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3年高考电化学考查情况年高考电化学考查情况 2015年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科课程标准实验版)(化学部分)与2014年完全一致。u了解了解原电池和电解池的工作原理,原电池和电解池的工作原理,能写出能写出电极电极 反应和电池反应方程式。反应和电池反应方程式。了解了解常见化学电源的种常见化学电源的种类及其工作原理。类及其工作原理。u理解理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的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。危害、防止金属腐蚀的措施。u以上只是的以上只是的综合应用综合应用。考试大纲考试大纲2013201520132015是怎样考的?是怎样考的?年份考查形式1313年年1010、银器表面、银器表面AgAg2 2S S的转化的转化2727、锂离子电池、锂离子电池2828、二甲醚直接燃料电池、二甲醚直接燃料电池1414年年2727、“四室电渗析四室电渗析”制制H H3 3POPO2 21515年年1111、微生物电池、微生物电池2013201520132015是怎样考的?是怎样考的?1 1、难度都在中等左右难度都在中等左右2 2、考得很、考得很“专一专一”1313年只考了原电池;年只考了原电池;1414年只年只考了电解池;考了电解池;1515年只考了新型化学电源。年只考了新型化学电源。3 3、只要考某一点,就考得很全面,知识点考察的只要考某一点,就考得很全面,知识点考察的辐射面广。在知识点的提升上做的很到位。辐射面广。在知识点的提升上做的很到位。4 4、重在考重在考“书写能力书写能力”例如电极反应式和例如电极反应式和“表表达能力达能力”对原理的理解、概括和描述。对原理的理解、概括和描述。5 5、基本上都是新情境、新信息的题目,很考查学基本上都是新情境、新信息的题目,很考查学生知识的熟练程度,以及对题目信息的理解和抓生知识的熟练程度,以及对题目信息的理解和抓化能力。化能力。确实是再考能力!确实是再考能力!真题再现真题再现(2013年)年)10银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的的据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极,银器为正极,Ag2S被还原生成单质银被还原生成单质银 C该过程中总反应为该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色转化为白色AgCl(20132013年)年)2727(5 5)充放电过程中,发生)充放电过程中,发生LiCoOLiCoO2 2与与LiLi1-x1-xCoOCoO2 2之间的转化,写之间的转化,写出放电时电池反应方程式出放电时电池反应方程式 。(6 6)上述工艺中,)上述工艺中,“放电处理放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因有利于锂在正极的回收,其原因是是 。(20132013年)年)2828(5 5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kWhkg5.93kWhkg-1-1)。若电解质为酸性,)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ,一个二甲醚分子经过,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生电化学氧化,可以产生 个电子的能量;该电池的理论输出电压为个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V1.20V,能量密度,能量密度E=E=(列式计算。能量密度(列式计算。能量密度=电池输出电能电池输出电能/燃料质量,燃料质量,1 kWh=3.61 kWh=3.610106 6J J)。)。20132013题目特点题目特点只考了原电池,但考的很全面,原理、新只考了原电池,但考的很全面,原理、新型电源、型电源、正、负极判断;电极反应式书写;正、负极判断;电极反应式书写;电子转移数目;电量电子转移数目;电量(比能量、比功率)(比能量、比功率)计算;离子移动方向等计算;离子移动方向等都考到了!都考到了!真题再现真题再现(2014年)年)27、(15分分)次磷酸次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:性,回答下列问题:(4)H3PO2也可用电渗析法制备。也可用电渗析法制备。“四室电渗析法四室电渗析法”工作原理如图所示工作原理如图所示(阳膜阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):写出阳极的电极反应式写出阳极的电极反应式 。分析产品室可得到分析产品室可得到H3PO2的原因的原因 。早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H3PO2:将:将“四室电渗析法四室电渗析法”中阳极室的稀中阳极室的稀硫酸用硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质。该杂质产生的原因杂质。该杂质产生的原因是:是:。