陕西省名师大篷车安康送教下乡活动化学教学课件

1、20172017届高三化学高考复习课件届高三化学高考复习课件电化学基础电化学基础1.认识这张图片吗？认识这张图片吗？2.图片中的黑色板是图片中的黑色板是什么？什么？3.这些黑色板的作用这些黑色板的作用是什么？是什么？1.天宫二号空间天宫二号空间实验室。实验室。2.图片中的黑色板太阳能电池板。图片中的黑色板太阳能电池板。3.这些黑色板的作用是将光能转变为电能为空这些黑色板的作用是将光能转变为电能为空间实验室提供能源。间实验室提供能源。今天研究的问题是化学能与电能相互转化今天研究的问题是化学能与电能相互转化1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池

2、反应方程式。了解常见化学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。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、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。蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。考纲要求考纲要求第一环节：了解考试要求第一环节：了解考试要求第二环节：真题赏析第二环节：真题赏析例题例题1（2010全国新课标全国新课标12）根据右图，可判）根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是断出下列离子方程式中错误的是（）（） A2Ag（s）+Cd2+（aq）=2Ag+（aq） +Cd（s） BCo2+（aq）+ Cd（s）=Co（s）+

3、Cd2+（aq） C2Ag+（aq）+ Cd（s）=2Ag（s）+ Cd2+（aq） D2Ag+（aq）+ Co（s）= 2Ag+ Co2+（aq） A例题例题2（2010海南海南9）利用电解法可将含）利用电解法可将含有有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是述正确的是（）（）A. 电解时以精铜作阳极电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生还原反应电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu =Cu2+ + 2eD电解后，电解槽底部会形成含少量电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥等金属的阳极泥第

4、二环节：真题赏析第二环节：真题赏析BD第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理-+e-负极（负极（Zn/Zn2+）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（Cu/Cu2+）：）： Cu2+2e-=Cu（还原反应）（还原反应）电流方向：电流方向：正正负负正正阳离子阳离子:向正极区移动向正极区移动 阴离子阴离子:向负极区移动向负极区移动 1、原电池工作原理、原电池工作原理（1）化学电源化学电源的分类）化学电源化学电源的分类类类 型型一次电池一次电池活性物质（发生氧活性物质（发生氧化还原反应的物质）化还原反应的物质）消耗到一定程度就消耗到一定程度就不能使用了不能使用了酸（或碱）

5、性锌酸（或碱）性锌- -锰干电池、银锰干电池、银- -锌锌纽扣电池、纽扣电池、放电后可以再充放电后可以再充电使活性物质获电使活性物质获得再生得再生铅蓄电池、镍铅蓄电池、镍- -镉蓄镉蓄电池、银电池、银- -锌蓄电池锌蓄电池将燃料燃烧的化将燃料燃烧的化学能直接转变成学能直接转变成电能的电池电能的电池氢氧燃料电池、铝氢氧燃料电池、铝- -空气燃料电池、熔空气燃料电池、熔融盐燃料电池融盐燃料电池 含含 义义示示 例例二次电池二次电池燃料电池燃料电池2、应用、应用第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理-+负极负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O正极正极: 2H2O+4e-+O2= 4OH-氢氧

6、化钾为氢氧化钾为电解质溶液电解质溶液负极负极:2H2-4e-=4H+正极正极: 4H+4e-+O2= 2H2O硫酸为硫酸为电解质溶液电解质溶液燃料电池燃料电池e-第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理现象：现象： 右侧导管里液面上升，右侧导管里液面上升，铁钉表面生锈铁钉表面生锈吸氧吸氧腐蚀腐蚀负极：负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2现象：现象：右侧导管口有气泡产生，铁钉表面生锈右侧导管口有气泡产生，铁钉表面生锈析氢析氢腐蚀腐蚀负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：2H2O+2e-=H22OH-

