高三年级化学第8周集体备课电化学

1、 安顺市第一高级在中学集体备课资料 高三年级化学 第8周内容：电化学主讲人：周瑾 备课时间：2017年3月1、 备课内容： 电化学二、课时安排： 4三、每节课导学案： 高三二轮复习电化学【考情分析】一、 考纲要求1理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。2.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。3.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。二、命题趋向【考点剖析】普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转变成热能或光能。原电池中发生的反

2、应具有两个特点：是自发的氧化还原反应，该反应在两处进行，分别叫正极和负极，其结果是化学能转变成电能。电解池中发生的反应也具有两个特点：是被迫发生的氧化还原反应，该反应在两处进行，分别叫阴极和阳极，其结果是电能转变成化学能。我们把研究电能与化学能相互转化的化学，叫做电化学。电化学，作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位。基本要求是：（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。了解常见化学电源的种类及其工作原理；（2）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；（3）应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。氧

3、化剂、还原剂等概念的理解，氧化性、还原性强弱的判断，依据电子守恒进行配平和计算等。氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。主干知识·复习记忆自助式学习菜单1.原电池的工作原理一、判断正误(1)(2013·浙江高考)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料()(2)(2012·江苏高考)Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料()(3)(2012·广东高考)锂碘电池，该电池反应为： 2Li(s)I2(s)=2LiI(s)则碘电极作该电池的负极(×)(4)(2013·福建高考)以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO4

4、OH2e=CO2H2O()(5)(2012·海南高考)锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜()二、必备知识掌握牢1明确原电池构成的条件2原电池正负极判断的四种方法(1)根据构成原电池两极的电极材料判断，一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；(2)根据电子流动方向或电流方向判断，电子流动方向：由负极流向正极；电流方向：由正极流向负极。(3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。(4)根据原电池两极发生的变化判断，原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应。三、常考题型要明了考查电极反应式的书写及原电池原理典

5、例考查原电池的工作原理演练1考查新型电池的工作原理演练2典例(2013·安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转明确原电池电极反应式、总反应式书写的三步骤演练1(2013·江苏高考)MgH2O2电

6、池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动 演练2(2013·新课标卷)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为：NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动自助式学习菜单2. 电解池的工作原理一、判断正误(1)(2013·

7、;江苏高考)电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极(×)(2)(2012·山东高考)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，溶液中的Cu2向阳极移动(×)(3)(2011·山东高考)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(×)(4)(2012·山东高考)电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA阿伏加德罗常数)(×)(5)(2011·新课标全国卷)电解58.5 g熔融的NaCl，能产

8、生标准状况下22.4 L氯气，23.0 g金属钠(×)二、必备知识掌握牢1牢记电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：AgFe3Cu2H(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2IBrClOH2.判断电解池阴阳极的四种方法(1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。(2)根据电子流动方向判断，电子流动方向为：电源负极流向阴极，阳极流向电源正极。(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。(4)根据电解池两极产物判断，一般情况下：阴极上的现象是：析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放

9、出；阳极上的现象是：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)。3掌握电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH变化电解液复原电解水型阴极：4H4e=2H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通HCl气体CuCl2加CuCl2放H2生碱型阴极：放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通HCl气体放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放O2生成酸CuSO4减小加CuO三、常考题型要明了考查电解原理及氧

10、化还原反应典例考查电解原理的应用演练1考查电解规律及电极的判断演练2典例(2013·全国大纲卷)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是()A阳极反应为Fe2e =Fe2B电解过程中溶液pH不会变化C过程中有Fe(OH)3沉淀生成D电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原电解池中电极反应式的书写步骤演练1(2013·北京高考)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B

11、通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 演练2(2013·海南高考)下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合上述实验结果的盐溶液是()选项XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2(SO4)3D.CuSO4AgNO3自助式学习菜单3.金属的腐蚀与防护一、判断正误(1)(2013·北京高考)钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe3e=Fe3(×)(2)(2012·

12、广东高考)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致() (3)(2012·江苏高考)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈()(4)(2012·海南高考)用锡焊接铁质器件，焊接处不易生锈(×)二、必备知识掌握牢1电化学腐蚀发生的“两个”条件(1)强酸性条件析氢腐蚀。(2)弱酸性、中性或碱性条件吸氧腐蚀。2理解钢铁在潮湿空气中生成铁锈(Fe2O3·nH2O)的原理FeC电解质溶液形成原电池，负极反应式：2Fe4e=2Fe2，正极反应式：2H2OO24e=4OH。电池总反应式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。生成铁锈的相关反应式为：4Fe(OH)2O

13、22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O(3n)H2O。3金属腐蚀的防护方法(1)牺牲阳极的阴极保护法原电池原理：在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如锌块，让被保护的金属作原电池的正极。(2)外加电流的阴极保护法电解池原理：让被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源。(3)其他方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢；加涂防护层如喷油漆、涂油脂、喷镀等方法。三、常考题型要明了考查金属腐蚀的快慢比较典例考查金属的防护措施演练1考查金属的腐蚀原理演练2典例下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A>>>B>

14、>>C>>> D>>>金属腐蚀快慢的判断 演练1(2013·北京高考)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块 演练2(2012·山东高考)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的将原电池和电解池

15、结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化以及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。例题(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_、_；(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产

16、生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_；(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数F9.65×104 C·mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。 名师支招多池串联装置中电池类型的判断方法1直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示，A为原电池，B为电解池。2根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种材料不同的电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。原电池中的电极材料和电解质溶液能发生自发氧化还原反应，电解池的电极材料一

17、般不能和电解质溶液自发反应。如图所示，B为原电池，A为电解池。3根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图所示，若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极， C是负极；甲是电解池， A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。针对训练1(2012·安徽高考)某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

18、2H2Cl通电,Cl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极2如图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题：(1)图中甲池是_(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)。(2)A(石墨)电极的名称是_(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式：_。(4)乙池中反应的化学方程式为_，当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g，甲池中理论上消耗O2的体积为_L(标准状况下)，此时丙池中某电极析出1.6 g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是_。AMg

19、SO4溶液BCuSO4溶液CNaCl溶液 DAgNO3溶液1(2013·海南高考)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl Mg=Mg2 2Ag 2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl 溶液激活D可用于海上应急照明供电2(2012·海南高考)下列叙述错误的是()A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀3(2012·大纲全国卷)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成

20、原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABC D4(2012·海南高考)下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)25工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则下列叙述正确的是()A图1为原电池装置，

21、Cu电极上产生的是O2B图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为：Cu2e=Cu2C由实验现象可知：金属活动性Cu>CrD两个装置中，电子均由Cr电极流向Cu电极6(2013·新课标卷)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl7如下图所示，用铅蓄电池电解100 g 10.0%的硫酸钠溶液，经过一段时间后，测得溶液质量变为95.5 g。下列说法正确的是()A电路中转移0.25 mol电子B铅蓄电池中消耗0.5 mol H2SO4C铅蓄电池的负极反应式为：PbSO42H2O2e=PbO24HSODFe电极发生的电极反应为Fe2e=Fe2 8(2013·天津高考)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以