20142014题目特点题目特点只考了电解原理和电解池(带隔膜),但只考了电解原理和电解池(带隔膜),但考的很全面,考的很全面,电解原理及其应用电解原理及其应用阴、阴、阳极判断;电极产物判断;电解规律;电阳极判断;电极产物判断;电解规律;电极反应式书写;离子交换膜极反应式书写;离子交换膜的作用的作用等等真题再现真题再现(2015年)年)11微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有正极反应中有CO2生成生成B微生物促进了反应中电子的转移微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O20092009江苏卷江苏卷121220152015题目特点题目特点只考了新型化学电源(带隔膜)只考了新型化学电源(带隔膜)相当于燃相当于燃料电池料电池,其他电化学知识一概没有,不过,其他电化学知识一概没有,不过从分值上也不算少,但难度明显降低。对从分值上也不算少,但难度明显降低。对于原理的考查也较全面,于原理的考查也较全面,正、负极判断;正、负极判断;电极产物的判断;电极产物的判断;电极反应式书写;离子电极反应式书写;离子移动方向等移动方向等。还没有考到的知识点还没有考到的知识点原电池原理在原电池原理在新型化学电源新型化学电源中的应用中的应用电解原理在电解原理在交换膜电解池交换膜电解池中的应用中的应用电极反应式以及总反应方程式的书写电极反应式以及总反应方程式的书写“非常规非常规”电化学问题的解决电化学问题的解决电化学有关计算电化学有关计算一轮教学中需要关注的几个点一轮教学中需要关注的几个点核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写1 1、常规的,要注意、常规的,要注意“建模建模”即即“三步守恒三步守恒法法”(一次、二次以及燃料电池均适用)(一次、二次以及燃料电池均适用)电子守恒电子守恒电荷守恒电荷守恒原子守恒原子守恒2 2、非常规的,三步守恒法、非常规的,三步守恒法+题目信息提示题目信息提示核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写(20132013年)年)2828(5 5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kWhkg5.93kWhkg-1-1)。若)。若电解电解质为酸性质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应,二甲醚直接燃料电池的负极反应为为 。写法:写法:第一步、电子守恒:第一步、电子守恒:CHCH3 3OCHOCH3 3 12e12e-=2CO=2CO2 2(价态和产物)(价态和产物)第二步、电荷守恒:第二步、电荷守恒:CHCH3 3OCHOCH3 3 12e 12e-=2CO=2CO2 2+12H12H+(注意介质以及(注意介质以及其能够传导的离子或电解质溶液的酸碱性)其能够传导的离子或电解质溶液的酸碱性)第三步、原子守恒:第三步、原子守恒:CHCH3 3OCHOCH3 3 12e 12e-+3H3H2 2O O=2CO=2CO2 2+12H+12H+(2013年)年)27锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。(5)充放电过程中,发生)充放电过程中,发生LiCoO2与与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时之间的转化,写出放电时电池反应方程式电池反应方程式 。核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写写法写法:(锂离子电池:脱锂离子:(锂离子电池:脱锂离子 结合锂离子结合锂离子)由已知条件写负极:由已知条件写负极:LixC6-xe-=6C+xLi+由已知条件写正极:由已知条件写正极:Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2 加和加和得总反应:得总反应:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C(仍要注意守恒原理和溶液中离子的平衡)(仍要注意守恒原理和溶液中离子的平衡)2525、(、(1414分)分)(4 4)常温下,将除去表面氧化膜的)常温下,将除去表面氧化膜的AlAl、CuCu片插入浓片插入浓HNOHNO3 3中组成原电中组成原电池(图池(图1 1),测得原电池的电流强度(),测得原电池的电流强度(I I)随时间()随时间(t t)的变化如图)的变化如图2 2所所示,反应过程中有红棕色气体产生。示,反应过程中有红棕色气体产生。0 0t t1 1时,原电池的负极是时,原电池的负极是AlAl片,此时,正极的电极反应式是片,此时,正极的电极反应式是_ ,溶液中的,溶液中的H H+向向 极移动,极移动,t t1 1时,原电池中时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是电子流动方向发生改变,其原因是 。