知识梳理电化学基础.ppt

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1、第七单元电化学基础第七单元电化学基础知识框图第七单元第七单元 知识框图知识框图第七单元第七单元 知识框图知识框图使用建议第七单元第七单元 使用建议使用建议内容特点内容特点 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。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，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

2、点。金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应是重点也是难点。金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应第七单元第七单元 使用建议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。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、电解的应用电解池的工作原理、电解的规律、电解的应用(包括包括氯碱工业、铜的精炼、电镀、电冶金氯碱工业、铜的精炼、电镀、电冶金)等知识点较多，经常等知识点较多，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

3、识领域联合命题。计算等多个知识领域联合命题。第七单元第七单元 使用建议使用建议编写思路编写思路 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，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。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属的腐蚀与防护主要是放

4、在了原电池的构成水膜的性质以及正极反应式的不同上。及正极反应式的不同上。第七单元第七单元 使用建议使用建议 3在电解池的编制中，重点对电解的原理与应用、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、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。逻辑性。4本单元最后设置了一套滚动卷，滚动范围是六、本单元最后设置了一套滚动卷，滚动范围是六、七单元。七单元。第七单元第七单元 使用建议使用建议教学建议教学建议 1电化学部分复习时要注意电化学部分复习时要注

5、意“四池四池”(原电池、电解原电池、电解池、电镀池、电解精炼池池、电镀池、电解精炼池)的对比，抓住概念的定义、原理的对比，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。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。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常见的化学电源，要掌握电极反应式与总反应式的书写。书写。第七单元第七单元 使用建议使用建议 4要从电极名称的判断、电极材料的性质、离子的放要从电极名称的判断、电极

6、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。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、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。考命题的重点，需要特别注意。第七单元第七单元 使用建议使用建议课时安排课时安排 本单元共本单元共2讲，建议讲，建议8课时完成，课时完成，5课时

7、用于在课堂课时用于在课堂上互动式完成上互动式完成2021讲，讲，3课时进行单元测试、滚动卷测课时进行单元测试、滚动卷测试及讲评。试及讲评。第第2020讲讲 原电池原理原电池原理第第2020讲原电池原理讲原电池原理考纲导学考考纲纲要求要求命命题预测题预测1.了解原电池的工了解原电池的工作原理，能写出电极反作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种了解常见化学电源的种类及其工作原理。类及其工作原理。2.理解金属发生电化理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。蚀的措施。1.原电池的工作原理。运用原

8、电池原电池的工作原理。运用原电池工作原理书写电极方程式或正误判断，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年高考的重点，常以选择或填空的形式进行考查，难度中等。进行考查，难度中等。2.对新型化学电源的考查。近年来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这一考点成为高考命题的必考点和区分点，通常是以新型点，通常是以新型(燃料电池、固体熔燃料电池、固体熔融电解质等融电解质等)电池，对其工作原理分析电池，对其工作原理分析及电极方程式的书写为主，难度较大。及电极方程式的书写为主，难度较

9、大。要点探究探究点一原电池的工作原理探究点一原电池的工作原理 第第2020讲讲 要点探究要点探究【知识梳理】一、碳、硅比一、碳、硅比较较1原电池原电池把把_转化为转化为_的装置。的装置。2形成条件形成条件(1)两个电极由两种两个电极由两种_不同的金属或由不同的金属或由_的材料的材料(非金属或某些氧化物等非金属或某些氧化物等)组成。组成。(2)电解质溶液。电解质溶液。(3)形成闭合回路。形成闭合回路。化学能化学能电能电能金属活动性金属活动性金属和其他导电金属和其他导电 第第2020讲讲 要点探究要点探究3原电池的两极原电池的两极负极：活泼性负极：活泼性_的金属，发生的金属，发生_反应。反应。正极

