《高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 原電池與電解 新課標(biāo)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 原電池與電解 新課標(biāo)（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 原電池與電解 　 教學(xué)目標(biāo) 知識技能：通過復(fù)習(xí)掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護(hù)原理。 能力培養(yǎng)：根據(jù)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)培養(yǎng)總結(jié)、歸納的能力，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。 科學(xué)思想：應(yīng)用電化學(xué)的知識綜合、歸納，理論聯(lián)系實(shí)際。 科學(xué)方法：應(yīng)用實(shí)驗研究問題的方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn)　 　原電池與電解池的比較。 　 教學(xué)過程設(shè)計 　 教師活動 一、電化學(xué)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí) 【設(shè)問】 電化學(xué)中有哪些知識點(diǎn)是重點(diǎn)要掌握的呢？ 學(xué)生活動 回答： 原電池與電解池的不同點(diǎn)；原電池的工作原理以及電解池的工作原理；兩極反應(yīng)的判斷和書寫；電化學(xué)的應(yīng)用。 很好，我們可以將電化

2、學(xué)的知識歸納在網(wǎng)絡(luò)圖中，哪一個同學(xué)能夠?qū)懗觯? 【投影】知識點(diǎn)的歸納，網(wǎng)絡(luò)圖 學(xué)生打出投影： 1．常見的電池 【設(shè)問】 ①構(gòu)成原電池的材料是什么呢？ ②原電池的原理是什么呢？ ③它的原理與電解池有什么不同？ ④常見的電池的類型？ 看錄像或投影： 回答： ①原電池是由金屬與金屬或非金屬，電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。 ②原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 ③它的原理與電解池不同，因為電解池是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 ④常見的電池有：干電池；蓄電池。 幾種電池示意圖： 【設(shè)問】 根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？ 回答： 鋅錳電池（干電池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧

3、燃燒電池、甲烷燃燒電池）等。 【設(shè)問】 ①電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)？ ②電池正、負(fù)兩極應(yīng)該如何確定？ 它的兩極與電解池的兩極有什么不同點(diǎn)？ ③在可逆電池中，充電、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理？ 回答： ①活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。 不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。 ②原電池與電解池的兩極不相同，表現(xiàn)在：原電池活潑金屬是負(fù)極，而電解池與電源負(fù)極相互聯(lián)結(jié)的就是負(fù)極（陰極）。 原電池兩極金屬的金屬活動性必須不同，而電解池兩極可以是惰性電極，也可以是金屬電極。 ③放電的過程是應(yīng)用了原電池的原理，而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。 【講解】 電池可以分為可

4、逆電池和不可逆電池，比如：干電池、燃燒電池等都是不可逆電池，它們在發(fā)生反應(yīng)時有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回，所以，稱為不可逆電池。 【設(shè)問1】 請舉例說明不可逆電池（展示學(xué)生解剖的干電池）？ 干電池的兩極材料是什么？ 電解質(zhì)溶液是什么？ 兩極反應(yīng)式如何書寫？ 總反應(yīng)如何書寫？ 回答1： 如：鋅-錳電池 兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是：NH4Cl 負(fù)極：Zn-2e=Zn2+ 總反應(yīng)：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【評價】糾正學(xué)生的錯誤，寫出正確的反應(yīng)。 【設(shè)問2】 還有什么實(shí)例呢？ 兩極材料是什么呢？ 電解質(zhì)溶液是什么

5、呢？ 回答2： 再如：鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。 負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液——稀硫酸。 正極：2H++2e=2H=H2 總反應(yīng)：2H++Zn=H2↑+Zn2+ 什么是可逆電池呢？（看前面的圖） 誰能寫出兩極反應(yīng)式？ 總反應(yīng)式又如何書寫呢？ （教師指導(dǎo)學(xué)生書寫） 鉛蓄電池是可逆電池 兩極反應(yīng)式： 負(fù)極：Pb-2e=Pb2+ 總反應(yīng)： 【練習(xí)】 書寫兩極反應(yīng)式。 若有： （1）銅、鋅、稀硫酸 （2）銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕 （3）鋅、鐵放在食鹽水中 （4）氫、氧燃燒電池（電池的產(chǎn)物負(fù)極為H2O，正極則有大量的氫氧根生成）

