专题10 电化学及其应用(教学案)-2017年高考二轮复习化学(附解析)$759587

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1、专题10电化学及其应用(教学案)-2017年高考二轮复习化学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.了解常见化学电源的种类及其工作原理。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。电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。考查的主要知识点:原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。对本部分知识的考查仍以选择题为主,在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。复习时,应注意:1.对基础知识扎实掌握,如

2、电极反应式的书写、燃料电池的分析等。2.电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在练习中总结和反思,提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发

3、生的变化来判断。原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。(5)电极增重或减轻。工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。(6)有气泡冒出。电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。②结合介质判断出还原产物和氧化产物。③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得

4、总反应式。(2)题目中给出原电池的总反应式:①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂参加的反应即为负极反应。②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时,还应注意介质的反应。③若有一电极反应较难写出,可先写出较易写出的电极反应,然后再利用总反应式减去该电极反应即得到另一电极反应。说明:在书写电极反应式时要注意哪些方面?1.两极得失电子数目相等;2.电极反应式常用“=”不用“→”表示;3.电极反应式中若有气体生成,需加“↑”;而弱电解质或难溶物均

5、以分子式表示,其余以离子符号表示;4.写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒,可在电极反应式一端根据需要添加H+或OH-或H2O;5.两电极反应、电池总反应的三个方程式,若已知其中两个,可由方程式的加减得到第三个。二、原电池工作原理的应用1.依据原电池原理比较金属活动性强弱(1)电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。(2)在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。(3)原电池的正极通常具备特定的现象:有气体生成,或电极质量增加或不变等;负极通常不断溶解,质量减少。2.根据原

6、电池原理,把各种氧化还原反应设计成电池从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。(1)电解质溶液的选择电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如,在铜—锌—硫酸构成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。(2)电极材料的选择电池的电极必须导电。电池中

7、的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料。正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极不用同一种材料。一般情况下,两个电极的构成分为4种情况:①活泼性不同的两种金属。例如,锌铜原电池中,锌作电池的负极,铜作电池的正极。②金属和非金属。例如,锌锰干电池中,锌片作电池的负极,石墨棒作电池的正极。③金属和化合物。例如,铅蓄电池中,铅板作电池的负极,二氧化铅作电池的正极。④惰性电极。例如,氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt。三、原电池正负极判断的方法1.由组成原电池的两极材料判断较活泼的金属为负极,较不活泼的金

8、属或能导电的非金属为正极。2.根据电流方向或电子流向判断外电路中,电流由正极流向

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