化学反应与电能+复习课+参考教案

第四章化学反应与电能

复习课

◆教材分析

电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。因此本章知识的学习有利于学生了解电化学反应的原理，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本章还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，有利于增强学生的兴趣。

◆教学目标

【知识与技能】

(1)掌握原电池的化学原理，能正确判断原电池的正、负极，能正确书写电极反应式；

(2)掌握电解原理，能熟练书写电极反应式和电解反应方程式；

(3)知道金属腐蚀的两种类型，能解释金属发生电化学腐蚀的原因。

(4)掌握金属的防护方法。

【过程与方法】

培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力，并使学生学会归纳、总结、反思的方法。

【情感态度与价值观】

通过原电池原理、电解池原理的学习，使学生认识到电化学知识与生活、生产的密切关系，培养学生解决实际问题的能力，并联系生活实际，增强学生学习化学的兴趣。

◆教学重难点

原电池、电解池的原理及电极反应式的书写，金属的腐蚀类型及防护方法。

◆教学过程

一、导入新课

本章我们学习了电化学的有关知识，了解了原电池、电解池以及金属的电化学腐蚀与防护等知识，本节课来系统回顾和整理一下这些内容，并通过几个典型例题加以巩固。

二、讲授新课

(1)若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判断，主要思路是“三看”：

①先看电极：两极为导体且活泼性不同；

②再看溶液：两极插入电解质溶液中；

③后看回路：形成闭合回路或两极接触。

(2)若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则可能为电镀池，其余情况可能为电解池。

【例1】(双选)在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是()

A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应

B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应

C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应

D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应

解析：原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极发生的是还原反应。

答案：BC

【练习1】某同学为了使反应2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑能进行，设计了下列四个装置，你认为可行的方案是()

解析：要使反应2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑能进行，只能通过电解装置来实现。B项是原电池装置(Fe作原电池的负极，Ag作原电池的正极)，其总反应为Fe+2HCl FeCl2+H2↑；

D项不是原电池，也不是电解池；A项是电解装置，但Ag连接在电源的负极上，不会溶解，其实质是电解盐酸：2HCl H2↑+Cl2↑；C项是电解装置，与电源正极连接的Ag失去电子：Ag-e-Ag+，产生的Ag+立即与溶液中的Cl-结合生成AgCl沉淀：Ag++Cl-AgCl↓，溶液中的H+获得电子产生H2：2H++2e-H2↑，其总反应为：2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑。

答案：C

【过渡】以上是对原电池和电解池的复习和回顾，有关电池中电极反应方程式的书写是本章的重点也是难点。

教学环节二：电极反应方程式的书写

1.碱性锌锰电池

电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2

【学生板演】

负极反应：Zn+2OH--2e-Zn(OH)2

正极反应：2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-

2.纽扣电池(银锌电池)

电池总反应：Ag2O+Zn+H2O Zn(OH)2+2Ag

【学生板演】

负极反应：Zn+2OH- +2e-Zn(OH)2

正极反应：Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-

3.锂电池(Li-SOCl2电池)

电池总反应：8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S

【学生板演】

负极反应：8Li-8e-8Li+

正极反应：3SOCl2+8e-6Cl-+S O32-+2S

4.铅蓄电池

(1)放电过程

放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

【学生板演】

负极反应：Pb+S O42--2e-PbSO4

正极反应：PbO2+4H++S O42-+2e-PbSO4+2H2O

(2)充电过程

充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

【学生板演】

阴极反应：PbSO4+2e-Pb(s)+S O42-

阳极反应：PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S O42-

铅蓄电池的充、放电过程：

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

5. 氢氧燃料电池

总反应式：O2+2H22H2O

【学生板演】

(1)酸性介质

负极反应：2H2 -4e-4H+

正极反应：O2+4H++4e-2H2O

(2)碱性介质

负极反应：2H2+4OH-- 4e-4H2O

正极反应：O2+2H2O+4e-4OH-

(3)中性介质

负极反应：2H2 -4e-4H+

正极反应：O2+2H2O+4e-4OH-

【师生互动】原电池电极反应方程式的书写方法：

(1)明确正、负极；

(2)根据电极反应类型确定在电极上发生反应的物质；

(3)结合电解液的成分利用“三个守恒”(电子守恒、电荷守恒、原子守恒)写出(凑出)电极反应方程式。

【过渡】有关电化学的计算问题是近年的高考热点，同时也是难点。

教学环节三：有关电化学的计算

1.原电池和电解池的计算常涉及的问题

(1)两极产物的定量计算；

(2)溶液pH的计算[pH=-lgc(H+)]；

(3)相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的值的测定；

(4)根据转移电子的量求产物的量或根据产物的量求转移电子的量的计算。

2.常用的三种方法

(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等；

(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算；

(3)根据关系式计算：借得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立