學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 高三專(zhuān)題復(fù)習(xí)《電化學(xué)原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì) 授課班級(jí)：高三（1）班 授課時(shí)間：2013-05-14 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能目標(biāo)： 1. 熟練掌握原電池的電極名稱(chēng)、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)式； 2. 掌握幾種新型燃料電池的工作原理； 3. 熟練掌握電解池電極名稱(chēng)、材料、電解質(zhì)種類(lèi)等的判斷；會(huì)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和 電解總反應(yīng)方程式； 4. 掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。 過(guò)程與方法目標(biāo)： 通過(guò)由淺入深的電化學(xué)習(xí)題訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生電化學(xué)題目的邏輯思維能力，掌握電化 學(xué)題目的解決辦法。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)目標(biāo)： 課前引入中提到的與生活密切相關(guān)的電化學(xué)知識(shí)的介紹，對(duì)學(xué)生滲透熱愛(ài)化學(xué)、熱 愛(ài)科學(xué)的教育。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1. 原電池原理和電解原理。 2. 電極判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。 課時(shí)安排 一課時(shí) 教學(xué)方法 探究法、歸納總結(jié)法、誘導(dǎo)法 教學(xué)過(guò)程 知識(shí)回顧 定義 形成條件 原電池 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ①電極 ②電解質(zhì)溶液 ③形成閉合回路 電解池 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 ①電源 ②電極 ③電解質(zhì) 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 ④自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng) 電極名稱(chēng) 負(fù)極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬) 電極反應(yīng) 負(fù)極：還原劑--氧化反應(yīng) 正極：氧化劑--還原反應(yīng)  ④形成閉合回路 陽(yáng)極：與電源正極相連的電極 陰極：與電源負(fù)極相連的電極 陰極：氧化劑--還原反應(yīng) 陽(yáng)極：還原劑--氧化反應(yīng) 方法總結(jié) 1．分析裝置類(lèi)型：原電池、電解池 2．確定裝置的兩極，找出體系中的氧化劑和還原劑，寫(xiě)出相應(yīng)的電極方程式； 還原劑： （1）活性電極放電 （2）惰性電極離子放電（非金屬活動(dòng)順序表）： S 2- > I - > Br - > Cl - > OH - > NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F- 氧化劑： （1）活性電極放電：鉛蓄電池中的 PbO2 （2）惰性電極離子放電（金屬活動(dòng)順序表）： Ag+ > Fe3+ > Cu2+ >H+ > Fe2+ > Zn2+ 3．根據(jù)兩極反應(yīng)寫(xiě)出總反應(yīng)方程式，注意得失電子守恒原理的應(yīng)用。 4．對(duì)于二次電池反應(yīng)，需要看清“充電、放電”的方向，放電的過(guò)程為原電池，充 電的過(guò)程為電解池（能量轉(zhuǎn)化相反，電極反應(yīng)相反）。 負(fù)極：還原劑--氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)--氧化劑：陰極 正極：氧化劑--還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)--還原劑：陽(yáng)極 題型練習(xí) 例 1：(2011 全國(guó) II 卷 10)用石墨做電極電解 CuSO4 溶液。通電一段時(shí)間后，欲使 用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的（ C ） A.CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O 例 2：(2010· 浙江高考)Li－Al/FeS 電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車(chē)載電池，該電池中正極 的電極反應(yīng)式為：2Li＋ ＋ FeS ＋2e－===Li2S＋Fe 有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中，正確的 是( B ) A．Li－Al 在電池中作為負(fù)極材料，該材料中 Li 的化合價(jià)為＋1 價(jià) B．該電池的電池反應(yīng)式為：2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al－3e－===Al3＋ 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 D．充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 練習(xí)： 1．（2010· 福建高考）鉛蓄電池的工作原理為： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋ 2H2O。研讀下圖，下列判斷不正確的是( C ) 下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是（   C  ） A．K 閉合時(shí)，d 電極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－ B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移 0.2 mol 電子時(shí)，Ⅰ中消耗的 H2SO4 為 0.2 mol C．K 閉合時(shí)，Ⅱ中 SO42－向 c 電極遷移 D．K 閉合一段時(shí)間后，Ⅱ可單獨(dú)作為原電池，d 電極為正極 2．（20XX 年寧夏高考）鐵鎳蓄電池又稱(chēng)愛(ài)迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為： Fe + Ni2O3 + 3H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2 ．．． A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為 Ni2O3、負(fù)極為 Fe B. 電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2 C. 電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的 pH 降低 D. 電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為 2Ni(OH)2+2OH--2e-= Ni2O3 + 3H2O ． 3 （20XX 年寧夏高考）在如圖所示的裝置中，若通入直流電 5min 時(shí)，銅電極質(zhì)量 增加 2.16g,試回答： （1）電源中 X 電極為直流電源的____負(fù)極 （2）PH 變化： A： 增大 B： 減小 C： 不變 (填增大、減小或不變） （3）通電 5min 時(shí)，B 中共收集 224ml 氣體（標(biāo)況），溶液體積為 200ml，則通電 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 前 CuSO4 溶液的物質(zhì)的量濃度為 0.025 mol/L (設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化） （4）若 A 中 KCl 溶液的體積也是 200ml，電解后溶液的 pH 為 13 4．（20XX 年寧夏高考 26） （1）將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。 鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)： ； 銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)： 。 （2）若該電池中兩電極的總質(zhì)量為 60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱(chēng)重， 總質(zhì)量為 47g，試計(jì)算： ①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)； 19 ②通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電量。（已知 NA＝6.02×1023/mol，電子電荷為 1.60×10－ C） ． 2 5 （20XX 年寧夏高考 27）科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與 二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開(kāi)發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知 H （g）、CO（g） 和 CH3OH（l）的燃燒熱  分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1 和-726.5kJ·mol-1。請(qǐng) 回答下列問(wèn)題： （1）用太陽(yáng)能分解 10mol 水消耗的能量是_____________kJ； （2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________； （3）在溶積為 2L 的密閉容器中，由 CO2 和 H2 合成甲醇，在其他條件不變得情況下， 考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2 均大于 300℃）； 下列說(shuō)法正確的是________（填序號(hào)） ①溫度為 T1 時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)= ②該反應(yīng)在 T 時(shí)的平衡常數(shù)比 T2 時(shí)的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) n A mol·L-1·min-1 l A ④處于 A 點(diǎn)的反應(yīng)體系從 T1 變到 T2，達(dá)到平衡時(shí)  n( H  ) 2 n(CH OH ) 3 增大 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 （4）在 T1 溫度時(shí)，將 1molCO2 和 3molH2 充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后， 若 CO2 轉(zhuǎn)化率為 a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_(kāi)_____； （5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi)_______、 正極的反應(yīng)式為_(kāi)_______。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗 1mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電 能為 702.1kj,則該燃料電池的理論效率為_(kāi)_______（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn) 生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比） 課堂小結(jié)： 本節(jié)課主要復(fù)習(xí)了原電池和電解原理，在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握相關(guān)的原理的分析認(rèn)識(shí)， 并能在生活中加以應(yīng)用。 作業(yè)布置： 練習(xí)冊(cè)習(xí)題