2019高考化学二轮复习第1部分第7讲电化学原理及应用学案
高考化学二轮复习电化学教案(全国通用)
专题八电化学【专题要点】电化学的内容是历年高考的重要知识点之一,主要以选择题的形式出现,考查的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池及电镀池精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。
其中原电池的工作原理及其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。
由于今年氢能源已进入实用阶段,它的重要性不言而愈,电动车用电池仍是考查的热点。
【考纲要求】1.了解原电池和电解池的工作原理,写出相应的电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理;认识化学能与电能的实际意义及其重要应用。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原理,认识金属腐蚀的危害,4.了解防止金属电化学腐蚀的主要措施【教法指引】1. 原电池的判定先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。
2. 电极反应的书写找出发生氧化反应和还原反应的物质(或离子),确定正负或阴阳极反应的物质(或放电的离子),利用电荷守恒分别写出电极反应式3. 原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):较活泼金属作负极,发生氧化反应(电子流出的一极);另一导体作正极,发生还原反应(电子流入的一极)4. 对于化学电源和新型电池工作原理的分析可类比于铜、锌、硫酸原电池,可把总反应折成两部分进行处理。
知道两极反应式,或一极反应式或总反应式,可通过加减的方法求出另一极反应或总反应方程式。
5. 电解原理电解池是将电能转化为化学能的装置,在电解池中,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,其放电顺序一般为:阳极:活泼性电极>含氧酸根离子阴极:与金属活动顺序表中金属阳离子的氧化顺序一致。
高三化学二轮专题复习电化学原理及应用学案
《电化学原理及应用》学案一.高考考情分析考查热度:原电池和电解池的考查,是高考试题中的热点,尤其是在新型或较复杂装置中对电化学原理的考查考查题型:在第Ⅰ卷以选择题的形式,在第Ⅱ卷会以应用性和综合性题中进行。
考查内容:电极判断、微粒(如离子、电子)移动、电解质(如浓度、PH)的变化、电极反应式的书写、现象判断以及根据守恒关系的计算等等。
考查难度:题型比较新颖,但不偏不怪,难度中等,只要掌握基础知识与能力,可以从容应对。
二.必备知识(1) ; (2) ;(3) ; (4) 3.原电池装置的改进:4.电解池工作原理电解池放电顺序阳极(失电子):离子交换膜ZnSO4CuSO4溶液阴极(得电子):①②6.二次电池的特点例如, 1.铅蓄电池三.电化学问题的一般思路1.找电极的方法:①根据反应式、题中信息、反应现象、微粒移动等;②一般先找负极(原电池)、阳极(电解池);③负极、阳极的判断:失电子,元素化合价升高2.写电极反应式①考虑电解质的PH、状态(水溶液或熔融),是否参与反应②正(或阴)极反应式+负(或阳)极反应式=总反应式③二次电池放电、充电时电极反应式相反3.电化学问题解题策略:①熟悉并理解原电池、电解池的工作原理②注意题中的信息(如电极材料、电解质、总反应式、装置用途等)③分析装置图像,突破口是判断电极(元素变价等)及反应式④阅读题中四个选项,找有效信息,回忆基础模型,快读作答四.高考真题1.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)42-存在)。
电池放电时,下列叙述错误的是()A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B.Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42- +Mn2++2H2O2.(2022·全国乙卷)Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。
高三化学二轮复习电化学原理及其应用课件
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
— 2O2 + 8e- +4CO2→4CO32-
CH4 - 8e- + 4CO32- = 5CO2 + 2H2O
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
— 2O2 + 8e- →4O2-
CH4 - 8e- + 4O2- = CO2 + 2H2O
考点3:金属的腐蚀与防护
考点2:电极反应式的书写
例2目前用于手机的电池多为锂离子电池。锂离子电池
是新一代实用化的蓄电池,具有能量密度大、电压高的
特性。某可充电的锂离子电池,以 LiMn2O4 为正极, 嵌入锂的碳材料为负极,含 Li+ 导电固体为电解质。放
电时的电池反应为: Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4 。请思考:
高三2轮专题复习
电化学
2024年11月12日
