石墨电极 通电一段时间后 发现a电极附近溶液呈红色 甲 乙两池中溶液的ph均减小 而 和 两极电极产物的物质的量之比为1 2 则下表中各组物质的水溶液符合上述条件的是 图21 4 c 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 点评 电解池串联时 各个电极上通过的电子数相等 这是该类试题的突破口之一 此外 根据某极的现象推断各个电极的类型是这类试题的切入点 本题集电源电极的判断 电解产物的判断及有关计算为一体 具有一定的综合性 但只要熟悉电解的规律便能迅速解题 下面的变式题则需要对离子的放电规律较为熟悉才能正确解答 第21讲 要点探究 变式题 将0 3molnacl和0 1molh2so4溶于一定量的水中配成溶液 用石墨作电极电解该溶液时 根据电极产物 可分为三个阶段 下列说法正确的是 阴极始终只析出h2 第一阶段相当于电解nacl溶液 第一阶段相当于电解hcl溶液 第二阶段相当于电解nacl溶液 第二阶段相当于电解hcl溶液 第三阶段相当于电解na2so4溶液a b c d a 第21讲 要点探究 探究点三电解原理的应用 第21讲 要点探究 知识梳理 第21讲 要点探究 要点深化 1 原电池与电解池的区别与联系 第21讲 要点探究 第21讲 要点探究 2 电化学的有关计算 1 原电池和电解池的计算包