10、：活泼性正极：活泼性_的金属或导体，发生的金属或导体，发生_反应。反应。4电极反应式的书写和电子移动方向电极反应式的书写和电子移动方向(如图如图201)强强氧化氧化弱弱还原还原第第2020讲讲 要点探究要点探究(1)电极反应式的书写电极反应式的书写负极：负极：_，电极反应式：，电极反应式：_。正极：正极：_，电极反应式：，电极反应式：_。电池反应：电池反应：_。(2)电子移动方向电子移动方向电子由电子由_释放，经释放，经_沿导线流入沿导线流入_，电解质溶液中的电解质溶液中的_移向正极，在其表面得电子被移向正极，在其表面得电子被_，形成一个闭合回路。，形成一个闭合回路。Zn片片Cu片片ZnCu2

11、=Zn2Cu负负极极外外电电路路正极正极阳离子阳离子还还原原第第2020讲讲 要点探究要点探究【要点深化要点深化】1原电池原理图解原电池原理图解 第第2020讲讲 要点探究要点探究 2原电池电极的判断和电极方程式的书写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原电池正负极的判断第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究例例12010广东卷广东卷铜锌原电池铜锌原电池(如图如图204)工作时，工作时，下列叙述正确的是下列叙述正确的是()【典例精析典例精析】BCA正极反应为正极反应为Zn2

12、e=Zn2B电池反应为电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的盐桥中的K移向移向ZnSO4溶液溶液第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究2010宁夏卷宁夏卷根据图根据图205可判断出下列离子方可判断出下列离子方程式中错误的是程式中错误的是()A第第2020讲讲 要点探究要点探究探究点二化学电源探究点二化学电源第第2020讲讲 要点探究要点探究【知识梳理】1一次一次电电池池碱性碱性锌锌锰锰干干电电池池电电池反池反应应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2负负极：极：_，正极：，正极：_，电

13、电解解质质：KOH。负负极反极反应应：_。正极反正极反应应：_。ZnMnO2Zn2OH2e=Zn(OH)2第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究 3燃料电池燃料电池 (1)燃料电池与前几种电池的差别：燃料电池与前几种电池的差别：氧化剂与还原氧化剂与还原剂在工作时剂在工作时 ；反应产物反应产物 ；能能量转化率高量转化率高(超过超过80%)，普通的只有，普通的只有30%，有利于节约能，有利于节约能源。源。(2)氢氧燃料电池氢氧燃料电池 酸性电解质酸性电解质 负极：负极：；正极：正极：；总反应：总反应：。不断补充不断补充不断排出不断排出 第第2020讲讲 要点探究要点探

14、究碱性电解质碱性电解质负极：负极：；正极：正极：；总反应：总反应：。第第2020讲讲 要点探究要点探究【要点深化要点深化】1二次二次电电池和燃料池和燃料电电池的几个注意事池的几个注意事项项 (1)可充可充电电电电池池(二次二次电电池池)充充电时电时，电电池正极接池正极接电电源正源正极，极，电电池池负负极接极接电电源源负负极。极。(2)可充可充电电电电池池(二次二次电电池池)放放电时负电时负极极发发生氧化反生氧化反应应，充充电时该电时该极极(阴极阴极)发发生生还还原反原反应应；放；放电时电时正极正极发发生生还还原反原反应应，充，充电时该电时该极极(阳极阳极)发发生氧化反生氧化反应应。(3)燃料燃

15、料电电池的池的负负极极为为通入燃料的一极，正极通入燃料的一极，正极为为通入通入助燃助燃剂剂的一极的一极(一般一般为为氧气氧气)，电电极材料一般不参加化学反极材料一般不参加化学反应应，只起，只起传导电传导电子的作用。子的作用。第第2020讲讲 要点探究要点探究 2新型新型电电池的分析思路池的分析思路 以新型以新型电电池的研制开池的研制开发为发为素材素材对对原原电电池原理的考池原理的考查查是高是高考命考命题题的的热热点点题题型，涉及的主要型，涉及的主要问题问题有：有：(1)正、正、负负极的判断：极的判断：发发生失生失电电子反子反应应的的电电极是极是负负极，极，发发生得生得电电子反子反应应的的电电极

