高考化学二轮复习电化学基础教案(全国通用)
电化学二轮公开课教学设计
电化学二轮公开课教学设计一、教学目标本堂课的教学目标主要包括以下几个方面:1. 了解电化学的基本概念和原理。
2. 掌握电池的工作原理和构成。
3. 理解电解质溶液的导电性和电解质的离子化程度。
4. 学习并运用电化学方程式进行电化学反应的计算和预测。
通过本堂课的学习,学生将能够全面了解电化学的基本知识和原理,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容1. 电化学基本概念的介绍:a. 电化学的定义和研究对象;b. 电解质和非电解质的区别;c. 电极和电解质溶液。
2. 电池的构成和工作原理:a. 电源、电解液、电极的作用;b. 氧化还原反应和电池的产生电流。
3. 电解质溶液的导电性和离子化程度:a. 电解质溶液的导电性与电解质浓度的关系;b. 离子化程度的概念及计算。
4. 电化学方程式的运用:a. 根据氧化还原反应的方程式写出电离方程式;b. 根据电离方程式计算反应的电流和产生的气体等。
三、教学重点和难点1. 教学重点:a. 学生掌握电化学的基本概念和原理;b. 学生能够了解电池的工作原理和构成;c. 学生能够理解电解质溶液的导电性和电解质的离子化程度;d. 学生能够通过电化学方程式进行电化学反应的计算和预测。
2. 教学难点:a. 学生理解电池的工作原理和电解质溶液的导电性;b. 学生掌握电化学方程式的运用。
四、教学方法1. 教师引导法:通过教师的引导和讲解,帮助学生理解电化学的基本概念和原理。
2. 实例分析法:通过实例分析和解题,让学生学会运用电化学方程式进行电化学反应的计算和预测。
3. 小组讨论法:让学生分组讨论和解决电化学相关问题,培养学生的合作能力和解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入(10分钟)引入电化学的基本概念和原理,通过实例让学生了解电化学的重要性和应用领域。
2. 知识点讲解(30分钟)详细讲解电化学的基本概念和原理,包括电解质和非电解质的区别、电极和电解质溶液的作用,以及电池的工作原理等。
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。
高考化学二轮复习电化学学案(全国通用)
2018届高三二轮复习电化学讲练测导学案讲高考考向一原电池(1)考纲要求1.了解原电池的工作原理,能写出常见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。
3.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。
(2)命题规律原电池作为高中化学中的基本概念和基础理论,在高考中占有非常重要的地位,以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。
通常考查的知识点是原电池电极的判断、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计算,难度一般偏大。
由于能源问题已成为社会热点,从能源问题切入,结合新能源开发及新型电池仍将会出现在今后高考试题中。
讲真题【例1】【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2S x(2≤x≤8)。
下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.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Li2S2的量越多【答案】D数越多,生成的Li和S8越多,即电池中Li2S2的量越少,故D错误。
答案为A。
【名师点睛】考查二次电池的使用,涉及原电池工作原理,原电池工作时负极发生氧化反应,正极发生还原反应,而电池充电时,原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极,发生还原反应,而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应,解题是通过结合反应原理,根据元素化合价的变化,判断放电时正负极发生的反应,再结合电解质书写电极反应方程式。
【例2】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-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【解析】试题分析:根据题意,电池总反应式为:Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正极反应为:2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag,负极反应为:Mg-2e-=Mg2+,A项正确,B项错误;对原电池来说,阴离子由正极移向负极,所以电池放电时Cl-由正极向负极迁移,C项正确;由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,D项正确;答案选B。
高考化学二轮复习教案:专题十 电化学原理(学生版)
专题十电化学原理【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客,对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题,如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系,与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合,尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
题型新颖,但不偏不怪,只要注意基础知识的落实,以及能力的训练便可以从容应对。
【知识网络】【重点知识梳理】一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
(2)题目中给出原电池的总反应式:①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂参加的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时,还应注意介质的反应。
高三《电化学基础》复习单元教学设计
高三《电化学基础》复习单元教学设计一、考纲和考情分析《电化学基础》位于高中化学必修2教材第二章第二节、选修4教材第四章,是高中化学选修课程中的概念原理内容,也是高考的常考点。
高考考试大纲要求:理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
二、学情分析根据平时练习和考试情况,学生在以下方面存在较多问题:1、原电池与电解池混淆不清2、电极反应式的书写不规范、不正确3、新情景信息的提取能力欠缺三、单元教学目标根据高考考纲要求,本单元教学是通过复习原电池与电解池的基本工作基本原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用,构建电化学试题的解题模型。
四、课时划分与教学内容安排该内容教学安排为3课时,内容为原电池与电解池的基本工作原理、电极反应式的书写、电化学的综合应用。
第1课时电化学基本工作原理复习(一)教学与评价目标1.教学目标(1)通过对原电池、电解池装置基本构造和工作原理的分析,构建电化学基本原理的解题模型。
发展“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“变化观念和平衡思想”的学科素养。
