2019-2020年高三化学《电化学》教学设计.doc

2019-2020年高三化学电化学教学设计【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6. 电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括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、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式【知识网络】一、构成原电池的条件 1要有活动性不同的两个电极（一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物）；2要有电解质溶液；3两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。 二、金属的腐蚀 1金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。2金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀3化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生4电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。 5腐蚀的常见类型 （1）析氢腐蚀 在酸性条件下，正极发生2H+2e-=H2反应。 （2）吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下，正极发生2H2O+O2+4e-=4反应。若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池6在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀三、原电池、电解（镀）池电极名称的确定 1确定原电池电极名称的方法 方法一：根据电极材料的性质确定。通常是 （1）对于金属金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极； （2）对于金属非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；（3）对于金属化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 方法二：根据电极反应的本身确定失电子的反应氧化反应负极；得电子的反应还原反应正极。 2确定电解（镀）池电极名称的方法 方法一：与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。四、分析电极反应及其产物 原电池：负极：M-ne-=Mn+ 正极：（1）酸性溶液中2H+2e-=H2 （2）不活泼金属盐溶液Mn+ne-=M （3）中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4 电解（镀）池： 阳极：（1）若阳极是由活性材料（除C、Pt、Au等以外的其它金属）做成，阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子；（2）若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成，阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为：含氧酸根。阴极：阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应，阳离子得电子能力大小顺序为：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。必须注意的是，电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+五、电解实例及规律电解液溶质类别电解总反应式相当于电解溶液pHNaOH溶液强碱2H2O2H2+O2水升高H2SO4溶液含氧酸降低Na2SO4溶液活泼金属的含氧酸盐不 变(两极混合液)CuCl2溶液不活泼金属的无氧酸盐CuCl2Cu+Cl2电解质本身接近7HCl溶液无氧酸2HClH2+Cl2升高NaCl溶液活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H2OH2+2NaOH+Cl2电解质与水升高CuSO4溶液不活泼金属的含氧酸盐2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4降低NaCl(熔融)离子化合物2NaCl2Na+Cl2电解质本身Al2O3(熔融)2Al2O34Al+3O2