2008屆高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)電化學(xué)教案新課標(biāo)人教版

第六十講原電池原理【課標(biāo)要求】1、舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)變關(guān)系及應(yīng)用。2、經(jīng)過制作簡略的原電池的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識原電池的觀點(diǎn)和原理3、能正確書寫原電池正、負(fù)極的電極反響式及電池反響方程式【教課過程】一、原電池基本觀點(diǎn)1、原電池觀點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。比如：銅鋅原電池（H2SO4）。2、實(shí)質(zhì)：將必定的氧化復(fù)原反響的電子轉(zhuǎn)移變?yōu)殡娮拥亩ㄏ蚺矂?dòng)。必為自覺的氧化復(fù)原反響。3、原電池的構(gòu)成條件1）開朗性不一樣的兩電極。比如：2）電解質(zhì)溶液3）形成閉合回路（導(dǎo)線連結(jié)或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液4）自覺的氧化復(fù)原反響(實(shí)質(zhì)條件)4、鹽橋及其作用（相關(guān)觀點(diǎn)）（1）鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防備管中溶液流出。（2）可使由它連結(jié)的兩溶液保持電中性，不然鋅鹽溶液會因?yàn)殇\溶解成為Zn2+而帶上正電，銅鹽溶液會因?yàn)殂~的析出減少了Cu2+而帶上了負(fù)電。3）鹽橋保障了電子經(jīng)過外電路從鋅到銅的不停轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以持續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳達(dá)電子，交流外電路。而鹽橋的作用則是交流內(nèi)電路。思慮：①、鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)？保證鋅銅原電池原理不變，正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)？（C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）畫出裝置圖（帶鹽橋的）②、判斷能否構(gòu)成原電池，是的寫出原電池電極反響。鎂鋁/硫酸；鋁碳/氫氧化鈉；鋅碳/硝酸銀；鋅銅/水；鋅鐵/乙醇；硅碳/氫氧化鈉③、依據(jù)氧化復(fù)原反響原理來設(shè)計(jì)原電池，畫出原電池并寫出電極反響。A、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+B、Fe+2Fe3+=3Fe2+C、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑二、原電池的工作原理：1、電極反響：（以上述思慮③為例概括兩極反響寫規(guī)律）正極：獲得電子（復(fù)原反響）負(fù)極：失掉電子（氧化反響）總反響：正極反響+負(fù)極反響2、確立原電池電極名稱的方法方法一：依據(jù)電極資料的性質(zhì)確立。往常是1.對于金屬—金屬電極，開朗金屬是負(fù)極，不開朗金屬是正極；2.對于金屬—非金屬電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極，如干電池等；3.對于金屬—化合物電極，金屬是負(fù)極，化合物是正極。方法二：依據(jù)電極反響的自己確立。失電子的反響→氧化反響→負(fù)極；得電子的反響→復(fù)原反響→正極。練習(xí)1：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反響為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH，反響保持在高溫下，使H2O蒸發(fā)，正確表達(dá)正確的選項(xiàng)是：（）A．H2為正極，O2為負(fù)極B．電極反響（正極）：O2+2H2O+4e-=4OH-C．電極反響（負(fù)極）：2H2+4OH-=4H2O-4e-D．負(fù)極發(fā)生氧化反響，正極發(fā)生復(fù)原反響2、以下對于原電池的表達(dá)正確的選項(xiàng)是（）A、構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極一定是兩種不一樣的金屬B、原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被復(fù)原D、原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極【教課反省】第六十一講：原電池的應(yīng)用【課標(biāo)要求】1、金屬的電化學(xué)腐化原理剖析2、能剖析常有電池的化學(xué)原理并能正確書寫電極反響式3、認(rèn)識鋼鐵吸氧腐化和析氫腐化發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反響方程式和總反響式4、認(rèn)識常有的防備金屬腐化的方法及原理【教課過程】一、化學(xué)電池的種類1．干電池：此中MnO2汲取正極放出的H2，淀粉糊的作用是提升陰、陽離子在兩個(gè)電極的遷徙速率。電極反響為：負(fù)極Zn－2e＝Zn2+正極2NH+4＋2e＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O干電池的總反響式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝ZnNH32Cl2＋Mn2O3＋H2O2．鉛蓄電池：鉛蓄電池可放電亦可充電，擁有兩重功能，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料分開。放電的電極反響為：負(fù)極：Pb＋SO24-－2e＝PbSO4↓正極：PbO2＋4H+＋SO24-＋2e＝PbSO4↓＋2H2O蓄電池放電和充電的總反響式：PbO2＋Pb＋2H2SO4放電2PbSO4↓＋充電2H2O3．銀鋅蓄電池：電解液為KOH溶液。負(fù)極：Zn＋2OH－2e＝ZnOH2正極：Ag2O＋H2O＋2e＝2Ag＋2OH放電總反響式：Zn＋Ag2O＋H2O

