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高三專題復(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、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、材料、電解質(zhì)種類等的判斷；會(huì)書寫電極反應(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。 過程與方法目標(biāo)： 通過由淺入深的電化學(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)生滲透熱愛化學(xué)、熱愛科學(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)式的書寫。 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)過程 知識(shí)回顧 原電池 電解池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 形成條件 ①電極 ②電解質(zhì)溶液 ③形成閉合回路 ④自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng) ①電源 ②電極 ③電解質(zhì) ④形成閉合回路 電極名稱 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) 陽極：與電源正極相連的電極 陰極：與電源負(fù)極相連的電極 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) 陰極：氧化劑--還原反應(yīng) 陽極：還原劑--氧化反應(yīng) 方法總結(jié) 1．分析裝置類型：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，放電的過程為原電池，充電的過程為電解池（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：陽極 題型練習(xí) 例1：(2011全國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．CuSO45H2O 例2：(2010浙江高考)Li－Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，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＋ 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　) 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．（2011年寧夏高考）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為： Fe + Ni2O3 + 3H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2 下列有關(guān)該電池的說法不正確的是（ C ） 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. 電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D. 電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH--2e-= Ni2O3 + 3H2O 3．（2010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．（2011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)； ②通過導(dǎo)線的電量。（已知NA＝6.021023/mol，電子電荷為1.6010－19C） 5．（2011年寧夏高考27）科學(xué)家利用太陽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，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1。請回答下列問題： （1）用太陽能分解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_____________； （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℃）； 下列說法正確的是________（填序號(hào)） ①溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)= molL-1min-1 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) ④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)增大 （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______； （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________、正極的反應(yīng)式為________。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________（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)冊習(xí)題