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選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》章《電化學(xué)基礎(chǔ)》教材分析1《化學(xué)反應(yīng)原理》的核心知識(shí)結(jié)構(gòu)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率物質(zhì)在水溶液中的行為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能—電解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的速率水溶液弱電解質(zhì)的電離鹽類的水解沉淀溶解平衡離子反應(yīng)
2內(nèi)容緒言
第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三章水溶液中的離子平衡第四章電化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)能與熱能、電能的轉(zhuǎn)化平衡理論及其應(yīng)用引子3第一節(jié)原電池第二節(jié)化學(xué)電源第三節(jié)電解池第四節(jié)金屬的電化腐蝕與防護(hù)
燃料電池發(fā)電站電化學(xué):研究化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置、過(guò)程和效率的科學(xué)4氧化還原反應(yīng)原電池化學(xué)電源化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,自發(fā)進(jìn)行電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)電解飽和食鹽水電鍍和銅的精煉電冶金制活潑金屬電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,由外界輸入能量推動(dòng)本章知識(shí)的邏輯關(guān)系5知識(shí)與技能目標(biāo):進(jìn)一步了解原電池的工作原理,能寫出其電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)的化學(xué)電源的種類及其工作原理,知道它們?cè)谏a(chǎn)、生活和國(guó)防中的實(shí)際應(yīng)用。了解電解池的工作原理,知道電解在氯堿工業(yè)、電鍍、精煉、電冶金等方面的應(yīng)用。能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,知道防護(hù)金屬腐蝕的方法,并能從實(shí)驗(yàn)探究中獲得體會(huì)。6過(guò)程與方法目標(biāo):通過(guò)原電池、電解池實(shí)驗(yàn)的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過(guò)程,體會(huì)化學(xué)原理的形成過(guò)程。通過(guò)原電池、電解原理的探究和應(yīng)用,掌握邏輯推理的方法,學(xué)會(huì)歸納化學(xué)反應(yīng)原理的過(guò)程和運(yùn)用相關(guān)原理解決問(wèn)題的演繹過(guò)程。聯(lián)系氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí),運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一的辨證思維理解相關(guān)原理。7情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。通過(guò)化學(xué)電源、電鍍、金屬腐蝕等與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)同一電化學(xué)裝置中兩個(gè)不同電極的電極反應(yīng)的相互依存關(guān)系,鞏固、提升氧化還原反應(yīng)的知識(shí),強(qiáng)化對(duì)立統(tǒng)一的辨證唯物主義觀點(diǎn)。通過(guò)課堂探究活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的探究能力,學(xué)會(huì)與人合作與交流,共同研究、探討科學(xué)問(wèn)題。8建議課時(shí)安排:第一節(jié)原電池 1課時(shí)第二節(jié)化學(xué)電源 1課時(shí)第三節(jié)電解池 3課時(shí)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1課時(shí)復(fù)習(xí)機(jī)動(dòng) 2課時(shí)單元測(cè)驗(yàn) 1課時(shí)測(cè)驗(yàn)講評(píng) 1課時(shí)小計(jì) 10課時(shí)9理論基礎(chǔ)氧化還原反應(yīng)金屬活動(dòng)順序物理學(xué)中的電學(xué)知識(shí)質(zhì)量守恒定律10幾點(diǎn)思考:1.對(duì)于“半生不熟”的知識(shí)怎么講?2.對(duì)于原電池和電解池中,易混淆的知識(shí)怎么講?11
如何在必修2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展和提高?