核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写非常规非常规(2015北京)北京)12在通风橱中进行下列实验:在通风橱中进行下列实验:下列说法中不正确的是:下列说法中不正确的是:A 中中气体有无色变红棕色的化学方程式为:气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2B中的现象说明中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应进一步反应C对比对比、中现象,说明稀中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓的氧化性强于浓HNO3D针对针对中现象,在中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化是否被氧化核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写非常规非常规(2015江苏)江苏)10一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关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(该电池的说法正确的是()A反应反应CH4H2O 3H2CO,每消耗每消耗1molCH4转移转移12mol 电子电子B电极电极A上上H2参与的电极反应为:参与的电极反应为:H22OH2e=2H2OC电池工作时,电池工作时,CO32向电极向电极B移动移动 D电极电极B上发生的电极反应为:上发生的电极反应为:O22CO24e=2CO32核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写=点燃 =通电 =电解 =催化剂 非水介质非水介质(2015浙江)浙江)11在固态金属氧化物电解池中,高温共电解在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备混合气体制备H2和和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是所示。下列说法不正确的是()AX是电源的负极是电源的负极B阴极的反应式是:阴极的反应式是:H2O2e=H2O2 CO22e=COO2C总反应可表示为:总反应可表示为:H2OCO2=H2COO2D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写非水介质非水介质非水介质非水介质(2015广东)广东)32(4)电解制备电解制备Al(OH)3时,电极分别为时,电极分别为Al片和石墨,片和石墨,电解总反应方程式为电解总反应方程式为 。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4和和Al2Cl7两种离两种离子在子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的的电极反应式为电极反应式为 。(2014山东)山东)30离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、阳离子、Al2Cl7和和AlCl4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。上电镀铝。(1)钢制品应接电源的)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为水溶液作电解液,则阴极产物为 。核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写注意知识面的拓展和对学生发散思维。注意知识面的拓展和对学生发散思维。核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写核心知识点一:电极反应式和总反应式的书写巩固基础,提升能力巩固基础,提升能力1 1、对电池原理认识的提升;、对电池原理认识的提升;2 2、对电极认识的提升;、对电极认识的提升;3 3、对反应式书写能力的提升、对反应式书写能力的提升问题设计:问题设计:1 1、AlAl做做_极,电极反应式:极,电极反应式:_。2 2、CuCu或或MgMg做做_极,电极反应式:极,电极反应式:_。3 3、电池总反应式:、电池总反应式:_。核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池选修选修4P774P7720152015新课标新课标I I卷卷111120152015山东卷山东卷292920152015福建卷福建卷111120152015天津卷天津卷4 4考查点均相同:离子的迁移方向问题(膜的作用)(20152015上海)五、上海)五、27.27.写出电解饱和食盐水的离子方程式写出电解饱和食盐水的离子方程式_。28.28.离子交换膜的作用为:离子交换膜的作用为:_ _、_ _。29.29.精制饱和食盐水从图中精制饱和食盐水从图中_位置补充,氢氧化位置补充,氢氧化钠溶液从图中钠溶液从图中_ _位置流出。(选填位置流出。(选填“a”a”、“b”b”、“c”c”或或“d”d”)旧教材课本图旧教材课本图习题图习题图习题图习题图核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池核心知识点二:带有交换膜的原电池或电解池20152015北京北京2727(4 4)20142014新课标新课标I I卷卷2727(4 4)20122012北京卷北京卷2525(4 4)建议:建议:1 1、汇总、筛选、归类(根据膜的类型)训练。、汇总、筛选、归类(根据膜的类型)训练。2 2、建模:原理围着、建模:原理围着“电子电子”转,电极判断、电极反转,电极判断、电极反 应类型、离子移动(溶液电中性)等。应类型、离子移动(溶液电中性)等。基本思路和方法:基本思路和方法:1 1、根据电子守恒法计算:依据是电路中转移的电子数目、根据电子守恒法计算:依据是电路中转移的电子数目相等。用于串联电路、阴阳两极产物、正负极产物、电荷相等。用于串联电路、阴阳两极产物、正负极产物、电荷量等类型的计算。