7、总反应总反应Fe+2H+=Fe2+H2（2）金属腐蚀）金属腐蚀4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe（OH）3第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理负极：负极：2Zn-4e-=2Zn2+正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：2H2O+2e-=H2+2OH-探究牺牲阳极的探究牺牲阳极的阴极保护法。探阴极保护法。探究结果究结果可以。可以。中有蓝色沉淀中有蓝色沉淀3Fe2+Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62 （3）金属防护）金属防护第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理阴极阴极阳极阳极阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2（氧化反应）（氧

8、化反应）阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu（还原（还原反应）反应）电子流电子流向和电向和电流方向流方向电流电流方向方向电子电子流向流向电源负极电源负极电解池阳极电解池阳极电解池阴极电解池阴极 导线导线电源正极电源正极导线导线正极正极阳极阳极导线导线阴极阴极负极负极溶液溶液导线导线阳离子阳离子:向阴极区移动向阴极区移动阴离子阴离子:向阳极区移动向阳极区移动 内电路内电路正极正极3.电解原理电解原理第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理阳极：阳极：有黄绿色气体产生有黄绿色气体产生阴极：有无色气化产生，电极阴极：有无色气化产生，电极附近的溶液变为红色附近的溶液变为红色2NaCl+2H2O 2NaOH

9、+ H2 + Cl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：2H+2e-=H2 （还原（还原反应）反应）=点燃 =通电 =电解 =催化剂 通电通电4.电解原理的应用电解原理的应用(1)电解食盐水制烧碱、氯气和氢气电解食盐水制烧碱、氯气和氢气第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理（2）铁件上镀铜、精炼铜）铁件上镀铜、精炼铜阳极（阳极（Cu）Cu-2e-=Cu2+阴极（阴极（Fe）Cu2+2e-=Cu铁件上镀铜铁件上镀铜精炼铜精炼铜阳极阳极 Y (粗铜粗铜) ） Cu-2e-=Cu2+Fe-2e-=Fe2+Zn-2e-=Zn2+阴极阴极【X（纯铜）（纯铜） Cu2+

10、2e-=Cua是是CuSO4溶液溶液（3）电解法冶炼金属（金属活动性顺序表铝）电解法冶炼金属（金属活动性顺序表铝以前的金属）以前的金属） Al,原料：氧化铝，操作：熔融电解原料：氧化铝，操作：熔融电解Na,原料：氯化钠，原料：氯化钠，操作：熔融电解操作：熔融电解 Mg,原料：氯化镁，原料：氯化镁，操作：熔融电解操作：熔融电解（4）外加电源的阴极保护法）外加电源的阴极保护法（5）电渗析法淡化海水装置图，淡化原理）电渗析法淡化海水装置图，淡化原理A：阴离子交换膜：阴离子交换膜, Cl-穿过阴膜进入阳极区穿过阴膜进入阳极区.B：阳离子交换膜：阳离子交换膜,Na+穿过阳膜进入阴极区穿过阳膜进入阴极区.

11、阳极：阳极：4Cl- -4e-=2Cl2 阴极：阴极：2H2O+2e-=H2 +2OH-第三环节：回顾与整理第三环节：回顾与整理（6）依据电解质的反应进行分类）依据电解质的反应进行分类放氧生酸型：放氧生酸型： 如：如：CuSO4、AgNO3等等放氢生碱型：放氢生碱型：如：如：NaCl、KI、Na2S等等电解水型：电解水型：如：如：NaOH、H2SO4、Na2SO4等等电解质分解型：电解质分解型：如：如：CuCl2、HCl等等第四环节：巩固与提高第四环节：巩固与提高1（2011全国新课标全国新课标11）铁镍蓄电池又称爱）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：迪生电池，放电时的总反应为：Fe

12、+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下下列有关该电池的说法不正确的是（）列有关该电池的说法不正确的是（） A电池的电解液为碱性溶液，正极为电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为负极为Fe B电池放电时，负极反应为电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C电池充电过程中，阴极附近溶液的电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低降低 D电池充电时，阳极反应为电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2OC第四环节：巩固与提高第四环节：巩固与提高2（2011全国新课标全国新课标27）已知）已知CH3OH（l）的）的燃烧热燃烧