16、是正极。极是正极。(2)电电子的流向和子的流向和电电解解质质溶液中离子的流向：溶液中离子的流向：电电流方向：流方向：“外外电电路：从正极流向路：从正极流向负负极；极；电电源内源内电电路：从路：从负负极流向正极。极流向正极。”原原电电池装置中，外池装置中，外电电路路电电子流向与子流向与电电流相反，从流相反，从负负极流向极流向正极；正极；电电源内源内电电路即路即电电解解质质溶液，阳离子流向与溶液，阳离子流向与电电流相同，流相同，流向正极，阴离子流向与流向正极，阴离子流向与电电流方向相反，流向流方向相反，流向负负极。极。第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究例例2201

17、0浙江卷浙江卷LiAl/FeS电池是一种正在开发的车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：载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe。有关该电池的下列说法中，正确的是有关该电池的下列说法中，正确的是()【典例精析典例精析】B第第2020讲讲 要点探究要点探究 B由由给给出的正极反出的正极反应应知知负负极反极反应应式式为为Lie=Li，C项错项错。A项项，Li为为0价，价，错错。B项项，将两，将两电电极反极反应应叠加可得叠加可得总总反反应应，正确。，正确。D项项，将原，将原电电池池负负极反极反应颠应颠倒即可得阴极反倒即可得阴极反应应式，式，故故错错。第

18、第2020讲讲 要点探究要点探究点评点评新型新型电电池以其命池以其命题题背景或情景新背景或情景新颖为颖为特点，往往具特点，往往具有有时时代感，代感，给给人以全新的感人以全新的感觉觉，但无，但无论论如何命如何命题题，其考，其考查查点点都落脚于原都落脚于原电电池原理上，池原理上，该类试题难该类试题难度不会很大。因此，解度不会很大。因此，解决决该类试题时该类试题时，首先不要被其陌生的方程式或情景吓倒，其，首先不要被其陌生的方程式或情景吓倒，其次，要次，要认认真分析真分析题题意，找出有用的信息。本意，找出有用的信息。本题题容易忽容易忽视总视总反反应应方程式而方程式而错选错选C。燃料。燃料电电池也是高考

19、中常池也是高考中常见见的新的新试题试题背景，背景，分析分析时时要注意燃料一定在要注意燃料一定在负负极极发发生氧化反生氧化反应应，还还要注意要注意电电极极方程式的方程式的书书写与介写与介质质的关系。的关系。请请看下面的看下面的变变式式题题。第第2020讲讲 要点探究要点探究乙醇燃料乙醇燃料电电池中采用磺酸池中采用磺酸类质类质子溶子溶剂剂，电电池池总总反反应为应为C2H5OH3O22CO23H2O，下列，下列说说法法错误错误的是的是()A电池工作时，质子向电池工作时，质子向电池的正极迁移电池的正极迁移 B电池工作时，电流由电池工作时，电流由b极沿导体流向极沿导体流向a极极 Ca为负极，电极反应为负

20、极，电极反应式是式是C2H5OH+3H2O+12e=2CO2+12H+Db为正极，电极反应式为正极，电极反应式是是4H+O2+4e=2H2OC第第2020讲讲 要点探究要点探究探究点三金属的腐蚀与防护探究点三金属的腐蚀与防护 第第2020讲讲 要点探究要点探究【知识梳理】1金属腐蚀金属腐蚀(1)定义：金属与周围的气体定义：金属与周围的气体(或液体或液体)发生发生 反应反应而引起损耗的现象。而引起损耗的现象。(2)本质：金属原子本质：金属原子 而被氧化而被氧化(3)氧化还原氧化还原失电子失电子化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 第第2020讲讲 要点探究要点探究牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法