6、（5）甲烷燃燒電池（電池負(fù)極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下 根據(jù)信息寫出（4）、（5）的電池總反應(yīng)式。 板演： （1）負(fù)極：Zn-2e=Zn2+ 正極：2H++2e=2H=H2 （2）負(fù)極：2Fe-4e=2Fe2+ 正極：O2+4e+2H2O=4OH- （3）負(fù)極：2Zn-4e=2Zn2+ 正極：O2+4e+2H2O=4OH- （4）負(fù)極：2H2+4OH--4e=4H2O 正極：O2+4e+2H2O=4OH- 總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O 正極：2O2+8e+4H2O=8OH- 【設(shè)問】 誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢？

7、 回答： 在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是： 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價升高，失去電子； 總反應(yīng)式為：兩極反應(yīng)的加合； 書寫反應(yīng)時，還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。 【評價】回答的很好。 燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是： 負(fù)極：化合價升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)； 正極：化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。 2．分析電解應(yīng)用的主要方法和思路 【設(shè)問】 電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢？ 在電解時離子的放電規(guī)律是什么呢？ 電解的結(jié)果：溶液的濃度、酸堿性有無變化？ 回答： 通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水

8、的電離）。 通電后：離子才有定向的移動（陰離子移向陽極，陽離子移向陰極）。 放電規(guī)律： 陽極： 金屬陽極＞S2-＞I-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根 陰極： Ag+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Mg2+ 溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如：電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。 因為溶液中的氫離子或氫氧根離子放電，所以酸堿性可能發(fā)生改變。 請同學(xué)們看下列的歸納表格。 3．原電池、電解池、電鍍池的判 斷規(guī)律 （1）若無外接電源，可能是原電池，依據(jù)原電池的形成條件判斷，主要有“三看”。 【設(shè)問】看什么呢？ 回答： 看電極；看溶液；看回路。 【投影】 先

9、看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同，有一個先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中。 【設(shè)問】 這樣就可以形成電池了嗎？ 回答： 不能。 對，還應(yīng)該看回路：形成閉合回路或者兩極板相接觸。 【設(shè)問】 若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，并有回路，可能是什么池？ 回答： 是電解池。 【評價】不完全正確。（糾正后看投影） （2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，可能是電解池或者是電鍍池。 【設(shè)問】為什么呢？ 回答： 當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同時，則為電鍍池，其余的情況是電解池。 【評價】很好，根據(jù)電解液、根據(jù)陽極的電極材料，確定電解或電鍍。 二、電化學(xué)的

10、應(yīng)用 1．原電池原理的應(yīng)用 【設(shè)問】 請同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)？ 回答： 應(yīng)用到實(shí)際中有： （1）由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負(fù)極，用來判斷電極金屬活動性強(qiáng)弱。 （2）分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。 （3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，判斷放電、充電。 【投影】 【評價】學(xué)生總結(jié)的很好，看以下歸納。 根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié)： 原電池原理的三個應(yīng)用和依據(jù)： （1）電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極，以確定金屬的活動性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是：有氣體產(chǎn)生，電極質(zhì)量不變或增加；負(fù)極上的現(xiàn)象是：電極不斷溶解，質(zhì)量減少。 （2）分析判斷金屬腐

11、蝕的速率，分析判斷的依據(jù)，對某一個指定金屬其腐蝕快慢順序是： 作電解池的陽極＞作原電池的負(fù)極＞非電池中的該金屬＞作原電池的正極＞作電解池的陰極。 判斷依據(jù)： （1）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極，金屬活動性強(qiáng)。 （2）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。 （3）根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。 （3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。 【練習(xí)】 1．下列五個燒杯中均有天然水 鐵被腐蝕由快到慢的順序是：______。 回答： 從圖和