(2)通过利用已知二次电池的装置设计试题,会利用电化学原理分析新情境中的电池工作原理,发展理论联系实际的应用能力和创新意识。
2.评价目标(1)通过对原电池、电解池装置的对比分析和点评,诊断并发展学生对电化学装置认识水平(孤立水平、系统水平)。
(2)通过对原电池、电解池基本原理的对比分析和点评,诊断并发展学生对电化学基本原理认识思路的结构化水平(视角水平、内涵水平)。
(3)通过对已知二次电池装置设计的试题讨论和点评,诊断并发展学生解决实际问题的能力水平(孤立水平、系统水平)。
(二)教与学方式(1)从高考真题中的电化学装置入手对比分析原电池和电解池的构造和工作原理,让学生从基础知识入手,逐步深入解决问题。
高中化学《电化学二轮专题复习》优质课教学设计、教案
D.a 电极的反应为 3CO2+18H+-18e-===C3H8O+5H2O 规律总结 1:
【我会做】1、某电池以 K2FeO4 和Zn 为电极材料,KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(
Reference source not found 混合溶液。下列叙述错误的是( )
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:Error: Reference
source not found D.硫酸根离子在电解过程
中向阳极移动
★4、(2015·江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A. 反应 CH4+H2O=====3H2+CO,每消耗 1 mol CH4 转移 12 mol 电
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
2. 烧杯 A 中盛入 0.1mol·L-1 的 H2SO4 溶液,烧杯 B 中盛放 0.1mol·L-1 的 CuCl2 溶液(两种溶液均 足量),装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.A 中 Fe 极质量减少,C 极有气体产生 B.A 为电解池,B 为原电池 C. 当 A 烧杯中产生 0.1mol 气体时,B 烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1mol D. 经过一段时间,B 烧杯中溶液的 pH 增大 3、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、 耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为 Error:
授课教师: 课型: 专题复习 教学目标:
班级: 高三 二班 课题: 电化学专题复习
1. 了解原电池、电解池和二次电池的工作原理。
高考二轮复习化学教案专题八《电化学》
高考二轮复习化学教学设计:专题八《电化学》电化学【专题重点】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,考察的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及依据总反响方程式书写原电池各电极反响式、依据电解时电极变化判电极资料或电解质种类、依据反响式进行计算、与电解池及电镀池精华池进行综合考察、供给反响方程式设计原电池、供给电极资料电解质溶液进行原电池能否形成的判断、与图像进行联合考察各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。
此中原电池的工作原理及其电极反响式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热门。
因为今年氢能源已进入适用阶段,它的重要性不言而愈,电动车用电池还是考察的热门【考大纲求】1.认识原电池和电解池的工作原理,写出相应的电极反响和电池反响方程式。
2.认识常有化学电源的种类及其工作原理;认识化学能与电能的实质意义及其重要应用。
3.理解金属发生电化学腐化的原理,认识金属腐化的危害, 4.认识防备金属电化学腐化的主要措施【教法引导】1.原电池的判断先剖析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;再依照原电池的形成条件剖析判断,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且开朗性不一样;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.电极反响的书写找出发生氧化反响和复原反响的物质(或离子),确立正负或阴阳极反响的物质(或放电的离子),利用电荷守恒分别写出电极反响式3.原电池的正负极的判断 (从原电池反响实质角度确立 ):较开朗金属作负极,发生氧化反响(电子流出的一极 );另一导体作正极,发生复原反响(电子流入的一极 )4. 关于化学电源和新式电池工作原理的剖析可类比于铜、锌、硫酸原电池,可把总反响折成两部分进行办理。
知道两极反响式,或一极反响式或总反响式,可经过加减的方法求出另一极反响或总反响方程式。
5. 电解原理电解池是将电能转变为化学能的装置,在电解池中,阳极发生氧化反响、阴极发生复原反响,其放电次序一般为:阳极:活泼性电极 S2IBrClOH 含氧酸根离子阴极:与金属活动次序表中金属阳离子的氧化次序一致6.电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包含两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、依据电荷量求产物的量与依据产物的量求电荷量等的计算。
高考化学二轮复习教案:专题十 电化学原理(教师版)
【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客,对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题,如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系,与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合,尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
题型新颖,但不偏不怪,只要注意基础知识的落实,以及能力的训练便可以从容应对。
【知识网络】【重点知识梳理】一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
(2)题目中给出原电池的总反应式:①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂参加的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时,还应注意介质的反应。
高考化学二轮复习第6讲电化学基础学案02123234.docx
第6讲电化学基础[考纲要求]1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
[学科素养]1.变化观念与平衡思想:认识电化学反应的本质是氧化还原反应,能多角度、动态分析电化学反应,并运用电化学原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:能运用原电池、电解池模型示意图解释电极及电池反应现象,揭示“放电”“充电”“电解”时现象的本质与规律。