量等类型的计算。2 2、根据总反应式计算:先写出电极反应在写出总反应式,、根据总反应式计算:先写出电极反应在写出总反应式,根据总反应式比例计算。根据总反应式比例计算。3 3、根据关系式计算:由电子守恒关系建立已知量与未知、根据关系式计算:由电子守恒关系建立已知量与未知量之间的笔记关系。量之间的笔记关系。常见微粒间的计量关系式为:常见微粒间的计量关系式为:4e4e-4H4H+4OH4OH-4Cl4Cl-4Ag 4Ag+2Cu2Cu2+2+2H2H2 2OO2 22Cl2Cl2 2 4Ag2Cu2H 4Ag2Cu2H2 2O O核心知识点三:电化学的有关计算核心知识点三:电化学的有关计算核心知识点三:电化学的有关计算核心知识点三:电化学的有关计算u常规考察常规考察 考察学生用数学方法解决化学问题的能力,多为两极考察学生用数学方法解决化学问题的能力,多为两极放电量与消耗或生成的物质相关量之间的计算。放电量与消耗或生成的物质相关量之间的计算。(2014福建卷)福建卷)11D当电路中转移当电路中转移0.01 mol e时,交换膜左侧溶液中约减少时,交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol离子离子(2014上海卷)上海卷)12DK2闭合,电路中通过闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生个电子时,两极共产生 0.001 mol气体气体非常规考察非常规考察化学计算中渗透物理知识化学计算中渗透物理知识核心知识点三:电化学的有关计算核心知识点三:电化学的有关计算新形式新形式20132013新课标新课标I I卷卷2828(5 5)、)、二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW hkg(5.93 kW hkg-1-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为料电池的负极反应为_,一个二甲醚分子经,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生过电化学氧化,可以产生_个电子的电量个电子的电量:该电池的理论输出电压为该电池的理论输出电压为1.20 1.20 V,V,能址密度能址密度E=_E=_(列式计算。能盘密度列式计算。能盘密度=电池输出电能电池输出电能/燃料质盒,燃料质盒,1kWh=3.6x101kWh=3.6x106 6J)J)。20152015新课标新课标II II卷卷2626、酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,回答下列问题:回答下列问题:(1)(1)该电池的正极反应式为该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为:,电池反应的离子方程式为:。(2)(2)维持电流强度为维持电流强度为0.5A0.5A,电池工作五分钟,理论消耗,电池工作五分钟,理论消耗ZnZn _ _ g g。(已经已经F F96500C/mol)96500C/mol)电池的能量密度:常规考察:常规考察:(2014全国大纲卷全国大纲卷)9 DMH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度能量密度越高越高(2014天津卷)天津卷)6 C理论上两种电池的理论上两种电池的比能量比能量相同相同核心知识点三:电化学的有关计算新形式2012年海南高考年海南高考16、新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入入CH4和和O2,电解质为,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。回答下列问题:回答下列问题:(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、。(2)闭合闭合K开关后,开关后,a、b电极上均有气体产生其中电极上均有气体产生其中b电极上得到的是电极上得到的是 ,电解氯化,电解氯化钠溶液的总反应方程式为钠溶液的总反应方程式为 ;(3)若每个电池甲烷通如量为若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电,且反应完全,则理论上通过电解池的电量为量为 (法拉第常数(法拉第常数F=9.65 l04C mol-1列式计算列式计算),最多能产生的氯气体积为,最多能产生的氯气体积为 L(标准状况标准状况)。建议:建议:1、常规的要巩固、常规的要巩固2、非常规的也要和学生见面,逐渐熟知、非常规的也要和学生见面,逐渐熟知3、先搞清定性关系、先搞清定性关系电子流向与电流计指针偏电子流向与电流计指针偏转方向的关系(转方向的关系(2014北京卷北京卷28、2015北京卷北京卷28)。)。4、需不需要补充涉及:?需不需要补充涉及:?(1)电量)电量Q=It=n(e)F(2)电功)电功=QE=nFE(3)能量密度)能量密度核心知识点三:电化学的有关计算新形式核心知识点四:离子放电顺序问题电解池两极放电一般规律电解池两极放电一般规律阳极上:阳极上:含氧酸根离子含氧酸根离子OHXS2活泼金属电极活泼金属电极阴极上:阴极上:KCa2 H Zn2Fe2Sn2Pb2HCu2考试说明考试说明高考的考核目标和要求是:高考的考核目标和要求是:化学科命题注重测量自主学习的能力,重视理论联系实际,化学科命题注重测量自主学习的能力,重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术关注与化学有关的科学技术对化学学习能力的要求对化学学习能力的要求 1.1.