知识梳理电化学基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第七单元电化学基础,知识框图,第七单元,知识框图,第七单元,知识框图,使用建议,第七单元,使用建议,内容特点,1,原电池与电解池的知识理论性、规律性较强，并且概念较多，容易混淆，需要在加强理解的基础上准确记忆概念的定义和实例。,2,新型燃料电池、熔融盐电池、二次电池的原理，电极反应式和总反应式的书写都是高考中常常涉及的知识，是重点也是难点。金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应,第七单元,使用建议,式的书写或正误判断是常见的命题采分点，要注意从原理上去分析掌握，并了解金属保护的方法。,3,电解池的工作原理、电解的规律、电解的应用,(,包括氯碱工业、铜的精炼、电镀、电冶金,),等知识点较多，经常与氧化还原反应、热化学方程式、元素化合物知识、化学计算等多个知识领域联合命题。,第七单元,使用建议,编写思路,1,本单元中，易混淆的知识点很多。在本单元的内容编排时，首先是将原电池、电解池的原理进行了对比分析，以使知识系统化、网络化。,2,常见的化学电源的题目命题主要落脚点放在正负极材料、电极反应式的书写、总反应式的书写上。而对于金属的腐蚀与防护主要是放在了原电池的构成水膜的性质以及正极反应式的不同上。,第七单元,使用建议,3,在电解池的编制中，重点对电解的原理与应用、电化学的解题思路等进行了比较、分析与归纳，特别重视规律的总结和方法的归纳，体现理论内容的系统性、逻辑性。,4,本单元最后设置了一套滚动卷，滚动范围是六、七单元。,第七单元,使用建议,教学建议,1,电化学部分复习时要注意“四池”,(,原电池、电解池、电镀池、电解精炼池,),的对比，抓住概念的定义、原理与本质来加以分析和理解，从知识本源上去掌握。,2,在教学中，建议以阳离子和阴离子的放电顺序为线索，强化对电极上放电微粒分析的训练。,3,常见的化学电源，要掌握电极反应式与总反应式的书写。,第七单元,使用建议,4,要从电极名称的判断、电极材料的性质、离子的放电顺序等方面去复习电解池，利用电子守恒法解决相关的计算问题。,5,注意这部分内容以社会热点，例如能源危机问题、自然资源合理开发利用以及科技前沿动态为背景，以身边的生活经验为情境命题是一个明显的动向，也是近几年高考命题的重点，需要特别注意。,第七单元,使用建议,课时安排,本单元共,2,讲，建议,8,课时完成，,5,课时用于在课堂上互动式完成,20,21,讲，,3,课时进行单元测试、滚动卷测试及讲评。,第,20,讲,原电池原理,第,20,讲原电池原理,考纲导学,考纲要求,命题预测,1.,了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。,2.,理解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。,1.,原电池的工作原理。运用原电池工作原理书写电极方程式或正误判断，以及金属腐蚀的类型判断与防护是近几年高考的重点，常以选择或填空的形式进行考查，难度中等。,2.,对新型化学电源的考查。近年来这一考点成为高考命题的必考点和区分点，通常是以新型,(,燃料电池、固体熔融电解质等,),电池，对其工作原理分析及电极方程式的书写为主，难度较大。,要点探究,探究点一原电池的工作原理,第,20,讲,要点探究,【,知识梳理,】,一、碳、硅比较,1,原电池,把,_,转化为,_,的装置。,2,形成条件,(1),两个电极由两种,_,不同的金属或由,_,的材料,(,非金属或某些氧化物等,),组成。,(2),电解质溶液。,(3),形成闭合回路。,化学能,电能,金属活动性,金属和其他导电,第,20,讲,要点探究,3,原电池的两极,负极：活泼性,_,的金属，发生,_,反应。,正极：活泼性,_,的金属或导体，发生,_,反应。,4,电极反应式的书写和电子移动方向,(,如图,20,1),强,氧化,弱,还原,第,20,讲,要点探究,(1),电极反应式的书写,负极：,_,，电极反应式：,_,。,正极：,_,，电极反应式：,_,。,电池反应：,_,_,_,。,(2),电子移动方向,电子由,_,释放，经,_,沿导线流入,_,，电解质溶液中的,_,移向正极，在其表面得电子被,_,，形成一个闭合回路。