学情检测答案
1、(1)原电池 电解池 (2)负 Zn-2e-=Zn2+ 氧化 Cu (3)2Cl-—2e-=Cl2 气泡 C2
(4)2Cu2++2H2O 电=解2Cu+O2+4H+ CuO 2、(1) H2-2e-=2H+ O2+4e-+4H+=2H2O
(2)CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O O2+4e-+2H2O=4OH-
3 、CDFH
【考纲要求】
1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.理解金属产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。
电化学原理的应用教案
电化学原理的应用教案一、引言电化学是研究电子和离子在化学反应中的作用的科学领域。
电化学原理的应用极为广泛,涉及到许多重要的领域,如能源存储、化工制品的生产等。
本教案旨在介绍电化学原理的基本概念,并重点讨论其在能源存储领域中的应用。
二、电化学基础知识在介绍电化学应用之前,我们首先需要了解一些电化学的基础知识: - 电解和电离:电解是指将电能转化为化学能的过程,电离则是指物质在水溶液中分离成离子的过程。
- 电解质和非电解质:电解质是指在溶液中或熔融状态下能自发电离成离子的物质,非电解质则是指不能自发电离的物质。
- 电极:电化学反应发生的地方,通常分为阳极和阴极。
- 电势和电动势:电势是指电荷在电场中的势能,电动势则是电源将单位电荷带动到电势高低不同时的能力。
三、电化学原理在能源存储中的应用1. 锂离子电池锂离子电池是目前应用最广泛的电化学能源存储技术之一。
其基本工作原理是锂离子在正负极材料之间发生可逆嵌入和释放反应。
具体应用包括: - 电动汽车:锂离子电池被广泛用于电动汽车的动力系统,其高能量密度和环境友好性使之成为最受欢迎的能源存储技术之一。
- 移动设备:锂离子电池也是移动设备如智能手机、平板电脑等的常用电源,其高容量和长时间的放电特性能够满足用户的需求。
- 太阳能储能系统:锂离子电池还可以被用于储存太阳能,并在夜晚或阴天时供电,提高太阳能利用效率。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,其基本原理是将燃料和氧气在电极上发生氧化还原反应。
具体应用包括: - 高效发电:燃料电池具有高效能转化率和低污染排放的特点,可用于发电站和家庭供电系统,提供可持续、清洁的能源解决方案。
- 交通工具:燃料电池也可用于驱动汽车、火车等交通工具,其能量密度高、充电时间短,能够满足长距离行驶的需求。
四、实验教学安排为了帮助学生更好地理解电化学原理及其应用,我们可以进行如下实验教学安排: 1. 实验目的:通过测量电池的电势和电流,了解电池原理及其应用。
高三化学教案:电化学原理及应用复习教案
高三化学教案:电化学原理及应用复习教案高三化学教案:电化学原理及应用复习教案专题八电化学原理及应用班级:姓名:学习时间:【课前自主复习与思考】1.阅读并思考《创新设计》相关内容。
2.原电池、电解池的工作原理、应用。
3.原电池、电解池电极反应式的书写。
【结合自主复习内容思考如下问题】1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下关于该原电池的叙述正确的是①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为Ag++e-===Ag③实验过程中取出盐桥,电池仍能继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④2.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的是组号 X Y Z WA C Fe NaCl H2OB Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH的水槽中。
切断K1,闭合K2、K3,通直流电,电解一段时间后A、B中均有气体产生。
⑴电源的a极为 (填正或负)极。
⑵在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液,现象是。
⑶写出A中电极反应式。
⑷若电解一段时间后A、B中均有气体包围电极。
此时切断K2、K3,闭合K1,电流表的指针偏转,此时B极电极反应式为。
我思我疑:【高考链接】【例1】(2019浙江卷.9)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 有关该电池的下列中,正确的是A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为:2Li+FeS===Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS【例2】(2019广东理综卷.23)铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是A.正极反应为:Zn2e-=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【例3】(2019福建卷.11)铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读右图,下列判断不正确的是( )A.K 闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-B.K闭合时,II中SO42-向c电极迁移C.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的H2SO4为0.2 molD.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极【例4】(09全国卷Ⅰ.28)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
