2018屆二輪復(fù)習(xí)電化學(xué)基礎(chǔ)教案全國通用

1、電化學(xué)基礎(chǔ)【教學(xué)目標】1. 了解原電池和電解池的工作原理。2. 了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3. 理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施?！局R網(wǎng)絡(luò)】知識網(wǎng)絡(luò)定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置j（1）活潑性不同的兩個電極構(gòu)成冬件合適的電解質(zhì)溶液也耿小什I（3）形成閉合回路失去e一,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生匚I氧化反應(yīng)反應(yīng)原理Zr）_2e=zn2+不斷溶解化學(xué)腐蝕*i還原反應(yīng)回|2H+2e=H2*陽離子移向電化學(xué),類型i析氫腐蝕|電化學(xué)腐蝕J|吸氧腐蝕保護方法：（1）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）在金屬表面覆蓋保護層（3）電化學(xué)保護定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引發(fā)

2、氧化還原反應(yīng)的過程，.裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解池i（1）與電源相連的兩電極構(gòu)成條件/（2）電解質(zhì)溶液I（3）形成閉合回路r陽極（與電源正極相連的電極）發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)原理陰極（與電源負極相連的電極）發(fā)生還原反應(yīng)應(yīng)用：氯堿工業(yè)、電解精煉、電鍍教學(xué)重點、難點一、原電池和電解池電極確定的方法電化學(xué)中電極的確定是電池反應(yīng)式正確書寫的前提，判斷的方法有：1 .根據(jù)反應(yīng)本質(zhì)速判電極不論是原電池還是電解池，陽極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極總是發(fā)生還原反應(yīng)（原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)），若能找出電極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，還是還原反應(yīng)，則可迅速確定電極。2 .根據(jù)電子、離子移動方向判斷電極不論

3、是在原電池還是在電解池中，電子總是從陽極（負極）流向外電路；電解液中總是陽離子移向陰極（正極），陰離子移向陽極（負極）。3 .根據(jù)溶液pH變化或電極現(xiàn)象判斷電極無論是在原電池還是在電解池中，只要是有H2生成的電極，該電極區(qū)溶液的pH就增大,該電極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電極為正極；只要是有Q生成的電極，該電極區(qū)pH就減小，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極為負極（陽極）。二、電極反應(yīng)式的書寫1,原電池電極反應(yīng)式的書寫（1） 一般電極反應(yīng)式的書寫列物質(zhì)I-、一標得失判斷電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子總數(shù)看環(huán)境|電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應(yīng)穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合配守恒一OH生成水。電極反應(yīng)式要依據(jù)電

4、荷守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒加以配平兩式加驗總式兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)式對照（2）復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫復(fù)雜電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式一較簡單一極電極反應(yīng)式2.電解池電極反應(yīng)式的書寫首先分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分為陰、陽兩組；然后分別對陰陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式；最后合并兩個電極反應(yīng)式得出電解總方程式。注意事項：（1）書寫電解池中電極反應(yīng)式時，要以實際參加放電的離子表示，但書寫總方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式；（2）要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，且注明條件“電解”。三、電解計算1.根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰、陽兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電

5、子數(shù)相等。2,根據(jù)總反應(yīng)式計算：凡是總反應(yīng)式反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計算。3.根據(jù)關(guān)系計算：由得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算的關(guān)系式，如物質(zhì)：H2QCl2CuAgH+OhTemol21224444【熱點透視】熱點題型【典例1】將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)（b）,如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是鐵鐵環(huán)腐蝕區(qū)A,液滴中的C由a區(qū)向b區(qū)遷移B.液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：C2+2H2O+4e=4OFHC,液滴下的Fe因