13、热H为和为和-7265kJmol-1（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为液为酸性，负极的反应式为 、正极的反应式为正极的反应式为 。理想状态下，该燃料电池消耗理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产甲醇所能产生的最大电能为生的最大电能为7021kJ，则该燃料电池的理，则该燃料电池的理论效率为论效率为_（燃料电池的理论效率是指（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）放的全部能量之比）CH3OH+H2O=CO2+6H+6e- O2+6H+6e-=3H

14、2O 2396.6%第四环节：巩固与提高第四环节：巩固与提高3（2012全国新课标全国新课标26）（）（4）高铁酸钾）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。和高容量电池材料。FeCl3与与KClO在强碱性条在强碱性条件下反应可制取件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式其反应的离子方程式为为 ; 与与MnO2-Zn电池类似，电池类似，K2FeO4-Zn也可以组也可以组成碱性电池，成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，在电池中作为正极材料，其电极反应式为其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为该电池总反应的离子方

15、程式为 。2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-4、(2013全国新课标全国新课标10）银制器皿日久表面会逐渐变）银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行的缘故。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，再将变黑的的如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说

16、法正确的是（说法正确的是（ ）A处理过程中银器一直保持恒重处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极，银器为正极，Ag2S被还原生成单质银被还原生成单质银 C该过程中总反应为该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色转化为白色AgClB第四环节：巩固与提高第四环节：巩固与提高5（2013全国新课标全国新课标 11）.“ZEBRA”蓄电池蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下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

17、的叙述错误的是列关于该电池的叙述错误的是A.电池反应中有电池反应中有NaCl生成生成B.电池的总反应是金属钠电池的总反应是金属钠还原三个铝离子还原三个铝离子C.正极反应为：正极反应为：NiCl2+2e e=Ni+2Cl lD.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动钠离子通过钠离子导体在两电极间移动B 6、 【2016新课标27】 （4）(H3PO2)也可以也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过。和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过。写出阳极的电极反应式写出阳极的电极反应式 。 分析产品室可得到分析产品室可得到H3PO

18、2的原因的原因 。 早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H3PO2，将将“四室电渗析法四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是其缺点是 杂质。该杂质产生的原因是：杂质。该杂质产生的原因是： 。 2H2O-4e-=4H+O2阳极室的阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成。穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成。PO43-H3PO2或或H2P

19、O2-被氧化被氧化 7（2014全国课标全国课标12）2013年年3月我国科月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是下列叙述错误的是Aa为电池的正极为电池的正极B电池充电反应为电池充电反应为LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLiC放电时，放电时，a极锂的极锂的化合价发生变化化合价发生变化D放电时，溶液中放电时，溶液中Li从从b向向a迁移迁移C 8【2015新课标12】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应

20、中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2OA 9【2015天津理综化学天津理综化学】锌铜原电池装置如图所示，锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（有关叙述正确的是（ ）A铜电极上发生氧化反应铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，电池工作一段时间后，甲池的甲池的c(SO42)减小减小C电池工作一段时间后，电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加乙池溶液的总质量增加D阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，阴阳离子离子分别通过交换膜向负

21、极和正极移动，保持溶液中电荷平衡保持溶液中电荷平衡C10【2015四川理综化学四川理综化学】用右图所示装置除去含用右图所示装置除去含CN、Cl废水中的废水中的CN时，控制溶液时，控制溶液PH为为910，阳极，阳极产生的产生的ClO将将CN氧化为两种无污染的气体，下列氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（说法不正确的是（ ）A用石墨作阳极，铁作阴极用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为：阳极的电极反应式为：Cl + 2OH2e= ClO + H2OC阴极的电极反应式为：阴极的电极反应式为：2H2O + 2e = H2 + 2OHD除去除去CN的反应：的反应：2CN+ 5ClO + 2H

22、+ = N2 + 2CO2 + 5Cl+ H2OD 11（2016海南10）.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为2Fe +10H+ +6e-=Fe2O3+5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时 向负极迁移AD12（2016全国课标卷11）.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是B13【2016年高考新课标卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ）A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+ B正极反应式为Ag+e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