专题07 电化学原理及应用—2022年高考化学二轮复习讲练测-讲义(解析版)
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式。
2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应的方程式。
4.了解常见电解池及其工作原理。
5.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。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式,一般以新能源电池或燃料为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等,电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池:将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路:外电路:电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn -2e -===Zn 2+Cu 2++2e -===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液,K +移向正极,Cl -移向负极3、构成原电池的条件(1)有一个自发进行的氧化还原反应 (2)装置(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
口诀:负极失电子,正极上还原,离子咋移动,遵循大循环。
高考化学二轮复习专题7电化学学案新人教版
专题七电化学体系构建·串真知真题回放·悟高考解读考纲1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式.2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
体验真题1.(2020·全国卷Ⅰ·12)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-═══Zn(OH)错误!B.放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 molC.充电时,电池总反应为2Zn(OH)2-,4═══2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD.充电时,正极溶液中OH-浓度升高【解析】放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-+4OH-═══Zn (OH)错误!,故A正确;放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1 mol CO2转化为HCOOH时,转移2 mol电子,故B正确;充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上Zn(OH)2-4转化为Zn,电池总反应为:2Zn(OH)错误!═══2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,故C正确;充电时,正极即为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-═══4H++O2↑,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)·c(OH-)=KK W不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误.W,温度不变时,2.(2020·全国卷Ⅱ·12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能.下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( C )A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为:WO3+x Ag═══Ag x WO3【解析】通电时,Ag电极有Ag+生成,故Ag电极为阳极,故A项正确;通电时电致变色层变蓝色,说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层,故B项正确;过程中,W由WO3的+6价降低到Ag x WO3中的+(6-x)价,故C项错误;该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为:x Ag-x e-═══x Ag+,而另一极阴极上发生的电极反应为:WO3+x Ag++x e-═══Agx WO3,故发生的总反应式为:x Ag+WO3═══Ag x WO3,故D项正确.3.(2020·全国卷Ⅲ·12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-═══VO错误!+2B(OH)错误!+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是( B )A.负载通过0。
