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时间:2018-12-15
《高考化学二轮复习专题09电化学教案鲁科版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题九电化学教学目标1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2、了解常见化学电源及其工作原理。3、理解金属发生电化学腐蚀的原因;了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。教学重点:原电池和电解池的工作原理、电极反应和电池反应方程式的书写。教学难点:电极反应和电池反应方程式的书写。教学过程:考点一:原电池和电解池的工作原理【知识精讲】1.电化学装置中都有两个电极,分别发生氧化反应与还原反应。若两个电极插在同一电解质溶液的容器内,则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差,以及因电极本身直接与
2、离子反应而导致两极之间电势差变小,影响了电流的稳定。为解决这个问题,人们使用了盐桥。盐桥主要出现在原电池中,有时也可在电解池中出现,其主要作用就是构建闭合的内电路,但不影响反应的实质。盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。2.盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点,所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。通常从以下四个方面命题。(1)考查盐桥的作用。(2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写。(3)考查盐桥内溶液离子的移动方向。(4)考查含盐桥的电化学装置的设计。(5)考查盐桥的作用
3、与平衡移动。【题组集训】题组一 明确原理,设计装置1.能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。①以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__________。③甲乙两种原电池
4、可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是________________________________________________________________________。(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选__________作阳极。【答案】①(或其他合理答案)②电极逐渐溶解,表面有红色固体析出③甲 在甲装置中,负极不和Cu2+接触,避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能转化为热能(3)锌片【解析】①根据题给条件和原电池的构成条件可得:
5、a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到ZnSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池,Fe作负极,Cu作正极,Fe插入到FeSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。c.注意,画图时要注意电极名称,电极材料,电解质溶液名称(或化学式),并形成闭合回路。②由于金属活动性Zn>Fe>Cu,锌片或铁片作负极,由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触,工作一段时间后,负极逐渐溶解,表面
6、有红色固体析出。③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO4溶液直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触,两者会发生置换反应,部分化学能转化为热能,化学能不可能全部转化为电能。(3)由牺牲阳极的阴极保护法可得,铁片作正极(阴极)时被保护,作负极(阳极)时被腐蚀,所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。【方法归纳】1.工作原理原电池的闭合回路有外电路与内电路之分,外电路的电流是从正极流向负极,内电路是从负极流向正极,故内电
7、路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。(盐桥中的阳离子移向正极区,阴离子移向负极区,以维持电荷守恒)。2.设计思路首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂,明确电极反应。然后再分析两剂状态确定电极材料,若为固态时可作电极,若为溶液时则只能作电解液。然后补充缺少的电极材料及电解液。电极材料一般添加与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极(使用惰性电极也可),电解液则是一般含有与电极材料形成的阳离子相同的物质。最后再插入盐桥即可。题组二 “盐桥”的作用与化学平衡的移动2.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成
8、如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极【答案】D【解析】由图示结合原电池原理分析可知,Fe3+得电子
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