6、發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe（OH2,進一步氧化、脫水形成鐵銹D,若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，一2+則負極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu-2e=Cu解析：液滴邊緣Q多，在碳粒上發(fā)生正極反應(yīng)Q+2HB4e=4OFHo液滴下的Fe發(fā)生負極反應(yīng)，F(xiàn)e-2e=Fe2+,為腐蝕區(qū)(a)。A.錯誤。C/由b區(qū)向a區(qū)遷移；B.正確；C.錯誤。液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕；D.錯誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為Q+2H2B4e=4OHo答案：B命題意圖：本題考查電化學(xué)內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。老知識換新面孔，高考試題，萬變不離其宗，

7、關(guān)鍵的知識內(nèi)容一定要讓學(xué)生自己想懂，而不是死記硬背。學(xué)生把難點真正“消化”了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學(xué)生也能回答。【典例2】下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOK液、足量的CuSO溶液和100g10.00%的&SQ溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為;列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：;電極c的質(zhì)量變化是g;電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因甲溶液;乙溶液液(2)如果電解過程中銅全部析

8、出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么?解析：(1)乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2+2e=Cu,即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。丙中為ESO,相當(dāng)于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為xg。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100X10%=(100-x)x10.47%,得x=4.5g,故為0.25mol。由方程式2H2+Q=2建?？芍?，生成2molH2。，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.5mol電子，而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。甲中為NaOH相當(dāng)于電解HQ陽極b處為陰離子OH放電，即40H-4e=2H2O+QT。轉(zhuǎn)移0.5mol電

9、子，則生成Q為0.5/4=0.125mol,標況下的體積為0.125X22.4=2.8L。Cu2+2e=Cu,轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成的n(Cu)=0.5/2X64=16g。甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH勺濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu放電，陽極為OH放電，所以可增多，故pH減小。丙中為電解水，對于&SO4而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出，可以繼續(xù)電解H2S0,有電解液即可電解。答案：(1)正極40H-4e=2H2O+O22.8L16g甲增大，因為相當(dāng)于電解水；乙減小，OH放電，不增多。丙不變，相當(dāng)于電解水。(2)可以因為CuSO溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠SQ溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)技巧

10、點撥：電化學(xué)知識是氧化還原反應(yīng)知識的延續(xù)和深入，在分析電化學(xué)題目時，要注意氧化還原反應(yīng)知識的運用。熱點預(yù)測【預(yù)測1】一種充電電池放電時的電極反應(yīng)為()H2+2OH2e=2HQNiO(OH)+H2O+W=Ni(OH)2+OH當(dāng)為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是(A. H2O的還原B.NiO（OH）的還原C. H2的氧化D.Ni（OH）2的氧化解析：由題中給出的電極反應(yīng)可判斷出做原電池時，H2是還原劑被氧化、NiO（OH）是氧化劑被還原，則充電時代是還原產(chǎn)物、NiO（OH）是氧化產(chǎn)物，與正極相連的是陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以“Ni（OH）2的氧化”正確。答案：D命題立意：考查二次電池中

11、的氧化還原問題技巧點撥：關(guān)于充電電池的氧化還原問題是?？键c，這類題有規(guī)律。原電池時，先要分析氧化劑與還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化；充電時（電解池），原電池負極反應(yīng)反著寫為還原過程，發(fā)生在陰極，原電池中的正極反應(yīng)反著寫為氧化過程，發(fā)生在陽極。【預(yù)測2】有人設(shè)計出利用CH和Q的反應(yīng)，用鉗電極在KOH液中構(gòu)成燃料電池。電池的總反應(yīng)類似于CH在Q中燃燒，則下列說法正確的是（）A.每消耗ImolCT可以向外電路轉(zhuǎn)移4mol電子B.負極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式為CH4+10OH=CO2+7hbO+8eC.負極上是Q獲得電子，電極反應(yīng)式為：Q+2H2O+4S=4OHD.電池放電后，溶液pH不斷升高