接受、吸收、整合化学信息的能力接受、吸收、整合化学信息的能力 2.2.分析问题和解决分析问题和解决(解答解答)化学问题的能力化学问题的能力 3.3.化学实验与探究能力化学实验与探究能力15年浙江1414北京北京2626(2014全国新课标卷全国新课标卷)27(3);PbO2也可以通过石墨为电极,也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式_,Pb2+2H2O2e=PbO2+4H(2014四川卷)四川卷)11(4)MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是,其阳极的电极反应式是_。Mn2+2H2O2e=MnO2+4H(2014山东卷)山东卷)30离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、子、Al2Cl7和和AlCl4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品应接电源的)钢制品应接电源的_极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为子不参与电极反应,阴极电极反应式为_。4Al2Cl73e=Al7AlCl4(2014北京卷)北京卷)28用用FeCl3酸性溶液脱除酸性溶液脱除H2S后的废液,后的废液,(2014重庆卷)重庆卷)11.(4)一定条件下,题)一定条件下,题11图所示装置可实现图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为生成目标产物的电极反应式为_。C6H66H6eC6H12 超电势的影响!超电势的影响!影响超电势的因素有:影响超电势的因素有:电极材料、电极的表面状态、电流密度、温度、电极材料、电极的表面状态、电流密度、温度、电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。建议:建议:补充:补充:在阴极镀上在阴极镀上Zn、Cd、Ni等等H前金属前金属(2014年石家庄市质检二)年石家庄市质检二)27(6)步骤)步骤中,中,Te的获得可的获得可以通过碱性环境下电解以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式溶液实现,其阴极的电极反应式为为 。TeO324e3H2OTe6OH PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电充电教材:教材:(2014年石家庄市一模)年石家庄市一模)26(6)金属钛还可以通过电解)金属钛还可以通过电解直接获得。以石墨为阳极,直接获得。以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融为阴极,熔融CaO为电解质,为电解质,其阴极的电极反应式为其阴极的电极反应式为_。TiO24eTi2O2 核心知识点四:新型化学电源 新型电池有很多优点,以此为素材既能体现化学的实用新型电池有很多优点,以此为素材既能体现化学的实用性和时代性,又增加了试题的陌生度、体现命题情景的新颖性和时代性,又增加了试题的陌生度、体现命题情景的新颖性;还能较好地考查学生从新信息中准确提取实质性内容,性;还能较好地考查学生从新信息中准确提取实质性内容,并与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。并与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。20152015新课标新课标I I卷卷111120152015天津卷天津卷4 420152015江苏卷江苏卷1010(2013年)年)27锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。(5)充放电过程中,发生)充放电过程中,发生LiCoO2与与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程之间的转化,写出放电时电池反应方程式式 。(2014浙江卷)浙江卷)11镍氢电池镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。主要电池类型。(2014全国大纲卷全国大纲卷)9右图是在航天用高压氢镍电池基础上右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。电池)。(2014天津卷)天津卷)6已知:锂离子电池的总反应为:已知:锂离子电池的总反应为:LixCLi1xCoO2 CLiCoO2,锂硫电池的总反应为:锂硫电池的总反应为:2LiS Li2S。放电充电放电充电电解质电解质LiCoO2LiSC(2014全国新课标卷全国新课标卷)122013年年3月我国科学家报道了月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系,如图所示的水溶液锂离子电池体系,.(2014海南卷)海南卷)16锂锰电池的体积小,性能优良,是锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。常用的一次电池。.abLiLiClO4MnO2混合有机溶剂A核心知识点四:新型化学电源20132013年的自己去归纳吧年的自己去归纳吧.