進(jìn)一步了解原電池的工作原理;要求我們能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式;并且能夠根據(jù)原電池的工作原理將某些氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單的原電池。認(rèn)真閱讀教材,找到新、舊教材的不同,體會(huì)課標(biāo)和模塊學(xué)習(xí)要求,定位我們的教學(xué)目標(biāo),即:12教學(xué)建議:充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)功能,注重概念的形成過(guò)程,運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。2.充分利用對(duì)比,深入理解概念原理,夯實(shí)基礎(chǔ)。3.注意科學(xué)思維的訓(xùn)練,教給學(xué)生思考的方法和解題的策略,提升學(xué)生思維和解題的水平。4.學(xué)科能力的培養(yǎng)。微粒觀有序性、嚴(yán)密性、整體性觀察能力13教學(xué)建議1:
充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)功能,注重概念的形成過(guò)程,運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。14電解規(guī)律陰極陽(yáng)極氯氣銅實(shí)例電極反應(yīng)
濃度pH復(fù)原CuCl2
陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=2Cu↓減小CuCl2CuCl2溶液
CuCl2Cu+Cl2↑電解/不要求【09東城一?!?jī)蓸O產(chǎn)生的氣體能否相等e-15陽(yáng)極陰極氯氣氫氣實(shí)例電極反應(yīng)
濃度pH復(fù)原NaCl
陽(yáng)極:2Cl-—2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑
+Cl2↑電解減小增大
加HClNaCl溶液e-FeCl2?16陽(yáng)極陰極氧氣氫氣陽(yáng)極:4OH-—4e-=2H2O+O2
↑陰極:
4H++4e-=2H2↑變大不變加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑+O2↑電解實(shí)例電極反應(yīng)濃度pH復(fù)原Na2SO4e-17實(shí)例電極反應(yīng)濃度pH值復(fù)原CuSO4陽(yáng)極陰極氧氣銅陽(yáng)極:4OH-—4e-=2H2O+O2
↑陰極:Cu2++2e-=
Cu減小減小
加CuOCuSO4溶液
2CuSO4+
2H2O2Cu+O2
↑+2H2SO4電解然后:H2SO4、HCl、NaOHe-18常見(jiàn)陰陽(yáng)離子放電順序(離子濃度接近時(shí))陽(yáng)離子放電(得電子)由難到易K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+
Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+
陰離子放電(失電子)由難到易:
F-
ROmn-
OH-
Cl-Br-I-
S2-19用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律
電解類型舉例電極反應(yīng)溶液變化
溶液復(fù)原物質(zhì)類別實(shí)例pHC濃度電解水含氧酸H2SO4陽(yáng)極:4OH—-4e—
=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—2H2↑減小增大H2O強(qiáng)堿NaOH增大增大活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變?cè)龃箅娊怆娊赓|(zhì)無(wú)氧酸HCl陽(yáng)極:2Cl—-2e—Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑增大減小HCl不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2陽(yáng)極:2Cl—-2e—Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu
減小CuCl2溶質(zhì)和溶劑同時(shí)電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl陽(yáng)極:2Cl—-2e—Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑增大,放出H2,生成堿生成新物質(zhì)HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽(yáng)極:4OH—-4e—
=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—2Cu減小,放出O2,生成酸生成新物質(zhì)CuO20【06北京-27】(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò)),其工作原理如圖所示。①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是
。
②通電開(kāi)始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。
③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口
(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。H+放電,促進(jìn)水的電離,OH—濃度增大4OH——4e-=2H2O+O2↑B陽(yáng)極陰極高考怎樣考21【07北京-27】(2)用石墨作電極,電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液(AlCl3),兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解,在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現(xiàn)象是