3.科学探究与创新意识:能够发现和提出有探究价值的新型化学电源、环境污染与防治等电化学问题,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究,能根据实验现象总结规律,并勇于提出自己的独到见解。
4.科学精神与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,研究新型高效、绿色化学电源,能对与电化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
[网络构建][核心强化]1.原电池工作原理示意图2.原电池正极和负极的5种判定方法3.微粒流向(1)电子流向:负极→正极(电流的方向正好相反)。
注意:电子沿导线传递但不能通过电解质溶液。
(2)离子流向:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
4.电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图5.电解池阳极和阴极的判定4方法(1)根据所连接的外加电源判断,与直流电源正极相连的为阳极,与直流电源负极相连的为阴极。
(2)根据电子的流向判断,输出电子的一极为阳极,输入电子的一极为阴极。
(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
(4)根据电解池两极产物判断,一般情况下:①阴极上的现象是:析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出;②阳极上的现象是:有非金属单质生成(呈气态的有Cl2、O2)或电极质量减小(活性电极作阳极)。
6.电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>……(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->……7.电解的4大类型及规律8.金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的2种方法考点一原电池的工作原理及化学电源[解析] 充电时该电池为电解池,电解质溶液中阳离子向阴极移动,故K+向阴极移动,A项错误;充电时的总反应为2Zn(OH)2-4===2Zn+O2+4OH-+2H2O,因此c(OH-)逐渐增大,B 项错误;放电时负极上Zn发生氧化反应,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4,C项正确;放电时的正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,电路中通过2 mol电子时,消耗O20.5 mol,在标准状况下的体积为11.2 L,D项错误。
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
高考化学复习 ― 电化学(教案)
武汉市第十二中学李剑
●教学目标对电化学内容进行系统复习,形成立体综合的知识网络
提升电化学问题分析处理能力,培养正确的复习方法
●教学重点“两极一液”问题的归纳复习
电化学相关问题的正确分析方法
●教学难点“两极一液”相关问题
●教学过程
、
原电池是自发发生的氧化还原反应的过程,
而在电解池中正好相反,是在外电源的作用下
生的氧化还原反应的过程,把电能转化为化学能。
)根据你的判断,完成学案左方表格-原电池、电解池比较
右池一电极质量增加0.64g,
Au外)> S2—> I—> Br—
●板书设计
电化学
电化学相关问题的一般分析思路
一、池―先分清原电池和电解池装置
二、极―再考虑电极及电极反应
三、液-最后分析溶液中离子(或分子)的变化
●设计思考
电化学内容是历年来高考的重要知识点之一,在高考中出现的概率极高,考察的内容有:原电池、电解池电极判断、原理、电极产物分析、电极反应式、电解过程计算、电化腐蚀、废旧电池回收、两池原理应用、电解规律,几乎这部分内容方方面面,没有哪部分内容特别突出,但都是考点,因此复习过程中应面面俱到,但复习过程中应突出电化学问题分析思维的培养。
电化学真正的核心即“一池二极三液”的分析,即区分原电池和电解池;考虑电极及电极反应;考虑电解质溶液中离子(分子)的变化。
因此结合电化学知识的地位及特点,本部分内容我把它分成三部分复习,(一)教材基础知识归纳(三大类原电池、五大类电解池回忆认识)(二)电化学思维培养(课本知识升华)(三)实际应用(练习巩固),本节课即第二部分。
二轮复习电化学_教案
高三化学——电化学解题思路的探究
一.考试说明要求
1、理解原电池和电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式。
2、了解原电池和电解池在实际中的应用。
3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因
4、了解金属腐蚀的危害和金属的防护措施。
二、电化学专题设计的目的
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等等。
在前面复习中已经将重要的知识点进行了复习,但是没有形成知识系统,遇到新型的装置或是电源就不会分析,特别是很简单的电极反应式的书写都会出现错误,当老师讲解的时候恍然大悟。
所以设计此专题想和学生一起建立一个适合电化学的解题思路,使学生在遇到电化学问题时知道怎么想,怎么做,怎么答。
三、教案设计。
高三二轮复习——电化学教学设计
《高三二轮复习一一电化学核心考点分析》教学设计【考试说明】1. 理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
2. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
【课题设计目的】电化学的内容是历年高考重要考点之一,主要以选择题和电极反应式书写的形式出现,考查的内容有:电极名称、离子和电子即电流的移动方向、溶液酸碱性的变化、电极反应式及总反应式的书写、根据电极反应式进行计算、能量转化等方面,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。
在一轮复习中已经将重要的知识点进行了复习,但是没有形成知识体系,尤其是对这3类问题涉及到新型装置就不会分析。
因此,二轮复习抓住核心知识,找准合适载体,进行知识综合利用、思维能力的培养,为学生的迁移应用能力奠定基础,从而达到让学生“怎么想,怎么做,怎么答”的目的。
【教学目标】1 •知识与能力:(1)掌握原电池和电解池的工作原理,电极反应式的书写和电池总反应式的书写;(2)理解离子交换膜对电池总反应式的影响。
2 .过程与方法:通过自主学习和交流讨论归纳总结原电池和电解池的工作原理,电极反应式的书写和电池总反应式的书写3 •情感态度与价值观:通过对实物图分析、新型电池分析、电解池与原电池的联系以及依据原电池工作原理并结合氧化还原反应知识熟练掌握电极反应式的书写方法。
【教学重难点】注重电解原理的实质,从氧化还原反应的角度认识电化学,注重与元素化合物、电解质溶液、原电池的设计、新能源等知识的联系。
【教学方法】以学生为主体的方法策略【教学过程】【引入】视频广告【投影】一、展示考纲1. 理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
(2016年为了解,要求提高)2. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
高考化学二轮复习电化学原理教案(全国通用)