充電

ZnOH

2＋2Ag4．燃料電池：燃料電池是使燃料與氧化劑反響直接產(chǎn)生電流的一種原電池。典型燃料電池就是氫氧燃料電池：分為酸式和堿式兩種。電極反響式為：負(fù)極H22H2H＋2OH－2e＝2H2O正極Ｏ2＋2H2O＋4e＝4OH電池總反響式為：2H2＋Ｏ＝2HO22練習(xí)：書寫CH4燃料電池的電極反響。5．鋰電池：8Li＋3SO2Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S6．海水電池：我國開創(chuàng)以鋁─空氣─海水電池為能源的新式電池，電極反響式為：負(fù)極反響：Al－3e＝Al3+，正極反響：2H2O＋O2＋4e＝4OH。電池總反響式為：4Al＋3O6HO＝4AlOH3227．溴—鋅蓄電池：電極反響式為：負(fù)極反響：Zn－2e＝Zn2+正極反響：Br2＋2e＝2Br電池總反響式為：Zn＋Br2＝ZnBr2二、金屬的腐化1.金屬腐化的實(shí)質(zhì)：金屬原子失掉電子被氧化而耗費(fèi)的過程。2.金屬腐化分為化學(xué)腐化和電化腐化。3.化學(xué)腐化實(shí)質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其余物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化復(fù)原反響而惹起的腐化。其腐化過程沒有電流產(chǎn)生。4.電化學(xué)腐化實(shí)質(zhì)：不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反響。電化腐化過程有電流產(chǎn)生。5.腐化的常有種類⑴析氫腐化在酸性條件下，正極發(fā)生2H++2e-=H2↑反響。⑵吸氧腐化在極弱酸或中性條件下，正極發(fā)生2H2O+O2+4e-=4OH-反應(yīng)。若負(fù)極金屬不與電解質(zhì)溶液發(fā)生直接的反響，則形成吸氧腐化的原電池反響。如生鐵浸入食鹽水中，會形成很多細(xì)小的原電池。6.在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐化的快慢可用以下原則判斷：電解原理惹起的腐化>原電池惹起的腐化>化學(xué)腐化>有防備舉措的腐化。例1、氫鎳電池是最近幾年開發(fā)出來的可充電電池，它能夠代替會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反響式是：(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2。依據(jù)此反響式判斷以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是（）A．電池放電時(shí)，電池負(fù)極四周溶液的pH不停增大B．電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C．電池充電時(shí)，氫元素被復(fù)原D．電池放電時(shí)，H2是負(fù)極三、信息原電池：以原電池原理解決特別的原電池問題例2、一種甲醇燃料電池是采納鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣?；卮鹨韵聠栴}：這類電極放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反響方程式是(2)電極反響式正極：；負(fù)極。(3)電解液中的H＋離子向極挪動(dòng)；向外電路開釋電子的電極是。使用燃料比焚燒燃料產(chǎn)生電力有很多長處，第一是能量轉(zhuǎn)變效率高，其次是?！窘陶n反省】第六十二講：電解池原理【課標(biāo)要求】1、經(jīng)過電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的研究活動(dòng)，認(rèn)識電解池的工作原理2、能正確書寫電解池陰、陽極的電極反響式及電解反響方程式【教課過程】一、電解原理：以電解

CuCl2為例剖析1、電解：電流(外加直流電)經(jīng)過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極惹起氧化復(fù)原反響(被動(dòng)的不是自覺的)的過程叫電解。2、電解池：借助電流惹起氧化復(fù)原反響的裝置，即把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫電解池或電解槽。3、電極及電極反響：陽極—與電源正極相連陽極：2Cl--2e-=Cl2(氧化)陰極—與電源負(fù)極相連陰極：Cu2++2e-=Cu(復(fù)原)?？傠姌O方程式：____________隋性電極——只導(dǎo)電,不參加氧化復(fù)原反響(C/Pt/Au)活性電極——既導(dǎo)電又參加氧化復(fù)原反響(Cu/Ag)思慮：比較金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電的差別。放電：陰離子失掉電子或陽離子獲得電子的過程叫放電。4、構(gòu)成電解池的條件是什么？電源、電極、電解質(zhì)構(gòu)成閉和回路。5．離子的放電次序陰極：（陽離子在陰極上的放電次序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(

指

酸

電

離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽極(1)是惰性電極時(shí)：陰離子在陽極上的放電次序（失