12、解析：判斷電池正負極的方法是確定在該電極上的電子得失情況。若得電子，則為正極，反之則為負極。CH在電極上發(fā)生的反應(yīng)類似于燃燒反應(yīng)，即CH-CO,（確切地說生成的CO繼續(xù)與KOH反應(yīng)生成“CO和HbO）,碳元素價態(tài)升高，失去電子，是電池的負極。電極反應(yīng)式為CH+10Oq=CQ2+7HbO+8eT,B項正確；每當(dāng)有1molCH4被氧化時，失去電子8mol,A項錯誤；Q在正極上得到電子，電極反應(yīng)式為Q+2H2O+4eT=4OHC項錯誤；總反應(yīng)式為：CH+2O+2KOH=QO+3H2O反應(yīng)中消耗KOH所以放電時pH不斷下降，D項錯誤。答案：B技巧點撥：燃料電池屬于新型化學(xué)電源，因其電池總反應(yīng)類似于可燃

13、物燃燒而得名。在書寫（包括判斷）燃料電池的電極反應(yīng)時，可分為三個步驟：一、寫出可燃物燃燒的化學(xué)方程式，分析元素的氧化、還原。二、寫出氧化劑-還原產(chǎn)物，還原劑-氧化產(chǎn)物的表達式（可能不完整或重復(fù)）。三、結(jié)合電解液成分與還原產(chǎn)物或氧化產(chǎn)物的反應(yīng)確定電極反應(yīng)的最終表達式。【直擊高考】1 .下列有關(guān)電池的說法不正確的是（）A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.鋅鎰干電池中，鋅電極是負極2 .以ZnCl2和KCl為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是（）A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充

14、電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無關(guān)C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不會改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用3 .可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（）A.以NaCl溶液或NaOHB液為電解液時，正極反應(yīng)都為：Q+2HO+4e=4OHB.以NaOH為電解液時，負極反應(yīng)為：Al+3OH-3e-=Al(OH3JC.以NaOH為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極4 .如下圖所示，a、b是多孔石墨電極，某同學(xué)按圖示裝

15、置進行如下實驗：斷開K2,閉合K一段時間(上為K2,下為Ki),觀察到兩只玻璃管內(nèi)部有氣泡將電極包圍，此時斷開Ki,閉合K2,觀察到電流計A的指針有偏轉(zhuǎn)，下列說法不正確的是()A.斷開K2,閉合Ki時，a極上的電極反應(yīng)式為：4OH4e=OT+2H2OB.斷開K2,閉合Ki一段時間，溶液的pH要變大C.斷開Ki,閉合K2時，b極上的電極反應(yīng)為：2H+2e=H4D.斷開Ki,閉合K2時，OH一向b移動5 .氫氧燃料電池以氫氣為還原劑，氧氣作氧化劑，電極為多孔饃，電解質(zhì)溶液為30%勺氫氧化鉀溶液。以下數(shù)種說法：負極反應(yīng)為：Q+2H2O+4e=2O斤；負極反應(yīng)為：H2+4OH4e-=4hbO;電池工作

16、時正極區(qū)堿性增強，負極區(qū)堿性減弱；電池工作時溶液中陰離子移向正極。正確的組合是()A.B.C.D.6 .研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO+2Ag+2NaCl=N&MriOo+2AgCl,下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是()A.正極反應(yīng)式：Ag+CPe=AgClB.每生成imolNazMnOo轉(zhuǎn)移2mol電子C.Na+不斷向“水”電池的負極移動D. AgCl是還原產(chǎn)物7 .氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：(i)溶液A的溶質(zhì)是;(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是；(3)電解時用鹽酸控

17、制陽極區(qū)溶液的PH在23,用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用;(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca、McjNl、so2c(SO42)c(Ca2+)。來自流程如下(淡鹽水和溶液A來電解池)：鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是。過程I中將NH+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是。BaSO的溶解度比BaCO的小，過程n中除去的離子有經(jīng)過程出處理，要求鹽水中c中剩余NaSO的含量小于5mg1一，若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg小，則處理iOnf鹽水b,至多添加i0%NaSO溶液kg(溶液體積變化忽略不計)。8 .常溫下電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO1合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如右圖所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積)，根據(jù)下圖