。
解釋此現(xiàn)象的離子方程式是
。白色沉淀生成,后沉淀逐漸溶解至消失Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O順序高考怎樣考222008年理科綜合(全國(guó)Ⅰ)13.電解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液,當(dāng)電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)量最大的是A.0.10mol/LAg+
B.0.02mol/LZn2+
C.0.20mol/LCu2+D.0.20mol/LPb2+Ag+全放電,增重1.08g沒(méi)有金屬析出Cu2+全放電,增重1.28g沒(méi)有金屬析出√量、順序高考怎樣考23教學(xué)建議2:
充分利用對(duì)比,深入理解概念原理,夯實(shí)基礎(chǔ)。24什么是鹽橋:飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍,膠凍的作用是防止管中溶液流出。25鹽橋的作用是什么?可使由它連接的兩溶液保持電中性,鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。26此電池的優(yōu)點(diǎn):能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。27原電池、電解池工作原理原電池原理:通過(guò)自發(fā)氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電解原理:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液在陰陽(yáng)兩極上被迫發(fā)生非自發(fā)氧化還原反應(yīng),從而把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。CCH2SO4溶液陽(yáng)極陰極+-e-e-電源正極負(fù)極CuZnH2SO4溶液H+SO42–H+SO42–氧化反應(yīng):
Zn-2e-=Zn2+還原反應(yīng):2H++2e-=H2↑還原反應(yīng):2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng):
4OH–+4e-
=O2↑+2H2O原電池電解池OH–OH–e-e-28
自發(fā)性自發(fā)的氧化還原反應(yīng)借助電能,非自發(fā)原電池與電解池比較原電池電解池電極名稱電極材料電極反應(yīng)能量轉(zhuǎn)換外電路內(nèi)電路電流方向:正、負(fù)極陰、陽(yáng)極惰性材料或活性材料負(fù)氧正還陽(yáng)氧陰還正極:不活潑金屬或可導(dǎo)電的非金屬(如C)負(fù)極:活潑金屬正極負(fù)極負(fù)極正極化學(xué)能電能電能化學(xué)能正極陽(yáng)極陰極負(fù)極陽(yáng)極陰極29
化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件金屬跟Cl2,O2等直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱的電流本質(zhì)金屬被氧化過(guò)程較活潑金屬被氧化過(guò)程備注兩者同時(shí)發(fā)生,以電化腐蝕為主30析氫腐蝕和吸氧腐蝕
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件
水膜酸性較強(qiáng)
水膜酸性較弱或呈中性
電極反應(yīng)
負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+
正極:2H++2e-=H2↑
總:Fe+2H+=Fe2++H2↑
負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+
正極:2H2O+O2+4e-=4OH-
總:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
備注
以吸氧腐蝕為主31兩池兩極及其判斷原電池電解池1、兩極的活潑性2、電子、電流的方向3、離子移動(dòng)方向4、電極的減輕與增重5、電解池的陰、陽(yáng)極6、氧化還原情況7、根據(jù)現(xiàn)象判斷1、與電池的連接情況2、電子、電流的方向3、離子移動(dòng)方向4、電極的減輕與增重5、氧化還原情況6、根據(jù)產(chǎn)物判斷7、根據(jù)現(xiàn)象判斷8、根據(jù)進(jìn)料口判斷322.電解精煉金屬時(shí)陽(yáng)極的放電情況Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、Pt理解幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題電解池1.食鹽水凈化操作的原則以及推廣(凈化KNO3溶液)3.電鍍、電解精煉金屬時(shí)電解質(zhì)溶液的變化如:Cu2+、SO42-4.電鍍金屬時(shí)陰極的放電順序如:電鍍Zn33AZnCuSO42-H+H+看懂幾個(gè)圖343536池型
電解池電鍍池(應(yīng)用電解原理)銅的精煉池(應(yīng)用電解原理)裝置特征陽(yáng)極:惰性電極Pt、C陰極:惰性、活性電極均可電解液:任意陽(yáng)極:鍍層金屬陰極:鍍件電鍍液:含鍍層金屬離子(Mn+)陽(yáng)極:
粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等)陰極:精銅電解液:CuSO4溶液電極反應(yīng)陽(yáng)極:易放電的陰離子首先放電(或電極參與反應(yīng))陰極:易放電的陽(yáng)離子首先放電陽(yáng)極:M-ne-=Mn+陰極:Mn++ne-=M陽(yáng)極:Cu-2e-=Cu2+(Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+等)陰極:Cu2++2e-=Cu(Ag、Pt、Au以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極,成為“陽(yáng)極泥”)電解質(zhì)溶液的濃度改變不變基本不變37電解池原電池