高考化学二轮复习 第1部分 第7讲 电化学课件 新人教版
转移 4 mol 电子,故转移 2 mol 电子时消耗 0.5 mol O2,0.5 mol O2 在标准状况下的 体积为 11.2 L,D 项错误。
• 1.原电池工作原理与氧化还原知识的结合不到位,如盘 查T1,T2。 • 2.要熟悉常见的化学电源及工作原理。
• A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4 • B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
• C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 • D.电池充电时间越长,电池中的Li2S2的量越多 • [解析] 本题考查电化学知识。原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原 反应,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e- ===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02 mol电子,负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li+,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能 导电,用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中, Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的 量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。
第一部分
专题整合突破
专题二 化学基本理论
电化学
第7讲
1 2
高 高
考 频
点 考Βιβλιοθήκη 击 点3课后热点强化
高 考 点 击
最新考纲 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
高中化学_高三二轮复习《电化学》教学设计学情分析教材分析课后反思
高三专题复习《电化学》课标分析:电化学是氧化还原反应在生产和生活中实际应用的一个具体体现,也是历年高考必考的重要知识点之一,是高考命题的热点;对高考电化学部分试题从以下三个角度分析,【考试说明】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。
2. 了解常见化学电源的种类及工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用;3. 理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。
在高考考题中,电化学部分的考题【试题特点】(1)考察内容包括原电池的工作原理及实际应用、电解池的工作原理及实际应用、金属的腐蚀与防护三个大部分;(2)常以实用电池或金属腐蚀为研究载体设置情境,考察注意基础知识、侧重综合应用能力,问题设置具有区分度;(3)近两年题型由原来的填空题又增加了选择题,分值基本平稳;(4)电化学重要的知识点较多,具有交替考察、不连续考察的特点。
【热点定位】1.原电池的工作原理及电极反应式的书写。
2.能分析常用化学电源及新型电源的构造、工作原理,尤其是可充电电池的充放电过程。
3.根据所给自发进行的反应设计原电池,并能绘制装置图。
4.理解电解原理四大应用,能应用电解原理分析解决工业、生产、生活中的实际问题。
5.理解金属的腐蚀的本质及电化学保护的原理,学会一般的防腐蚀方法。
学情分析:学生通过高一、高二尤其是高三一轮复习在知识与技能方面已经了解原电池和电解池的工作原理、了解常见化学电源的种类及工作原理并理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。
在过程与方面已经能分析常见的、简单的电解池和原电池,会书写简单的电极反应式以及总反应式。
在情感、态度和价值观方面已经充分认识到电化学原理对于实际生活的重要用途,同时也认识到电化学是历年高考必考的重要知识点之一;但是学生对于原电池和电解池的工作原理的理解依然不够到位,不能非常清楚的认识到两者的区别和联系,在答题时非常容易将两者混淆;对于化学电源和电解池的分析思路还停留在大家熟悉的个例上,还不能形成系统的分析原电池和电解池的一般思路,尤其是对于近年来高考题中经常出现的新型的化学电源和电解池面对新的出题背景学生还经常不知所措,对于复杂电极反应式的书写很多学生还不能得心应手。