锂离子电池锂离子电池 常见锂离子电池正极材料:常见锂离子电池正极材料:六方层状结构:LiMO2(M=Co、Ni、Mn等)尖晶石结构:LiM2O4(M=Co、Ni、Mn等)橄榄石结构:LiMPO4(M=Fe等)例如:LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn1xyNiyCoxO2 LiMn2O4、LiFePO4本质镍氢电池镍氢电池 (2014浙江)浙江)11镍氢电池(镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。型。NiMH中的中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH已知:已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH=6 Ni(OH)2+NO2下列说法正确的是下列说法正确的是ANiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OHB充电过程中充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式:充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e=MH+OH,H2O中的中的H被被M还原还原DNiMH电池中可以用电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液溶液、氨水等作为电解质溶液(20142014全国大纲)全国大纲)9 9右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池化物镍电池(MH(MHNiNi电池电池)。下列有关说法不正确的是。下列有关说法不正确的是A A放电时正极反应为:放电时正极反应为:NiOOHNiOOHH H2 2O Oe eNi(OH)Ni(OH)2 2OHOHB B电池的电解液可为电池的电解液可为KOHKOH溶液溶液C C充电时负极反应为:充电时负极反应为:MHMHOHOHMMH H2 2O Oe eD DMHMH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高下一代锂电池:锂-硫电池锂-空气电池柱形高温钠电池单体储能电池备选:钠电池钠离子电池燃料电池(化学发电机)神州十号 2013年燃料多样性生物质天然气丙烷柴油其他碳氢化合物甲烷甲醇氢气碱性燃料电池直接甲醇熔融碳酸盐质子交换膜磷酸燃料电池固体氧化物血糖燃料电池心脏起搏器 (2014福建卷)福建卷)24铁及其化合物与生产、生活关系密切。铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为该电化腐蚀称为吸氧腐蚀吸氧腐蚀。图中图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是四个区域,生成铁锈最多的是B(填字母)。(填字母)。核心知识点五:对电化学腐蚀的考查(近三年新课标I I卷还没考)(2014安徽卷)安徽卷)28研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,影响因素,。(2)。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了吸氧吸氧腐蚀,请在图腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向;此时,碳粉表中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向;此时,碳粉表面发生了面发生了还原还原(填(填“氧化氧化”或或“还原还原”)反应,其电极反应式为)反应,其电极反应式为 2H2OO24e=4OH(或(或4HO24e=2H2O)。教教材材(2014广东卷)广东卷)32(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图19防腐示意图,并作相应标注。防腐示意图,并作相应标注。教教材材(2014上海卷)上海卷)12如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的溶液的U型管中,下列分析正确的是型管中,下列分析正确的是AK1闭合,铁棒上发生的反应为闭合,铁棒上发生的反应为2H2eH2BK1闭合,石墨棒周围溶液闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高逐渐升高CK2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合,电路中通过闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生个电子时,两极共产生0.001 mol气体气体核心知识点六:电化学综合(近三年新课标近三年新课标I I卷还没考卷还没考)(20092009全国全国I I)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放分别盛放100g5.00%100g5.00%的的NaOHNaOH溶液、足量的溶液、足量的CuSOCuSO4 4溶液和溶液和100g10.00%100g10.00%的的K K2 2SOSO4 4溶液,电极均为石墨电极溶液,电极均为石墨电极(2012 2012 海南)海南)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入材料,两电极上分别通入CHCH4 4和和O O2 2,电解质为,电解质为KOHKOH溶溶液某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,液某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示(2014广东)广东)某同学组装了图某同学组装了图4所示的电化学装置,电极所示的电化学装置,电极为为Al,其它均为,其它均为Cu,则,则A、电流方向:电极电流方向:电极A电极电极B、电极电极发生还原反应发生还原反应C、电极电极逐渐溶解逐渐溶解D、电极电极的电极反应:的电极反应:Cu2+2e-=Cu 考查点:考查点:电池类型的判断;点击名称;电极反应原理及反应式书写;现象;计算等。