陰極陽(yáng)極例、判斷下列裝置各屬于什么池?正極負(fù)極e-38
例、請(qǐng)觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖,指出各裝置的名稱。電解池電鍍池
NaCl溶液硫酸溶液原電池CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精煉池ABCDCuSO4溶液精Cu39例、下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是()A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D由快到慢:外接電源腐蝕>原電池電化腐蝕>自然腐蝕>電化學(xué)保護(hù)40化學(xué)電池的分類一次電池(干電池):活性物質(zhì)消耗到一定程度,就不能使用;二次電池(充電電池或蓄電池):放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生;燃料電池:一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。41常見(jiàn)的燃料電池正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池總反應(yīng)電池類型(1)O2+4e-+2H2O=4OH-H2-2e-+2OH-=2H2O2H2+O2==2H2O堿性燃料電池電解質(zhì)40-60%的KOH(2)CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O2CO+O2+4OH-=2CO32+2H2O(3)CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O(4)C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O2C2H6+7O2+8OH-=4CO32-+10H2O(5)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O(6)C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2OC3H8+5O2+6OH-=3CO32-+7H2O(7)C4H10-26e-+34OH-=4CO32-+22H2O2C4H10+13O2+16OH-=8CO32-+18H2O42【08北京】據(jù)報(bào)道,我國(guó)擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液,下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.工作一段時(shí)間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為:2H2+O2=2H2OD.用該電池電解CuCl2溶液,產(chǎn)生2.24LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),有0.1mol電子轉(zhuǎn)移√√√2Cl-—2e-=Cl2↑43教學(xué)建議3:
以新帶舊加強(qiáng)聯(lián)系,提高學(xué)生綜合能力。44氯堿工業(yè)■目的:電解飽和NaCl溶液,制取NaOH、H2、Cl2、并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品■技術(shù)上必須考慮的問(wèn)題:1.NaCl溶液的精制2.Cl2對(duì)NaOH溶液的影響3.H2與空氣、Cl2的安全問(wèn)題■解決:粗鹽水中的主要雜質(zhì):SO42-、CO32-、Ca2+、Mg2+、Fe3+①BaCl2(aq)②Na2CO3(aq)③NaOH(aq)④HCl(aq)⑤陽(yáng)離子交換膜45粗鹽的成份:
泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-雜質(zhì),會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,損壞離子交換膜精制食鹽水雜質(zhì)的除去過(guò)程:粗鹽水含少量Ca2+、Mg2+精制鹽水46氯堿工業(yè)-電解原理示意陽(yáng)離子交換膜電解食鹽水原理示意圖47-+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)離子交換膜陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室48氯堿工業(yè)-陽(yáng)離子交換膜■陽(yáng)離子交換膜的特點(diǎn):只允許陽(yáng)離子通過(guò)阻止陰離子和氣體分子通過(guò)■作用:(1)阻止了H2、Cl2混合,避免了爆炸;(2)阻止了Cl2與NaOH反應(yīng);(3)極大地降低了堿液中NaCl的含量。49鈉的冶煉原料:NaCl電極反應(yīng):陰極:2Na++2e-=2Na陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2電池反應(yīng):2NaCl
2Na+Cl2↑注意:該方法只可延伸到Li,但K、Rb、Cs都不是用電解法制得。電冶金50鎂的冶煉原料:MgCl2電極反應(yīng):陰極:Mg2++2e-=Mg 陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2遇到的主要問(wèn)題:如何得到無(wú)水的MgCl2?電池反應(yīng):MgCl2Mg+Cl2↑51鋁的冶煉原料:Al2O3電極反應(yīng)陰極:4Al3++12e-=4Al陽(yáng)極:6O2--12e-=3O2遇到的主要問(wèn)題:如何得到含有Al3+的熔融的電解質(zhì)?Al2O3的熔點(diǎn)2045℃冰晶石Na3AlF6將Al2O3的熔點(diǎn)降低到大約1000℃電池反應(yīng):2Al2O34Al+3O2↑52教學(xué)建議4:
