2018高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題 原電池和電解池學(xué)案 魯科版.doc

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原電池和電解池 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 高考第二輪復(fù)習(xí)《專題5》 二. 教學(xué)目的： 1. 通過進(jìn)行化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究活動，了解原電池工作原理，能正確書寫原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。 2. 通過電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的探究活動，了解電解池工作原理，能正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式。 3. 通過查閱資料等途徑了解常見化學(xué)電源的種類及工作原理，認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實際意義。 4. 知道電解在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用。認(rèn)識電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的實際意義。 5. 了解金屬腐蝕帶來的危害，認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義。 6. 了解化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的涵義，理解電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。 7. 認(rèn)識鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。 8. 通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施，了解常見的防止金屬腐蝕的方法及其原理。 三. 重點和難點 1、原電池原理，電極反應(yīng)式，電池反應(yīng)方程式。 2、電解池工作原理，電解池電極反應(yīng)式，電解反應(yīng)方程式。 3、氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金的化學(xué)原理。 4、金屬的腐蝕和防護(hù)及其反應(yīng)原理。 四. 考點分析 本專題內(nèi)容在高考中的主要考查點是： 1、原電池原理，電極反應(yīng)式，電池反應(yīng)方程式。 2、電解池工作原理，電解池電極反應(yīng)式，電解反應(yīng)方程式。 3、氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金的化學(xué)原理。 4、金屬的腐蝕和防護(hù)及其反應(yīng)原理。 五. 知識網(wǎng)絡(luò) 1. 原電池、電解池、電鍍池的比較 原電池 電解池 電鍍池 能量轉(zhuǎn)換（實質(zhì)） 化學(xué)能電能 （兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流） 電能化學(xué)能 （在電流作用下兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)） 電極 負(fù)極 正極 較活潑金屬 較不活潑金屬 Pt/C Pt/C 金屬 金屬氧化物 陽極：接電源正極 陰極：接電源負(fù)極 陽極：鍍層金屬 陰極：鍍件 電解液 和負(fù)極反應(yīng)（也可不反應(yīng)） 無特殊要求 電解液須含有鍍層金屬離子 構(gòu)成條件 兩極、一液、一反應(yīng)（自發(fā)） 直流電源、兩極、一液 直流電源、兩極、一液（含鍍層離子） 離子遷移 陽離子正極 陰離子負(fù)極 陽離子陰極 陰離子陽極 電子流向 負(fù)極（－）正極（+） 2. 電解電極產(chǎn)物的判斷 要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物，必須掌握離子的放電順序，判斷電極反應(yīng)的一般規(guī)律是： （1）在陽極上 ①活性材料作電極時，金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。 ②用惰性電極（Pt、Au、石墨、鈦等）時；溶液中陰離子的放電順序是： （2）在陰極上 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子，陽離子在陰極上放電順序是 3. 金屬的腐蝕 【典型例題】 例1. 如圖所示，請按要求回答下列問題。 （1）打開，合并。 A為（填“正”或“負(fù)”）________極，在該電極可觀察到的現(xiàn)象是________________；B極的電極反應(yīng)為________________________。 （2）打開，合并。 A為（填“陰”或“陽”）________極，在該電極可觀察到的現(xiàn)象是________________；B極的電極反應(yīng)為________________；當(dāng)有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，則析出銅的質(zhì)量為________g。 答案：（1）負(fù) A處金屬不斷溶解 （2）陰 A上有紅色金屬析出 6.4 分析：打開，合并，該電池為原電池，A為負(fù)極，電解反應(yīng)為：，B極為正極，正極反應(yīng)為：。打開，合并，則構(gòu)成了電解池，A為陰極，電解反應(yīng)為：，B極為陽極，陽極反應(yīng)為：。 例2. 水銀法電解食鹽水是氯堿工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的重要里程碑，以制得堿液純度高、質(zhì)量好著稱，其生產(chǎn)原理示意如下： （1）分別寫出電解池、解汞室中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 （2）當(dāng)陽極產(chǎn)生（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，解汞室中生成的質(zhì)量為多少千克？ （3）電解室中溶液的流入、流出速率均為，若生產(chǎn)上要求流出堿液的物質(zhì)的量濃度為，計算解汞室中堿液的流出速率Q（單位：）。 （4）20世紀(jì)60年代，氯堿生產(chǎn)采用離子膜法，水銀法逐漸被淘汰，你認(rèn)為被淘汰的主要原因是什么？ 答案：（1）電解池： 解汞室： （2）解： （3）Q= （4）汞有毒性，對環(huán)境造成污染。 分析：首先分析出電解池、解汞室中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為：和，根據(jù)這兩個方程式就可以計算出生成的氫氧化鈉的質(zhì)量。根據(jù)方程式還可以發(fā)現(xiàn)消耗的的物質(zhì)的量和生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等。據(jù)此，可以列出方程：。 例3. 常溫下電解一定濃度的與混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如圖I、II所示（氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），根據(jù)圖中信息進(jìn)行下列計算： （1）原混合溶液和的物質(zhì)的量濃度。 （2）時所得溶液的。 （3）電解至?xí)r，消耗水的質(zhì)量。 答案：（1）陽極首先逸出的是氯氣：，則，陽極得到氣體中，含和，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：，此過程中陰極剛好全部析出銅：，則。 （2）時溶液中，，根據(jù)電荷守恒有：，即溶液的。 （3）電解至?xí)r，消耗水，在電解的過程中，兩極依次發(fā)生的反應(yīng)為： 陽極： 陰極： 電解的過程，首先是電解氯化銅，進(jìn)而是電解硫酸銅溶液，最后是電解水。