,Zn,片,Cu,片,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,负极,外电路,正极,阳离子,还原,第,20,讲,要点探究,【,要点深化,】,1,原电池原理图解,第,20,讲,要点探究,2,原电池电极的判断和电极方程式的书写,(1),原电池正负极的判断,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,例,1,2010,广东卷,铜锌原电池,(,如图,20,4),工作时，下列叙述正确的是,(,),【,典例精析,】,BC,A,正极反应为,Zn,2e,=Zn,2,B,电池反应为,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,C,在外电路中，电子从负极流向正极,D,盐桥中的,K,移向,ZnSO,4,溶液,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,变式题,2010,宁夏卷,根据图,20,5,可判断出下列离子方程式中错误的是,(,),A,第,20,讲,要点探究,探究点二化学电源,第,20,讲,要点探究,【,知识梳理,】,1,一次电池,碱性锌,锰干电池,电池反应：,Zn,2MnO,2,2H,2,O=2MnOOH,Zn(OH),2,负极：,_,，正极：,_,，电解质：,KOH,。,负极反应：,_,。,正极反应：,_,。,Zn,MnO,2,Zn,2OH,2e,=Zn(OH),2,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,3,燃料电池,(1),燃料电池与前几种电池的差别：氧化剂与还原剂在工作时,；反应产物,；能量转化率高,(,超过,80%),，普通的只有,30%,，有利于节约能源。,(2),氢氧燃料电池,酸性电解质,负极：,；,正极：,；,总反应：,。,不断补充,不断排出,第,20,讲,要点探究,碱性电解质,负极：,；,正极：,；,总反应：,。,第,20,讲,要点探究,【,要点深化,】,1,二次电池和燃料电池的几个注意事项,(1),可充电电池,(,二次电池,),充电时，电池正极接电源正极，电池负极接电源负极。,(2),可充电电池,(,二次电池,),放电时负极发生氧化反应，充电时该极,(,阴极,),发生还原反应；放电时正极发生还原反应，充电时该极,(,阳极,),发生氧化反应。,(3),燃料电池的负极为通入燃料的一极，正极为通入助燃剂的一极,(,一般为氧气,),，电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。,第,20,讲,要点探究,2,新型电池的分析思路,以新型电池的研制开发为素材对原电池原理的考查是高考命题的热点题型，涉及的主要问题有：,(1),正、负极的判断：发生失电子反应的电极是负极，发生得电子反应的电极是正极。,(2),电子的流向和电解质溶液中离子的流向：电流方向：“外电路：从正极流向负极；电源内电路：从负极流向正极。”原电池装置中，外电路电子流向与电流相反，从负极流向正极；电源内电路即电解质溶液，阳离子流向与电流相同，流向正极，阴离子流向与电流方向相反，流向负极。,第,20,讲,要点探究,第,20,讲,要点探究,例,2,2010,浙江卷,LiAl/FeS,电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：,2Li,FeS,2e,=Li,2,S,Fe,。,有关该电池的下列说法中，正确的是,(,),【,典例精析,】,B,第,20,讲,要点探究,B,由给出的正极反应知负极反应式为,Li,e,=Li,，,C,项错。,A,项，,Li,为,0,价，错。,B,项，将两电极反应叠加可得总反应，正确。,D,项，将原电池负极反应颠倒即可得阴极反应式，故错。,第,20,讲,要点探究,点评,新型电池以其命题背景或情景新颖为特点，往往具有时代感，给人以全新的感觉，但无论如何命题，其考查点都落脚于原电池原理上，该类试题难度不会很大。因此，解决该类试题时，首先不要被其陌生的方程式或情景吓倒，其次，要认真分析题意，找出有用的信息。本题容易忽视总反应方程式而错选,C,。