专题8 电化学原理【2018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-生成水。
配守恒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。
高考第二轮专题复习电化学教学案
电化学原理及其应用一、知识回顾【课前预习】带着这些问题预习,温故而知新!1.原电池装置如右图所示,按要求填空:⑴①外电路:e -从 极经导线流向 极;②电池内部(电解质溶液中):Cl -等阴离子定向移动到 极,Na +等阳离子向移动到 极,以完成闭合回路。
⑵①Fe 为 极,电极反应式为 ,发生 反应;②石墨为 极,电极反应式为,发生2.电解池装置如右图所示,按要求填空:⑴①外电路:e -从外接电源 极经导线流向电解池 极;②电解池内部(电解质溶液中):Cl -等阴离子定向移动到 极,电子由电解池 极经导线流回电源 极,以完成闭合回路。
⑵①Fe 为 极,电极反应式为 ,发生 反应;②石墨为 极,电极反应式为 ,发生 反应。
③总方程式为: ;⑶通电一段时间后,向溶液中滴入酚酞试液,则在 极附近溶液先变成红色,检验阳极产物的方法是 。
3.七种电解类型(用惰性电极) 二、考情调研【真题回眸】看看以前怎么考,知己知彼!1.(2010·江苏,11)如图所示是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是 ( )A .该系统中只存在3种形式的能量转化B .装置Y 中负极的电极反应式为:O 2+2H 2O +4e -===4OH-C .装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 NaCl NaClD.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化2.(2010·重庆理综,29改编)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图所示。
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝时,其电极反应式为。
②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由____色变为____色。
③放电过程中氢离子的作用是________和________;充电时若转移的电子数为3.01×1023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为。
【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客,对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
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电化学基础【教学目标】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。
【知识网络】知识网络原电池定义:将化学能转化为电能的装置构成条件(1)活泼性不同的两个电极(2)合适的电解质溶液(3)形成闭合回路—反应原理氧化反应Zn —2e —=Zn 2+不断溶解 还原反应2H ++2e —=H 2金属腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀保护方法:(1)改变金属内部结构(2)在金属表面覆盖保护层 (3)电化学保护定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程电解池装置特点:电能转化为化学能构成条件(1)与电源相连的两电极(2)电解质溶液(3)形成闭合回路反应原理阳极(与电源正极相连的电极)发生氧化反应阴极(与电源负极相连的电极)发生还原反应应用:氯碱工业、电解精炼、电镀电解电化学 教学重点、难点一、原电池和电解池电极确定的方法电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有:1.根据反应本质速判电极不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。
2.根据电子、离子移动方向判断电极不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。
3.根据溶液pH 变化或电极现象判断电极无论是在原电池还是在电解池中,只要是有H 2生成的电极,该电极区溶液的pH 就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有O 2生成的电极,该电极区pH 就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。
二、电极反应式的书写1.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写判断电极反应产物,找出得失电子总数H+应让其结合—生成水。
电极反应式要依据电荷守恒、质量守恒、电子守恒加以配平两电极反应式相加,与总反应式对照(2)复杂电极反应式的书写复杂电极反应式 =总反应式—较简单一极电极反应式2.电解池电极反应式的书写首先分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;然后分别对阴阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。
注意事项:(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际参加放电的离子表示,但书写总方程式时,弱电解质要写成分子式;(2)要确保两极电子转移数目相等,且注明条件“电解”。
三、电解计算1.根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴、阳两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
2.根据总反应式计算:凡是总反应式反映出的物质的量关系都可以列比例式计算。
3.根据关系计算:由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算的关系式,如物质:H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H+~OH—~e—mol 2 1 2 2 4 4 4 4【热点透视】热点题型【典例1】将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是A.液滴中的Cl—由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH—形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+解析:液滴边缘O2多,在碳粒上发生正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-。
液滴下的Fe发生负极反应,Fe-2e-=Fe2+,为腐蚀区(a)。
A.错误。
Cl-由b区向a区迁移;B.正确;C.错误。
液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀;D.错误。
Cu更稳定,作正极,反应为O2+2H2O+4e-=4OH-。
答案:B命题意图:本题考查电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。