12、復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析，有外接電源時鐵放在電源的正極，鐵被腐蝕的最快；若放在負(fù)極腐蝕的最慢；原電池中，兩極的金屬活動性差別越大，反應(yīng)越快，但若有活動性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕（保護(hù)了鐵），所以此題的答案是： （4）、（2）、（1）、（3）、（5）。 2．電解規(guī)律的應(yīng)用 【設(shè)問】 電解規(guī)律的應(yīng)用有什么內(nèi)容？ 回答： 主要應(yīng)用是：依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。 【設(shè)問】 如何恢復(fù)電解液的濃度呢？（舉例說明） 回答： 電解液應(yīng)先看pH的變化，再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是： 電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么，如：電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣，所以應(yīng)該加入

13、的是氯化氫。 【設(shè)問】 如果電解硫酸銅時，要恢復(fù)原來的濃度應(yīng)該加入什么呢？ 回答： 因為電解硫酸銅時，生成的是銅和氧氣，所以應(yīng)該向溶液中加入氧化銅。 【設(shè)問】 電解在應(yīng)用中還應(yīng)該注意什么呢？ 回答： 在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意： 一要：不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序，還應(yīng)該注意電極材料（特別是陽極）的影響；二要：熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。 【練習(xí)】 用石墨電極電解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不變的是______。 （1）HCl　　　　　　　　　　　 （2）NaOH （3）Na2SO4　　　　　　　　　　 （4）

14、NaCl 回答： 鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，溶液的pH升高。 氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH升高。 硫酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH不變。 氯化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣，溶液的pH升高。 所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。 答案：pH不變的是（3）。 以上的四種溶液電解后，如何使其濃度恢復(fù)到原來的濃度呢？ 回答： 在（1）中應(yīng)該加入氯化氫。 在（2）中應(yīng)該加入一定量的水。 在（3）中應(yīng)該加入一定量的水。 在（4）中應(yīng)該加入一定量的氯化氫。 3．綜合利用——實(shí)用電池與可逆電池 常見的電池應(yīng)用是： ①干電池（Zn-Mn電池）

15、 日常生活和照明。 ②鉛蓄電池 應(yīng)用于國防、科技、交通、化學(xué)電源等。 ③鋰電池 密度小，壽命長應(yīng)用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導(dǎo)彈的電源。 ④燃燒電池 污染小、能量轉(zhuǎn)化高，應(yīng)用于高科技研究。 ⑤其它電池 鋁電池：能量高、不污染環(huán)境應(yīng)用于照明、野營作業(yè)。 回答： 應(yīng)用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標(biāo)電源。 今后我們還可以根據(jù)原理設(shè)計出更多更好的實(shí)用電池。 三、典型習(xí)題分析 【投影】 例題1如圖2-17，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性

16、電極。G為電流計，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。 （1）外電源的正、負(fù)極分別是R為____，S為_____。 （2）A附近溶液的現(xiàn)象是_______，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____。 （3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動____。 （4）當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，主要因為____，有關(guān)的反應(yīng)式為_____。 根據(jù)圖分析回答： （1）C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧

17、氣，所以確定R為負(fù)極而S端是正極。 （2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，因為D端放氧氣，N端為陽極，而A端為陰極，吸引陽離子，陽離子放電2H+-2e=H2。因為，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電，其反應(yīng)為：4OH--4e=2H2O+O2。 （4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，（類似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。 （-）2H2+4OH--4e=4H2O （+）O2+2H2O+4e=4OH- 【評價】此題是一道比較綜合的題，它考察了電化學(xué)知識的大部分內(nèi)容。 此題的突破點(diǎn)是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負(fù)極，使題

18、中所有問題迎刃而解。這位同學(xué)分析得非常好，我們應(yīng)該認(rèn)真的讀題，抓住題中的突破口。 【投影】 例題2 　用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通電一段時間后，兩極各出現(xiàn)氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求原來溶液中CuSO4的濃度。 請同學(xué)們分析后給出答案。 回答： 陽極產(chǎn)生的氧氣為2.24L，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。 由CuSO4電解時放出的氧氣為0.05mol，計算是： 2Cu2+～O2 2/y=1/0.05　　　　　 y=0.1mol c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L） 【評價】 此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L；根