高考二轮电化学专题复习学习教案
负极
正极
第2页/共24页
阳极:发生氧化反应(电极或溶 液中的阴离子移向阳极失电子)
阴极:发生还原反应(溶液中的 阳离子移向阴极失电子)
负极 阴极 ; 阳极 正极
第三页,编辑于星期三:八点 一分。
池型 电解池
(原理)
电镀池
铜的精炼池
(应用电解原理) (应用电解原理)
装置 特征
阳极: 惰性电极 Pt、Au、C、Ti
C
Fe
粗 Cu
Cu Fe
Zn Cu
CuSO4溶液 NaCl溶液 硫酸溶液 CuSO4溶液
第12页/共24页
第十三页,编辑于星期三:八点 一分。
练习2、判断下列装置各属于什么池?
负极 正极
阳极 阴极
原电池
第13页/共24页
电解池
第十四页,编辑于星期三:八点 一分。
练习3、 如下图两个电解槽中,A、B、C 、D均为石墨电 极。如 果电解 过程中 共有0. 02mol电子通 过,下 列叙述 中正确 的是(
书写步骤:
(1 )写出燃烧反应正确的化学方程式; (2)根据电解液改写燃料电池总反应;
(3)写出正极的电极反应式(一般较简单); (4)由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极 反应式。
练解②习 : 燃料4C①.H电燃4池已+烧2总知O总H反C反-+H应2应4:、O:2O→C2、CHO4N+3a22OO-+2H3→溶HC2液OO2请组+2成写H的2出O燃其料电电极池反总应反。应: ③④正负极极CH::4C+22HOO42+H+14-+H02O2OOH2+→-8-8eC-eO-→3→82 O-C+H3OH- 322O-+7H2O
2019年高考化学考纲解读与热点难点突破专题08电化学原理及其应用教学案含解析
电化学原理及其应用【2019年高考考纲解读】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。
【重点、难点剖析】一、原电池原理及电极反应式1.一般电极反应式的书写列物质—按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,标得失判断出电极反应产物,找出得失电子的数量。
看环境—电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH 配守恒-生成水。
电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
两式加—两电极反应式相加,与总反应的离子方程式对照验证。
验总式2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式=总反应式-较简单一极的电极反应式如CH4酸性燃料电池中CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应式2O2+8H++8e-===4H2O……正极反应式CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+……负极反应式二、电解原理及其规律1.电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前的金属,包括Ag)作阳极,则电极材料本身失电子,电极溶解。
如果是惰性电极,则看溶液中的阴离子的失电子能力,阴离子的放电顺序为S2->I->Br ->Cl->OH-,其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,其还原产物依次对应为Ag、Fe2+、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。
2.电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。
先写出电极反应式,再写出总反应式,然后根据总反应式列比例式计算。
(2)守恒法计算。
用于串联电路,中电极反应物、产物及电子转移的有关计算,其依据是电路中转移的电子数守恒。
高三化学一轮复习教案学案——原电池的原理及应用
高三化学一轮复习教案学案——原电池的原理及应用[考纲要求]1.理解原电池原理;2.初步了解化学电源,了解化学腐蚀和电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
[案例分析]一、原电池原理[例题1]对下图中装置加以必要的连接并填空:A B(1)在A 图中,使铜片上冒H 2气泡.请加以必要连接,连接后的装置叫 。
电极反应式: 锌板铜板:(2)图B 中,ab 为惰性电极,使a 极板上析出铜,则b 极板上析出 加以必要的连接后,该装置叫 。
电极反应式:a 极 B 极 。
[变式训练]1.将A 中稀H 2SO 4改为CuSO 4溶液,写出电极反应式2.A 中电子流向:[小结]:负极:氧化反应正极:还原反应(溶液中易得电子阳离子得电子)Ag +>Cu 2+>H +电子流向:负极 导线 正极二、原电池的电极反应式的书写与正误判断紧扣:负极:氧化反应 正极:还原反应[例题2]已知下列原电池的总反应式,请写出电极反应式(1)Cu+2FeCl 3==CuCl 2+2FeCl 2 (2)CH 4+O 2+KOH==K 2CO 3+3H 2O负极:Cu-2e -== Cu 2+负极:CH 4-8 e -+10OH -== CO 32-+7H 2O正极:2Fe 3++2 e -==2Fe 2+ 正极:2 O 2+7H 2O+8 e -==8OH -[小结]书写原电池电极反应式的基本思路:(1)负极:还原剂-n e -==氧化产物 正极:氧化剂+ n e -==还原产物(注意分析参与电极反应产生的粒子能否与电解质反应,如能反应,写反应后的产物。
