2019-2020年高三化学二轮专题复习 原电池与电解教案.doc

2019-2020年高三化学二轮专题复习 原电池与电解教案一、电化学知识点的复习电化学中有原电池与电解池的不同点；原电池的工作原理以及电解池的工作原理；两极反应的判断和书写；电化学的应用是重点要掌握的。知识点的归纳，网络图：1常见的电池【问】构成原电池的材料是什么呢？原电池的原理是什么呢？它的原理与电解池有什么不同？常见的电池的类型？电池的种类锌锰电池（干电池）、铅蓄电池、燃烧电池（氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池）等。【问】电池的两极各发生了什么反应？电池正、负两极应该如何确定？它的两极与电解池的两极有什么不同点？在可逆电池中，充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理？可逆电池和不可逆电池【问1】请举例说明不可逆电池（展示学生解剖的干电池）？干电池的两极材料是什么？电解质溶液是什么？两极反应式如何书写？总反应如何书写？总反应：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2【问2】还有什么实例呢？两极材料是什么呢？电解质溶液是什么呢？什么是可逆电池呢？（看前面的图）谁能写出两极反应式？总反应式又如何书写呢？教师指导学生书写）铅蓄电池【练习】书写两极反应式。若有：（1）铜、锌、稀硫酸（2）铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀（3）锌、铁放在食盐水中（4）氢、氧燃烧电池（电池的产物负极为H2O，正极则有大量的氢氧根生成）（5）甲烷燃烧电池（电池负极甲烷燃烧失去电子，在碱性条件下燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应；正极：化合价降低，得到电子发生还原反应。2分析电解应用的主要方法和思路【问】电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢？在电解时离子的放电规律是什么呢？电解的结果：溶液的浓度、酸碱性有无变化？放电规律：阳极：金属阳极S2-I-Cl-OH-含氧酸根阴极：Ag+Cu2+Pb2+Fe2+Zn2+H+Mg2+3原电池、电解池、电镀池的判断规律（1）无外接电源，可能是原电池，依据原电池的形成条件判断，主要有“三看”。【问】看什么呢？看电极；看溶液；看回路。【问】若有外接电源，两极插入电解质溶液，并有回路，可能是什么池？（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液，可能是电解池或者是电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时，则为电镀池，其余的情况是电解池。二、电化学的应用1原电池原理的应用【问】请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据？原电池原理的三个应用和依据：（1）电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加；负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。（2）分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：作电解池的阳极作原电池的负极非电池中的该金属作原电池的正极作电解池的阴极。（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。【练习】1下列五个烧杯中均有天然水铁被腐蚀由快到慢的顺序是：_。（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。2电解规律的应用【问】电解规律的应用有什么内容？主要应用是：依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。【问】如何恢复电解液的浓度呢？（举例说明）电解液应先看pH的变化，再看电极产物。欲使电解液恢复一般是：电解出什么物质就应该加入什么，如：电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气，所以应该加入的是氯化氢。【问】如果电解硫酸铜时，要恢复原来的浓度应该加入什么呢？氧化铜。【问】电解在应用中还应该注意什么呢？一要：不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序，还应该注意电极材料（特别是阳极）的影响；二要：熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。【练习】用石墨电极电解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不变的是_。（1）HCl （2）NaOH （3）Na2SO4 （4）NaCl以上的四种溶液电解后，如何使其浓度恢复到原来的浓度呢？3综合利用实用电池与可逆电池常见的电池应用是：干电池（Zn-Mn电池）日常生活和照明。铅蓄电池应用于国防、科技、交通、化学电源等。锂电池密度小，寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。燃烧电池污染小、能量转化高，应用于高科技研究。其它电池 铝电池：能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。三、典型习题分析例题1如图2-17，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。（1）外电源的正、负极分别是R为_，S为_。（2）A附近溶液的现象是_，B附近发生的电极反应式为_。（3）滤纸上的紫色点向哪方移动_。（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为_，有关的反应式为_。例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通电一段时间后，两极各出现气体2.24L（标准状况），求原来溶液中CuSO4的浓度。请同学们分析后给出答案。例题3 人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间，设阳极氧气全部与铝反应。今有表面积约1.0dm2的铝制品，放入电解槽，通入1A的电流1h（小时），已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3，则生成均匀的氧化膜的厚度是多少？请同学们分析：在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知，得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量，再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。精选题一、选择题1银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：反应的物质是 AAg BZn（OH）2 CAg2O DZn2应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解溶液的pH从6变为3时（设阴极没有H2析出，电解前后的溶液体积不变），电极上析出银的质量是 A27mg B54mg C108mg D216mg二、非选择题离子组成符合下列情况的电解质，进行电解（各离子只能使用一次）。（1）以碳棒为电极进行电解，电解质的含量减少，水量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为_，电解的电极反应_，电解的总方程式是_。（2）以铂丝为电极进行电解，水量减少，电解质的含量保持不变，两极都有气体生成，气体体积为21，则该电解质的化学式为_，电极反应式为_。（3）惰性电解，电解质的含量减少，水的含量也减少，pH下降，则电解质的化学式为_，电解总的方程式_。4正在研究应用锌顶替铅的电池，它可以减少环境污染容量又很大，其电池反应为2Zn+O2=ZnO，其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出：（1）电极反应_，_。（2）估计该电解质溶液应该用_（强的酸或强的碱）。5定温下，将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时，同时从溶液中析出mgNa2SO410H2O晶体，则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是_。6某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图2-18。在电流强度为IA，通电时间为ts后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答：（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同）E接_，C接_，接F_。实验电路中的电流方向为_C_。（2）写出B电极上发生反应的离子方程式_。G试管中淀粉KI溶液变化的现象为_，相应的离子方程式为_。（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是_。称量电解前电极质量刮下电解后电极上的铜并洗净用蒸馏水清洗电解后电极低温烘干电极后称量低温烘干刮下的铜后称量再次低温烘干后称量至恒重（4）已知电子电量为1.610-19C，试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N=_。答 案一、选择题 1D 2B二、非选择题3（1）HCl 阳极：2Cl-2eCl2阴极：2H+2eH2总反应式：2HCl H2+Cl2（2）KOH 阳极：4OH-4e2H2O+O2阴极：4H+4e2H2（3）CuSO4总反应式：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O24（1）负极：Zn2eZn2+正极：O2+4e+2H2O4OH-（2）强碱6（1）D、A、B FBACDE（2）2Cl-2e=Cl2，变蓝色，2I-+Cl2=I2+2Cl-（3）