注意科學(xué)思維的訓(xùn)練,教給學(xué)生思考的方法和解題的策略,提升學(xué)生思維和解題的水平。53【思考】原電池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的問(wèn)題:1、有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2、要有電極材料3、電解質(zhì)溶液4、組成閉合回路5、裝置作圖能力54請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)Cu+2Ag+
=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池裝置,并寫出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。(1)裝置可采用燒杯和鹽橋(2)注明原電池的正極和負(fù)極(3)注明外電路中電子的流向(4)寫出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)提示與要求55
例、
根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):
Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解,這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四種電極材料和電解液中,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖茿BCD陽(yáng)極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB56規(guī)律:原電池或電解池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式,對(duì)于較復(fù)雜的、陌生的反應(yīng)可用該方法解題并檢驗(yàn)。寫法:總反應(yīng)式減去一電極反應(yīng)式即為另一個(gè)電極反應(yīng)式。書寫注意事項(xiàng):一看電極材料;二看環(huán)境介質(zhì);三看附加條件與信息。電極反應(yīng)的書寫57氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O
酸性負(fù)極正極中性負(fù)極
正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+
O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+
O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2O
O2+2H2O+4e-=4OH-58如何書寫充電電池的電極反應(yīng)式?充電電池電極反應(yīng)式書寫的關(guān)鍵是要弄清電解液是酸性還是堿性(H+和OH-),不可亂用,然后是反應(yīng)方向判斷。例、已知鉛蓄電池充放電的電池反應(yīng)式如下:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O試寫出放電時(shí)的正、負(fù)極,充電時(shí)的陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式。放電時(shí):負(fù)極:Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正極:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電時(shí):陰極:PbSO4+2e-=Pb+SO42-
陽(yáng)極:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+P-7659★原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源;有外加電源的裝置一定是電解池,無(wú)外加電源的裝置一定是原電池?!镫娊獬?、電鍍池和精煉池的區(qū)分關(guān)鍵看陽(yáng)極材料和電解質(zhì)溶液。
【說(shuō)明】多池組合時(shí),一般是含有活潑金屬的池為原電池,其余都是在原電池帶動(dòng)下工作的電解池;若最活潑的電極相同時(shí),則兩極間活潑性差別較大的是原電池,其余為電解池。怎樣區(qū)分原電池、電解池、電鍍池和精煉池?1.單池判斷:2.多池組合判斷:①無(wú)外電源:一池為原電池,其余為電解池;②有外電源:全部為電解池或電鍍池、精煉池60【09朝陽(yáng)一模8】下列裝置中,a5是鐵電極,其余為石墨電極,燒杯中液體體積均為100mL,放置一段時(shí)間后,有關(guān)敘述不正確的是(不考慮溶液體積變化)A.a(chǎn)2電極上有亮紅色固體B.a(chǎn)1、a3電極上產(chǎn)生的物質(zhì),物質(zhì)的量比是1:2C.丙中的SO42-向a6電極移動(dòng)D.當(dāng)裝置電路中有6.02×1021個(gè)電子通過(guò)時(shí),乙中溶液的pH是13Fe61例、德國(guó)人哈伯發(fā)明了合成氨技術(shù)而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),但該方法須在高溫高壓催化劑條件下,否則難以自發(fā)進(jìn)行。2000年希臘化學(xué)家斯佳在《科學(xué)》雜志上公布了他的新發(fā)明在常壓下把氫氣與氮?dú)馔ㄈ胍患訜岬?70℃的電解池(如圖)氫氮在電極上合成氨,而且轉(zhuǎn)化率高于哈伯法的五倍,達(dá)到80%。該電解池采用了能傳導(dǎo)某種離子(H+、Li+、F-、O2-)的固體復(fù)合氧化物為電解質(zhì)(簡(jiǎn)稱SCY),吸附在SCY內(nèi)外側(cè)表面的金屬鈀多孔多晶薄膜為電極。寫出上文中電解池的陰陽(yáng)極反應(yīng)式和電解池總反應(yīng)式。固體復(fù)合氧化物62陰極:N2+6H++6e-
==2NH3通電電解反應(yīng)
:3H2+N22NH3陽(yáng)極:3H2-6e-==6H+63近幾年高考電化學(xué)考題回放題型考點(diǎn)掌握原電池的概念、工作原理與構(gòu)成條件金屬電極在原電池、電解池、電鍍池中的作用分析掌握常見(jiàn)電池電極的判斷、電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式的書寫可逆、環(huán)保電池工作原理的分析原電池工作中現(xiàn)象的觀察與判斷利用電子轉(zhuǎn)移的守恒進(jìn)行計(jì)算新型電池燃料電池電化學(xué)腐蝕、廢電池集中處理能源的開(kāi)發(fā)與利用及電池的評(píng)價(jià)64(07海南化學(xué)卷14)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電極X的材料是