如例2的负极反应)。
3)2溶液[例题3]将例题2中的反应(1)设计成原电池。
画出装置图并注明电极材料及电解质溶液的名称。
点拨:(1)确定两极的电极材料(图中应注明)(2)确定电解质溶液(图中不能漏画)(3)画图要规范新型电池分析[例题4]阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为2H 2+O 2==2H 2O ,电解液为KOH ,反应保持在较高温度,使H 2O 蒸发,下列叙述正确的是( D )A 、此电池能发出蓝色火焰B 、H 2为正极,O 2为负极C 、工作时,电解液的pH 不断减小D 、电极反应为:负极2 H 2+4 OH --4e -==4 H 2O正极O 2+2H 2O+4e -==4 OH -[变式训练](1)把电解质溶液改为稀H 2SO 4,电极反应式(2)把H 2改为CH 4,电解质溶液为KOH 溶液,电极反应式(3)把H 2改为CH 4,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液,电极反应式[小结]书写原电池电极反应式的基本思路:(2)对于有H 、O 参与的电极反应:①总反应式中没有H +或OH -参与反应,则若一极消耗H +或OH -,另一极必生成H +或OH - ②H 2在酸性介质中放电生成H +,在碱性介质中放电,与OH -结合生成H 2OO 2在酸性介质中放电与H +结合生成H 2O ,在碱性介质中放电生成OH -③氢氧不够,水来凑[例题5](05苏14) 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
2019年高考化学二轮复习电化学基础课件(96张)
考点 2 电极反应式的书写与判断
例 2 (2016·全国卷Ⅱ)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-===Ag C.电池放电时 Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应 Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
解析 K+带正电荷,充电时 K+应该向阴极移动,A 错误;根据该电池放电的总反应可知,放电时消耗 OH-, 则充电时,OH-浓度应增大,B 错误;放电时,Zn 为负 极,失去电子生成 Zn(OH)24-,其电极反应为 Zn+4OH- -2e-===Zn(OH)24-,C 正确;消耗 1 mol O2 转移 4 mol 电子,故转移 2 mol 电子时消耗 0.5 mol O2,0.5 mol O2 在标准状况下的体积为 11.2 L,D 错误。
的方法,正确写出负极反应式。
实例分析:酸性介质(H2SO4)下的甲醇-O2 燃料电池
CH3OH 在负极上失去电子在酸性条件下生成 CO2
□ 气体,O2 在正极上得到电子,在 H+作用下生成水。
正极反应式: 20 3O2+12H++12e-===6H2O
;
□ 负极反应式: 21 2CH3OH-12e-+2H2O===
C.若 X 为铁片,Y 为锌片,Z 为 NaCl,将开关 K 置于 A 或 B 处均可减缓铁的腐蚀
D.若 X、Y 均为碳棒,Z 为 NaOH,将开关 K 置于 A 处,Y 极发生的反应为 2H++2e-===H2↑
解析 若 X 为铝片,Y 为镁片,Z 为 NaOH,将开 关 K 置于 B 处,形成原电池,发生的反应为铝与氢氧化 钠溶液反应,则铝为原电池的负极,A 错误;若 X 为铁 片,Y 为铜片,Z 为 CuSO4,将开关 K 置于 A 处,形成 电解池,铁为阳极,铜为阴极,不能实现在铁片上镀铜, B 错误;若 X 为铁片,Y 为锌片,Z 为 NaCl,将开关 K 置于 A 处,形成电解池,铁为阳极,腐蚀速率加快,C 错误;若 X、Y 均为碳棒,Z 为 NaOH,将开关 K 置于 A 处,构成电解池,本质上是电解水,Y 极为阴极,Y 极 发生的反应为 2H++2e-===H2↑,D 正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
知考点 明方向 满怀信心正ห้องสมุดไป่ตู้量
设问
方式
①原电池原理及应用
[例](2017·全国卷Ⅰ,11),(2017·全国卷Ⅲ,11)
②二次电池原理计算及应用
[例](2018·全国卷Ⅰ,13),(2018·全国卷Ⅱ,12),
(2018·全国卷Ⅲ,11)
③金属的腐蚀及防护
[例](2018·全国卷Ⅲ,7),(2018·北京卷,7),
1.(1)(2018·天津卷)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式:__Al-3e-===Al3+(或2Al-6e-===2Al3+)__。电池的正极反应式:6O2+6e-===6O、6CO2+6O===3C2O+6O2。
(2018·天津卷,3)
④电解池原理及应用
[例](2018·全国卷Ⅰ,27),(2018·江苏卷,20)