19、據(jù)得失電子守恒。 同學(xué)們的分析是非常正確的。 【投影】 例題3 　人工生成鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽極放入盛18％H2SO4溶液的電解槽。通電一定時間，設(shè)陽極氧氣全部與鋁反應(yīng)。 思考后回答： 通過的電量為1A×3600s=3600C（庫侖）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。 今有表面積約1.0dm2的鋁制品，放入電解槽，通入1A的電流1h（小時），已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3，則生成均勻的氧化膜的厚度是多少？ 請同學(xué)們分析： 在從2molAl與1.5mol氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁可知，得失電子為6mol。根據(jù)此反應(yīng)計算

20、出氧化鋁的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化鋁的密度和表面求出氧化膜的厚度。 此題的答案是：24μm（微米）。 【評價】 同學(xué)們分析的比較清楚，在作此題時應(yīng)該抓住時間、表面積、電量、物質(zhì)的量的相互關(guān)系，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法得到正確的答案。 請同學(xué)們通過練習(xí)鞏固復(fù)習(xí)的知識，提高解題的能力，以適合生活、生產(chǎn)、科技的需要。 　 精選題 　 一、選擇題 1．銀鋅電池廣泛應(yīng)用各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為： 反應(yīng)的物質(zhì)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．Ag B．Zn（OH）2 C．Ag2O D．Zn 2

21、．應(yīng)用惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解溶液的pH從6變?yōu)?時（設(shè)陰極沒有H2析出，電解前后的溶液體積不變），電極上析出銀的質(zhì)量是　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg 二、非選擇題 離子組成符合下列情況的電解質(zhì)，進(jìn)行電解（各離子只能使用一次）。 （1）以碳棒為電極進(jìn)行電解，電解質(zhì)的含量減少，水量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解的電極反應(yīng)____，電解的總方程式是____。 （2）以鉑絲為電極進(jìn)行電解，水量減少，電解質(zhì)的含量保持不變，兩極都有氣

22、體生成，氣體體積為2∶1，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電極反應(yīng)式為____。 （3）惰性電解，電解質(zhì)的含量減少，水的含量也減少，pH下降，則電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解總的方程式____。 4．正在研究應(yīng)用鋅頂替鉛的電池，它可以減少環(huán)境污染容量又很大，其電池反應(yīng)為2Zn+O2=ZnO，其原料為鋅和電解質(zhì)溶液、空氣。請寫出： （1）電極反應(yīng)____，____。 （2）估計該電解質(zhì)溶液應(yīng)該用____（強(qiáng)的酸或強(qiáng)的堿）。 5．定溫下，將一定量飽和Na2SO4溶液用鉑電極通電電解。當(dāng)陽極逸出amol氣體時，同時從溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶體，則原來飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量

23、分?jǐn)?shù)是____。 6．某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實(shí)驗方案的要點(diǎn)為： ①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖2-18。 ②在電流強(qiáng)度為IA，通電時間為ts后，精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答： （1）連接這些儀器的正確順序為（用圖中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E接____，C接____，接F____。 實(shí)驗電路中的電流方向為____→____→____→C→____→____。 （2）寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。 G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為______，相應(yīng)的離子方程式為______。 （3

24、）為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗步驟的先后順序是______。 ①稱量電解前電極質(zhì)量 ②刮下電解后電極上的銅并洗凈 ③用蒸餾水清洗電解后電極 ④低溫烘干電極后稱量 ⑤低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重 （4）已知電子電量為1.6×10-19C，試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達(dá)式：N=______。 　 答　 案 　 一、選擇題 1．D　 2．B 二、非選擇題 3．（1）HCl 陽極：2Cl-—2e→Cl2↑陰極：2H++2e→H2↑ 總反應(yīng)式：2HCl H2↑+Cl2↑ （2）KOH 陽極：4OH--4e→2H2O+O2↑陰極：4H++4e→2H2↑ （3）CuSO4總反應(yīng)式：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑ 4．（1）負(fù)極：Zn—2e→Zn2+正極：O2+4e+2H2O→4OH- （2）強(qiáng)堿 6．（1）D、A、B F→B→A→C→D→E （2）2Cl-—2e=Cl2，變藍(lán)色，2I-+Cl2=I2+2Cl- （3）①③④⑥ 18