燃料电池也是高考中常见的新试题背景，分析时要注意燃料一定在负极发生氧化反应，还要注意电极方程式的书写与介质的关系。请看下面的变式题。,第,20,讲,要点探究,变式题,乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，电池总反应为,C,2,H,5,OH,3O,2,2CO,2,3H,2,O,，下列说法错误的是,(,),A,电池工作时，质子向电池的正极迁移,B,电池工作时，电流由,b,极沿导体流向,a,极,C,a,为负极，电极反应式是,C,2,H,5,OH+3H,2,O+12e,-,=2CO,2,+12H,+,D,b,为正极，电极反应式是,4H,+,+O,2,+4e,-,=2H,2,O,C,第,20,讲,要点探究,探究点三金属的腐蚀与防护,第,20,讲,要点探究,【,知识梳理,】,1,金属腐蚀,(1),定义：金属与周围的气体,(,或液体,),发生,反应而引起损耗的现象。,(2),本质：金属原子,而被氧化,(3),氧化还原,失电子,化学腐蚀,电化学腐蚀,第,20,讲,要点探究,牺牲阳极保护法,2,金属的防护方法,(1),加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。,(2),电化学防护,原电池原理。,(,阴极,),：被保护的金属设备。,(,阳极,),：比被保护的金属活泼的金属。,电解原理。,：被保护的金属设备。,：惰性电极。,正极,负极,外加电流阴极保护法,阴极,阳极,第,20,讲,要点探究,水泥,玻璃,条件,金属在较强的酸性溶液中,金属在中性或酸性,很弱的溶液中,电极,反应,负极,(Fe),：,Fe,2e,Fe2,正极,(C),：,2H,2e,H,2,负极,(Fe),：,2Fe,4e,2Fe,2,正极,(C),：,2H,2,O,O,2,4e,4OH,发生,情况,相对较少,腐蚀速率一般较快,非常普遍,腐蚀速率一般较慢,联系,两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主,1,析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较,【,要点深化,】,第,20,讲,要点探究,2.,金属腐蚀的快慢顺序,一般来说可用下列原则进行判断：,(1),电解原理引起的腐蚀,(,金属作阳极,),原电池原理引起的腐蚀,化学腐蚀,有防护措施的腐蚀。,(2),对同一金属来说：强电解质溶液中的腐蚀,弱电解质溶液中的腐蚀,非电解质溶液中的腐蚀。,(3),对同一电解质溶液来说：一般浓度越大，金属的腐蚀越快。,第,20,讲,要点探究,例,3,2010,上海卷,铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中,(,如图,20,7,所示,),。数天后，他观察到的现象是,(,),A,铁屑不生锈，试管内液面上升,B,铁屑不生锈，试管内液面高度不变,C,铁屑生锈，试管内液面上升,D,铁屑生锈，试管内液面高度不变,【,典例精析,】,图,20,7,C,第,20,讲,要点探究,C,在潮湿的空气中，铁容易生锈，并且发生的是吸氧腐蚀，导致试管内压强减小，液面上升。,点评,有关金属腐蚀的常见考查为金属腐蚀的类型、电极反应以及金属电化学腐蚀的后续反应等。钢铁发生电化学腐蚀的类型与其表面水膜的酸碱性有关，下面的变式题对此进行了较为详细的考查。,第,20,讲,要点探究,变式题,如图,20,8,所示装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有,pH,4,的雨水和生铁片。观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是,(,),C,第,20,讲,要点探究,C,该雨水酸性较强，开始时，发生的是析氢腐蚀，故导管内液面下降，后来发生的是吸氧腐蚀，故导管内液面又升高；无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，生铁片中的碳都做原电池的正极，故,A,、,B,错误，,C,正确；具支试管中开始时发生析氢腐蚀，消耗氢离子，,pH,增大，后来发生吸氧腐蚀，产生,OH,，,pH,继续增大，,D,项错误。,