;電解質(zhì)溶液Y是
;(2)銀電極為電池的
極,發(fā)生的電極反應(yīng)為
;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為
;(3)外電路中的電子是從
電極流向
電極。CU銅銀正AgNO3溶液Ag+e=AgCu-2e=Cu+--2+練習(xí)365電化學(xué)綜合-KIO3的制備近年來(lái),加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3),碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極,以KI溶液為電解液,在一定條件下電解,反應(yīng)方程式為:下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.電解時(shí),石墨作陰極,不銹鋼作陽(yáng)極B.電解時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)是:I--6e-+3H2O=IO3-+6H+C.溶液調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性,對(duì)生產(chǎn)有利D.電解前后溶液的pH幾乎不變答案:BDKI+3H2OKIO3+3H2↑。66電化學(xué)綜合-KMnO4的制備工業(yè)上用MnO2和KOH為原料制取KMnO4。主要生產(chǎn)過(guò)程可以分為兩步進(jìn)行,第一步將MnO2和固體KOH粉碎,混合均勻,在空氣中加熱到熔化,并連續(xù)不斷地?cái)嚢?,以制取K2MnO4;第二步將K2MnO4的濃溶液電解以制取KMnO4(1)制取K2MnO4的化學(xué)方程式是_____________________________________(2)電解K2MnO4的濃溶液時(shí),陰極電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________總反應(yīng)為:_____________________________________2H++2e-=H2↑2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2↑+2KOH2MnO42--2e-=2MnO4-2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O67電解:Na+Cl2NaCl放出能量吸收能量聯(lián)想·質(zhì)疑
電能電解原理電解熔融氯化鈉交流·研討
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簡(jiǎn)單到復(fù)雜魯科版教材部分電化學(xué)內(nèi)容的教學(xué)思路68電化學(xué)的核心原理:氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移電化學(xué)問(wèn)題解決的關(guān)鍵:電子流動(dòng)的方向、量、順序、快慢復(fù)習(xí)方法:兩個(gè)原型
原電池原型:Cu-Zn-稀H2SO4組成的原電池電解池原型:電解飽和食鹽水的電解池69教學(xué)中同時(shí)注意:1.方程式的熟悉2.用好課本3.目標(biāo)選的用4.搜集、整理資料,做各區(qū)的題5.基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生早抓70謝謝大家!71
4、教學(xué)必須從學(xué)習(xí)者已有的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始?!磐?/p>
5、構(gòu)成我們學(xué)習(xí)最大障礙的是已知的東西,而不是未知的東西?!悹柤{
6、學(xué)習(xí)要注意到細(xì)處,不是粗枝大葉的,這樣可以逐步學(xué)習(xí)摸索,找到客觀規(guī)律?!焯亓?/p>
7、學(xué)習(xí)文學(xué)而懶于記誦是不成的,特別是詩(shī)。一個(gè)高中文科的學(xué)生,與其囫圇吞棗或走馬觀花地讀十部詩(shī)集,不如仔仔細(xì)細(xì)地背誦三百首詩(shī)?!熳郧?/p>
8、一般青年的任務(wù),尤其是共產(chǎn)主義青年團(tuán)及其他一切組織的任務(wù),可以用一句話來(lái)表示,就是要學(xué)習(xí)?!袑?/p>
9、學(xué)習(xí)和研究好比爬梯子,要一步一步地往上爬,企圖一腳跨上四五步,平地登天,那就必須會(huì)摔跤了。——華羅庚
10、兒童的心靈是敏感的,它是為著接受一切好的東西而敞開(kāi)的。如果教師誘導(dǎo)兒童學(xué)習(xí)好榜樣,鼓勵(lì)仿效一切好的行為,那末,兒童身上的所有缺點(diǎn)就會(huì)沒(méi)有痛苦和創(chuàng)傷地不覺(jué)得難受地逐漸消失?!K霍姆林斯基
11、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的人,是非常幸福的人。——米南德
12、你們要學(xué)習(xí)思考,然后再來(lái)寫作。——布瓦羅14、許多年輕人在學(xué)習(xí)音樂(lè)時(shí)學(xué)會(huì)了愛(ài)?!R杰
15、學(xué)習(xí)是勞動(dòng),是充滿思想的勞動(dòng)?!獮跎晁够?/p>
16、我們一定要給自己提出這樣的任務(wù):第一,學(xué)習(xí),第二是學(xué)習(xí),第三還是學(xué)習(xí)?!袑?/p>
17、學(xué)習(xí)的敵人是自己的滿足,要認(rèn)真學(xué)習(xí)一點(diǎn)東西,必須從不自滿開(kāi)始。對(duì)自己,“學(xué)而不厭”,對(duì)人家,“誨人不倦”,我們應(yīng)取這種態(tài)度?!珴蓶|
18、只要愿意學(xué)習(xí),就一定
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