电池类型的判断;点击名称;电极反应原理及反应式书写;现象;计算等。建议:建议:在许多模拟题中多有出现,可以找来练一练,也可以改编,固基提能。在许多模拟题中多有出现,可以找来练一练,也可以改编,固基提能。一定条件下,题一定条件下,题1111图所示装置可实现图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。物)。导线中电子转移方向为导线中电子转移方向为 。(用。(用A A、D D表示)表示)生成目标产物的电极反应式生成目标产物的电极反应式为为 。该储氢装置的该储氢装置的电流效率电流效率 。(生成目标产物消耗的电子数生成目标产物消耗的电子数/转移转移的电子总数的电子总数 100%100%,计算结果保留小数,计算结果保留小数点后点后1 1位。)位。)H2O2.8mol气体(忽略水蒸汽)含苯的物质的量分数为10%的混合气10mol混合气,其中苯的物质的量分数为24%高分子电解质膜(只允许H通过)多孔性惰性电极D多孔性惰性电极E电源AB题11图关于守恒法:本质是电子守恒关于守恒法:本质是电子守恒依据:阴阳两极得失电子数目相等。依据:阴阳两极得失电子数目相等。阳极:阳极:4OH4e2H2OO2 11.2 2.8阴极:阴极:C6H66H6eC6H12 6x x 2H2eH2 2y y 22.1%10104.22.1126yxyxyx%3.642.1162.1或:或:阳极生成阳极生成2.8mol2.8mol氧气,转移电子氧气,转移电子2.8mol 2.8mol 4=11.2mol4=11.2mol,设阴极消耗苯的,设阴极消耗苯的物质的量为物质的量为xmolxmol,转移电子,转移电子6xmol6xmol,生,生成环己烷成环己烷xmolxmol,根据得失电子相等,根据得失电子相等,阴极还生成氢气(阴极还生成氢气(11.2mol-6xmol11.2mol-6xmol)2mol2mol,(,(2.4-x2.4-x)/10+/10+(11.2mol-11.2mol-6xmol6xmol)2=0.12=0.1,x=1.2molx=1.2mol,因此储,因此储氢装置的电流效率氢装置的电流效率:(6x/11.2)6x/11.2)100%=64.3%100%=64.3%关于守恒法:本质是电子守恒关于守恒法:本质是电子守恒(5 5)题)题1111图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。腐蚀过程中,负极是腐蚀过程中,负极是 (填图中字母(填图中字母“a”“a”或或“b”“b”或或“c”“c”);环境中的环境中的ClCl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈锈CuCu2 2(OH)(OH)3 3ClCl,其离子方程式为,其离子方程式为 ;若生成若生成4.29gCu4.29gCu2 2(OH)(OH)3 3ClCl,则理论上耗氧体积为,则理论上耗氧体积为 L L(标准状况)。(标准状况)。提示:提示:4.29gCu4.29gCu2 2(OH)(OH)3 3ClCl的物质的量为的物质的量为4.29/241.5=0.02mol,4.29/241.5=0.02mol,根据电极放电根据电极放电量相等,则理论上耗氧体积为量相等,则理论上耗氧体积为0.020.02 22.4=0.448L22.4=0.448L(标准状况)。(标准状况)。总之,新课标高考对电化学部分的考查:总之,新课标高考对电化学部分的考查:注重综合性注重综合性 与氧化还原反应、离子反应、电离水解、化学计算、与氧化还原反应、离子反应、电离水解、化学计算、实验探究、实验探究、物质制备等融合,提高试题的综合度,全面物质制备等融合,提高试题的综合度,全面考查学生的基础知识及灵活解答问题的能力。考查学生的基础知识及灵活解答问题的能力。去掉对试题的包装,我们会发现电化学试题本质上是去掉对试题的包装,我们会发现电化学试题本质上是在考察最基本的原理。如:正负极与阴阳极的判断、电极在考察最基本的原理。如:正负极与阴阳极的判断、电极反应式及电池总反应的书写、溶液中离子的移动方向、电反应式及电池总反应的书写、溶液中离子的移动方向、电子或电流的流向、可充电电池充放电之间的关系等。子或电流的流向、可充电电池充放电之间的关系等。注重基本概念和原理注重基本概念和原理u陌生(新型)电化学反应的分析(正陌生(新型)电化学反应的分析(正负极和阴阳极的判断、反应物和产物负极和阴阳极的判断、反应物和产物 的的判断、电极反应式的书写)判断、电极反应式的书写)u新情景中有效信息的提取能力差新情景中有效信息的提取能力差(看到新信息发憷、读不懂、速度慢)(看到新信息发憷、读不懂、速度慢)u涉及的计算涉及的计算(知识、方法)(知识、方法)(能力)(能力)学生普遍存在的问题及复习建议学生普遍存在的问题及复习建议学生存在的问题:学生存在的问题:一轮复习的定位一轮复习的定位u一轮应注重基础一轮应注重基础,要细。,要细。