知识点 网络线 引领复习曙光现
释疑难 研热点 建模思维站高端
考点一 原电池原理及其应用
▼命题规律:
1.题型:选择题、填空题。
2.考向:考查原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关简单计算。
【变式考法】
(1)(2018·青州三模)利用环境中细菌对有机质的催化降解能力,科学家开发出了微生物燃料电池,其装置如图所示,a、b为惰性电极。利用该装置可将污水中的有机物(以C6H12O6为例)经氧化而除去,从而达到净化水的目的。
a极电极反应式为__C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+__,若左侧有1 mol C6H12O6被消耗,则右侧溶液的质量增重__216__g。
(2)A为负极,H2失电子,用CO配平电荷可得电极反应式为H2+CO-2e-===CO2+H2O,B为正极得电子,电极反应式为:O2+2CO2+4e-===2CO,根据外电路电子流动方向可以确定内电路中阴离子向负极移动。
(3)由Fe还原水体中的NO的反应原理图可知,Fe被氧化作负极;正极是硝酸根离子被还原为NH,该溶液为酸性电解质溶液,结合元素和电荷守恒可知电极反应式为:NO+8e-+10H+===NH+3H2O。
▼方法点拨:
1.原电池工作原理
2.原电池电极的判断
3.原电池电极反应式的书写
4.燃料电池电极反应式的书写方法
(1)找位置、写式子:负极“还原剂-ne-―→氧化产物”;正极“氧化剂+ne-―→还原产物”。燃料中的碳、氢元素及助燃剂氧气在酸性介质分别转化为CO2、H+;O2转化为H2O。碱性介质分别转化为CO、H2O;O2转化为OH-。(2)查电荷,添离子:检查电极反应式的电荷是否守恒,若是在溶液中进行的反应,则可通过添加OH-或H+的方法使电荷守恒,在酸性溶液中不添加OH-,在碱性溶液中不添加H+。若是在熔融态电解质中进行的反应,则可添加熔融态电解质中的相应离子。(3)查原子,添物质:检查是否符合原子守恒,若是在溶液中进行的反应,可添加H2O使原子守恒。
解析 (1)活泼金属作负极,负极为Al,所以反应一定是Al失电子,该电解质为氯化铝离子液体,所以Al失电子应转化为Al3+,方程式为:Al-3e-===Al3+。根据电池的正极反应,氧气在第一步被消耗,又在第二步生成,所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到总反应为:2Al+6CO2===Al2(C2O4)3。
2.(2018·湖北八校联考)某实验小组依据反应AsO+2H++2I-===AsO+I2+H2O设计电池如图1,探究pH对AsO氧化性的影响,测得输出电压与pH的关系如图2。下列有关叙述错误的是(A)
A.c点时,正极的电极反应为AsO+2H++2e-===AsO+H2O
B.b点时,反应处于化学平衡状态
解析 (1)燃料电池中C6H12O6在负极反应生成二氧化碳,电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+,有24 mol H+迁移到右侧,增重24 g,同时有6 mol O2进入溶液,增重192 g,所以共增重:216 g。(2)由图可知,该电池的负极是镁、正极是镁锑合金;充电时,镁是阴极、镁锑合金是阳极,所以C1-向下(阳极)移动;放电时,正极的电极反应式为Mg2++2e-===Mg。(3)由反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O可知,反应中NO2为氧化剂,NH3为还原剂,则A为负极发生氧化反应,B为正极发生还原反应,再根据电荷守恒和元素守恒可以写出电极反应式。
(3)(2016·北京卷)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。
作负极的物质是__铁__。正极的电极反应式是__NO+8e-+10H+===NH+3H2O__。
突破点拨
电池内部电流方向从负极到正极,故H+从负极产生,流向正极参加正极反应。
反应过程中O2的作用是__催化剂__。该电池的总反应式:__2Al+6CO2===Al2(C2O4)3__。
(2)(2017· 江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。
电极A上H2参与的电极反应为:__H2+CO-2e-===CO2+H2O__。B上发生的电极反应为__O2+2CO2+4e-===2CO__。电池工作时,CO向电极__A__移动。
(2)(2018·清远期末)一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属二次电池工作原理如图所示:
该电池由于密度的不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时,Cl-向__下__(填“上”或“下”)移动;放电时,正极的电极反应式为:__Mg2++2e-===Mg__。
(3)(2018·湖北七市联考)利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示,写出正负极的电极反应式__负极:8NH3-24e-+24OH-===4N2+24H2O__,__正极:6NO2+24e-+12H2O===3N2+24OH-__。