e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(

等

含氧酸

根

離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性電極時(shí)：電極自己溶解放電思慮：電解水時(shí)為了加強(qiáng)水的導(dǎo)電性經(jīng)常需加入氫氧化鈉或稀硫酸，為何？能夠加食鹽嗎？練習(xí)：硝酸銅、氯化鋅、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的電極方程式。6．電解規(guī)律：（1）電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及開朗金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水，電解水型。問：初中電解水時(shí)加硫酸或氫氧化鈉加強(qiáng)導(dǎo)電性，影響水的電解嗎？電解硫酸和氫氧化鈉時(shí)為何H2和O2之比大于2？氧氣溶解度大于氫氣又為何硫酸必定大于2，而氫氧化鈉可能等于2？硫酸根可能放電。2）電解不開朗金屬的含氧酸鹽，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不開朗金屬，放氧生酸型。練習(xí)：電解硫酸銅方程式。加入以下哪些物質(zhì)能夠恢復(fù)到硫酸銅本來的溶液：氧化銅、氫氧化銅、銅、碳酸銅。3）電解不開朗金屬無氧酸鹽，其實(shí)是電解電解質(zhì)自己，分解電解質(zhì)型。4）電解開朗金屬（K/Ca/Na）的無氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極析出非金屬，放氫生堿型。6．電解中電極鄰近溶液pH值的變化。1）電極地區(qū)A．陰極H+放電產(chǎn)生H2，陰極地區(qū)pH變大。B．陽極OH-放電產(chǎn)生O2，陽極地區(qū)pH變小。2）電解質(zhì)溶液中A．電解過程中,既產(chǎn)生H2,又產(chǎn)生O2,則原溶液呈酸性的pH變小,原溶液呈堿性的pH變大,原溶液呈中性的pH不變（濃度變大）。B．電解過程中,無H2和O2產(chǎn)生,pH幾乎不變。但象CuCl2變大C．電解過程中,只產(chǎn)生H2,pH變大。D．電解過程中,只產(chǎn)生O2,pH變小。過渡：假如把陽極換成銅棒，陽極發(fā)生的反響就是銅自己溶解，假如電解質(zhì)是硫酸，陰極析出的是什么？也是銅，這就是我們的銅的電解精華法。電解(鍍)池：陽極：⑴若陽極是由活性資料(除C、Pt、Au等之外的其余金屬)做成，陽極反響是陽極金屬失掉電子而被氧化成陽離子；⑵若陽極是由C、Pt、Au等惰性資料做成，陽極反響則是電解液中陰離子在陽極失掉電子被氧化。陰離子失掉電子能力大小次序?yàn)椋篒->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。陰極：陰極反響一般是溶液中的陽離子得電子的復(fù)原反響，陽離子得電子能力大小次序?yàn)椋篈g+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。一定注意的是，電鍍時(shí)經(jīng)過控制條件，F(xiàn)e2+和Zn2+得電子的能力強(qiáng)于H+。例題：金屬鎳有寬泛的用途。粗鎳中含有少許Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．陽極發(fā)生復(fù)原反響，其電極反響式：Ni2+—+2e==Ni．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增添相等C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt【教課反省】第六十三講電解原理的應(yīng)用【課標(biāo)要求】1、知道電解在氯堿工業(yè)、精華銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用，認(rèn)識電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的實(shí)質(zhì)2、能運(yùn)用電解原理解決實(shí)質(zhì)問題【教課過程】一、電解原理的應(yīng)用1．銅的電解精華陽極：粗銅棒。電極反響：陰極：精銅棒。電極反響：電解質(zhì)：含銅電解質(zhì)問：精華中硫酸銅的濃度如何？基本不變，但變小。2、電鍍：目的使金屬加強(qiáng)抗腐化能力，增添雅觀和表面硬度。待鍍金屬作極，鍍層金屬作極，含鍍層金屬離子的鹽溶液作電鍍液。如：電鍍銅，陽極反響，陰極反響，電鍍液，電解前后電解質(zhì)的濃度。3．電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)（1）電極資料：陽極，陰極。（2）.電極反響及總反應(yīng)：。陽極，陰極，陰極四周PH。（3）設(shè)施：立式隔閡電解槽（4）粗鹽水的精制：粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)，為了有效的除去Ca2+、Mg2+和SO42-，可加入的試劑依次是。精制：1）先加過度的BaCl2和過度的NaOH（次序可換），再加入過度的Na2CO3。2）過濾。3）加鹽酸調(diào)理pH為74、冶煉Na、Mg、Al等較開朗的金屬：反響原理分別是

；；。例1、在水中加等物質(zhì)的量的Ag+,Pb2+,Na+,SO42-,NO3-,Cl-,該溶液放在用惰性電極做電極的電解槽中，通電片晌，則氧化產(chǎn)物與復(fù)原產(chǎn)物質(zhì)量比為（）A.35.5:108B.16:207C.8:1D.108:35.5例2、用惰性電極電解以下溶液，一段時(shí)間后，再加入必定質(zhì)量的另一種物質(zhì)溶液能與本來完整同樣的是。氯化銅加硫酸銅、氫氧化鈉加氫氧化鈉、氯化鈉加氯化氫、硫酸銅加氫氧化銅二、三個(gè)池的比較原電池電解池電鍍池電極名稱正負(fù)極陰陽極電極資料負(fù)極：開朗金屬惰性資料或活性材正極：不開朗金屬料或可導(dǎo)電的非金屬(如C)電流方向：外電路內(nèi)電路構(gòu)成原理功能化學(xué)能到電能電能到化學(xué)能例題：為省藥品和時(shí)間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液；直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常有的藥品和儀器（用品），以奇