(基础知识整合、基本方法整合)(基础知识整合、基本方法整合)u也要涉及分析解决实际问题能力也要涉及分析解决实际问题能力 (综合试题、新素材试题)(综合试题、新素材试题)u课堂课堂 教学教学 不要上成快速新授课不要上成快速新授课 (重基础,但也不能忽视能力,穿插小专题)(重基础,但也不能忽视能力,穿插小专题)u核心知识要尽可能全覆盖核心知识要尽可能全覆盖 (适当多角度深入挖掘,做到知识有效发散)(适当多角度深入挖掘,做到知识有效发散)考什么,就教什么,教什么,练什么。考什么,就教什么,教什么,练什么。一轮复习需整合提升的知识点一轮复习需整合提升的知识点知识点知识点新授课(含课后习题)新授课(含课后习题)一轮复习提升的层次一轮复习提升的层次原电池和电原电池和电解池的构成解池的构成判断能否构成原电池判断能否构成原电池设计:提供电极材料和电解设计:提供电极材料和电解质:质:Mg/Cu/Fe果汁果汁(单池单池)、Cu/CuSO4Ag/AgNO3(双池双池);提供反应原理:提供反应原理:ZnFe2=Zn2Fe(双池双池);电解饱和食盐水装置电解饱和食盐水装置从氧化还原反应及反应的从氧化还原反应及反应的自发性角度整体把握两池的自发性角度整体把握两池的本质区别本质区别设计规律:设计规律:找半反应找半反应选择两极材料及选择两极材料及电解质电解质画装置图画装置图原电池和电原电池和电解池的工作解池的工作原理原理Zn/CuH2SO4正负极的判断、电子的流向(外正负极的判断、电子的流向(外电路)、离子的定向移动(内电电路)、离子的定向移动(内电路)、氧化还原情况路)、氧化还原情况电解电解CuCl2溶液溶液阴阳极的判断、离子的定向移动阴阳极的判断、离子的定向移动、氧化还原情况、氧化还原情况氯碱工业氯碱工业离子的放电顺序离子的放电顺序从闭合回路的角度对比分从闭合回路的角度对比分析两池(阴离子:原电池析两池(阴离子:原电池移向负极、电解池移向负极、电解池移向阳移向阳极;电子不在溶液中移动)极;电子不在溶液中移动)结合电解结合电解CuSO4、AgNO3、NaCl溶液分析离子放电顺溶液分析离子放电顺序、产物、重点是两极区序、产物、重点是两极区pH的变化的变化解题规律的总结:解题规律的总结:pH的变的变化化粒子移动方向粒子移动方向腐蚀规腐蚀规律律电极反应电极反应计算选项计算选项知识点知识点新授课(含课后习题)新授课(含课后习题)一轮复习提升的层次一轮复习提升的层次电极反应式电极反应式的书写(含的书写(含新型化学电新型化学电源)源)Zn/CuH2SO4、Cu/AgCuSO4、Zn/FeFe2+、干电池(干电池(NH4Cl、KOH)、银锌电池、铅)、银锌电池、铅蓄电池、镉镍电池、蓄电池、镉镍电池、H2/O2H+/OH-各种电解质中各种电解质中(酸酸/碱水溶液介质、碱水溶液介质、非水介质非水介质)反应式的熟练书写反应式的熟练书写电极反应式书写规律总结:电极反应式书写规律总结:正负极判断正负极判断反应物、产物确定反应物、产物确定电子电子转移转移根据电解质情况结合电荷守恒配根据电解质情况结合电荷守恒配平平可充电电池可充电电池铅蓄电池、镉镍电池、铅蓄电池、镉镍电池、原电池与电解池的双向综合分析原电池与电解池的双向综合分析电解原理的电解原理的应用应用氯碱工业、电镀与精氯碱工业、电镀与精炼、电冶金炼、电冶金应用最基本的电解原理解决实际生产应用最基本的电解原理解决实际生产中的一些问题中的一些问题金属的电化金属的电化学腐蚀与防学腐蚀与防护护金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀(析氢、吸氧)(析氢、吸氧)金属的电化学防护金属的电化学防护(牺牺牲阳极的阴极保护法、牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法)两种电化学腐蚀及防护的对比分析两种电化学腐蚀及防护的对比分析判断金属腐蚀的快慢判断金属腐蚀的快慢有意识用析氢和吸氧腐蚀的原理分析有意识用析氢和吸氧腐蚀的原理分析某些原电池问题某些原电池问题电化学电化学计算计算计算产物的量、转移计算产物的量、转移电子的量、相对原子质电子的量、相对原子质量量电子守恒、电荷守恒、方程式等基本电子守恒、电荷守恒、方程式等基本方法的熟练运用方法的熟练运用7 7、解决、解决“学生接受信息和应用信息,以及把信息与所学知学生接受信息和应用信息,以及把信息与所学知识结合起来能力不强,对于论述题不能抓住要点识结合起来能力不强,对于论述题不能抓住要点”从高考题看我们的备考:从高考题看我们的备考:1 1、把握好一轮复习的原则、把握好一轮复习的原则-全、细全、细2、强化对知识的理解和应用、强化对知识的理解和应用3、重视高考题中透露出来的信息、重视高考题中透露出来的信息4、不要轻视常规题、不要轻视常规题5、注重化学计算过程,氧化还原反应的书写要重视、注重化学计算过程,氧化还原反应的书写要重视6 6、简答题做到要点突出,条理清晰,表达规范。、简答题做到要点突出,条理清晰,表达规范。控制好难度控制好难度把握好易错点、易混点把握好易错点、易混点关注新课标省市的模拟题和一些有价值的常规题关注新课标省市的模拟题和一些有价值的常规题老师头脑要灵活,应时而变,学生才能老师头脑要灵活,应时而变,学生才能“活活”起来起来用化学学科思想用化学学科思想“武装武装”学生的头脑,要善于抓本质,学生的头脑,要善于抓本质,善于总结和归纳,学生才会善于总结和归纳,学生才会“亲其师,信其道亲其师,信其道”有有发必批、有批必改,有改必发必批、有批必改,有改必“究究”,有,有“弱弱”必补必补不能凭感觉上课!不能凭感觉出题!不能凭感觉上课!不能凭感觉出题!师生关系就是教学质量师生关系就是教学质量谢谢大家!不足之处欢迎批评指正不足之处欢迎批评指正
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