老知识换新面孔,高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想懂,而不是死记硬背。
学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通,题目再怎么变换形式,学生也能回答。
【典例2】下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%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。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。
据此回答问题:①电源的N端为极;②电极b上发生的电极反应为;③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:;④电极c的质量变化是 g;⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因甲溶液;乙溶液;丙溶液;(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?。
解析:(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。
丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。
由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。
由方程式2H2+O22H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转移0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。
③转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。
④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。
⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。
乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。
丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。
(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。
答案:(1)①正极②4OH--4e-=2H2O + O2↑。
③2.8L ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。
丙不变,相当于电解水。
(2)可以因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应技巧点拨:电化学知识是氧化还原反应知识的延续和深入,在分析电化学题目时,要注意氧化还原反应知识的运用。
热点预测【预测1】一种充电电池放电时的电极反应为()H2+2OH——2e—=2H2O; NiO(OH)+H2O+e—=Ni(OH)2+OH—当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是()A. H2O的还原B. NiO(OH)的还原C. H2的氧化D. Ni(OH) 2的氧化解析:由题中给出的电极反应可判断出做原电池时,H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原,则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物,与正极相连的是阳极发生氧化反应,所以“Ni(OH) 2的氧化”正确。
答案:D命题立意:考查二次电池中的氧化还原问题技巧点拨:关于充电电池的氧化还原问题是常考点,这类题有规律。
原电池时,先要分析氧化剂与还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化;充电时(电解池),原电池负极反应反着写为还原过程,发生在阴极,原电池中的正极反应反着写为氧化过程,发生在阳极。
【预测2】有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是()A.每消耗1molCH4可以向外电路转移4mol电子B.负极上CH4失去电子,电极反应式为CH4+10OH—=CO32—+7H2O+8e—C.负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e—=4OH—D.电池放电后,溶液pH不断升高解析:判断电池正负极的方法是确定在该电极上的电子得失情况。
若得电子,则为正极,反之则为负极。
CH4在电极上发生的反应类似于燃烧反应,即CH4→CO2,(确切地说生成的CO2继续与KOH 反应生成K2CO3和H2O),碳元素价态升高,失去电子,是电池的负极。
电极反应式为CH4+10OH—=CO32—+7H2O+8e—,B项正确;每当有1molCH4被氧化时,失去电子8mol,A项错误;O2在正极上得到电子,电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—,C项错误;总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O反应中消耗KOH,所以放电时pH不断下降,D项错误。
答案:B技巧点拨:燃料电池属于新型化学电源,因其电池总反应类似于可燃物燃烧而得名。
在书写(包括判断)燃料电池的电极反应时,可分为三个步骤:一、写出可燃物燃烧的化学方程式,分析元素的氧化、还原。
二、写出氧化剂→还原产物,还原剂→氧化产物的表达式(可能不完整或重复)。
三、结合电解液成分与还原产物或氧化产物的反应确定电极反应的最终表达式。
【直击高考】1.下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极2. 以ZnCl2和KCl为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无关C.电镀时保持电流恒定,升高温度不会改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用3.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极4.如下图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间(上为K2,下为K1),观察到两只玻璃管内部有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转,下列说法不正确的是()A.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:4OH——4e—=O2↑+2H2OB.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大C.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应为:2H++2e—=H2↑D.断开K1,闭合K2时, OH—向b移动5.氢氧燃料电池以氢气为还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液。