21、2金属的防护方法金属的防护方法(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瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。法。(2)电化学防护电化学防护 原电池原理。原电池原理。(阴极阴极)：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。(阳极阳极)：比被保护的金属活泼的金属。：比被保护的金属活泼的金属。电解原理。电解原理。：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。：惰性电极。：惰性电极。正极正极 负极负极外加电流阴极保护法外加电流阴极保护法 阴极阴极 阳极阳极 第第2020讲讲 要点探究要点探究水泥水泥玻璃玻

22、璃条件条件 金属在较强的酸性溶液中金属在较强的酸性溶液中 金属在中性或酸性金属在中性或酸性很弱的溶液中很弱的溶液中 电极电极反应反应 负极负极(Fe)：Fe2eFe2正极正极(C)：2H2eH2 负极负极(Fe)：2Fe4e2Fe2正极正极(C)：2H2OO24e4OH 发生发生情况情况相对较少相对较少腐蚀速率一般较快腐蚀速率一般较快 非常普遍非常普遍腐蚀速率一般较慢腐蚀速率一般较慢 联系联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主 1 1析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较【要点深化要点深化】第第2020讲讲 要点探究要点探究 2.金属腐金属腐蚀蚀的快慢

23、的快慢顺顺序序一般来一般来说说可用下列原可用下列原则进则进行判断：行判断：(1)电电解原理引起的腐解原理引起的腐蚀蚀(金属作阳极金属作阳极)原原电电池原理引池原理引起的腐起的腐蚀蚀化学腐化学腐蚀蚀有防有防护护措施的腐措施的腐蚀蚀。(2)对对同一金属来同一金属来说说：强强电电解解质质溶液中的腐溶液中的腐蚀蚀弱弱电电解解质质溶液中的腐溶液中的腐蚀蚀非非电电解解质质溶液中的腐溶液中的腐蚀蚀。(3)对对同一同一电电解解质质溶液来溶液来说说：一般：一般浓浓度越大，金属的腐度越大，金属的腐蚀蚀越快。越快。第第2020讲讲 要点探究要点探究例例32010上海卷上海卷铁铁是用途最广的金属是用途最广的金属材料之

24、一。材料之一。为为探究探究铁铁的化学性的化学性质质，某同学将盛，某同学将盛有生有生铁铁屑的屑的试试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中水中(如如图图207所示所示)。数天后，他。数天后，他观观察到的察到的现现象是象是()A铁屑不生锈，试管内液面上升铁屑不生锈，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铁屑生锈，试管内液面高度不变【典例精析典例精析】图图207 C第第2020讲讲 要点探究要点探究 C在潮湿的空气中，铁容易生锈，并且发生的是吸氧腐在潮湿的

25、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。蚀，导致试管内压强减小，液面上升。点评点评 有关金属腐蚀的常见考查为金属腐蚀的类型、电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。了较为详细的考查。第第2020讲讲 要点探究要点探究如如图图208所示装置中，小所示装置中，小试试管内管内为红为红墨水，具支墨水，具支试试管内盛有管内盛有pH4的雨水

26、和生的雨水和生铁铁片。片。观观察：开始察：开始导导管内液管内液面下降，一段面下降，一段时间时间后后导导管内液面回升，管内液面回升，略高于小略高于小试试管液面。以下有关解管液面。以下有关解释释合理合理的是的是()C第第2020讲讲 要点探究要点探究 C该雨水酸性较强，开始时，发生的是析氢腐蚀，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，故做原电池的正极，故A、B错误，错误，C正确；具支试管中开始正确；具支试管中开始时发生析氢腐蚀，消耗氢离子，时发生析氢腐蚀，消耗氢离子，pH增大，后来发生吸氧增大，后来发生吸氧腐蚀，产生腐蚀，产生OH，pH继续增大，继续增大，D项错误。项错误。