高三專題復習《電化學原理及其應用》教學設計

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1、學習必備 歡迎下載 高三專題復習《電化學原理及其應用》教學設計 授課班級：高三（1）班 授課時間：2013-05-14 教學目標 知識與技能目標： 1.?熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應式及原電池總反應式； 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、電解質種類等的判斷；會書寫電極反應式和 電解總反應方程式； 4.?掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計算。 過程與方法目標： 通過由淺入深的電化學習題訓練，培養(yǎng)學生電化學題目的邏輯思維能力，掌握電

2、化 學題目的解決辦法。 情感、態(tài)度、價值觀目標： 課前引入中提到的與生活密切相關的電化學知識的介紹，對學生滲透熱愛化學、熱 愛科學的教育。 教學重點、難點 1.?原電池原理和電解原理。 2.?電極判斷及電極反應式的書寫。 課時安排 一課時 教學方法 探究法、歸納總結法、誘導法 教學過程 知識回顧 定義 形成條件 原電池 將化學能轉化為電能的裝置 ①電極 ②電解質溶液 ③形成閉合回路 電解池 將電能轉化為化學能的裝置 ①電源 ②電極

3、 ③電解質 學習必備 歡迎下載 ④自發(fā)進行氧化還原反應 電極名稱 負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬) 電極反應 負極：還原劑--氧化反應 正極：氧化劑--還原反應  ④形成閉合回路 陽極：與電源正極相連的電極 陰極：與電源負極相連的電極 陰極：氧化劑--還原反應 陽極：還原劑--氧化反應 方法總結 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，寫出相應的電極方程式； 還原劑： （1）活性電極放電 （2）惰性電極離

4、子放電（非金屬活動順序表）： 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（金屬活動順序表）： Ag+?>?Fe3+?>?Cu2+?>H+?>?Fe2+?>?Zn2+ 3．根據兩極反應寫出總反應方程式，注意得失電子守恒原理的應用。 4．對于二次電池反應，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（能量轉化相反，電極反應相反）。 負極：還原劑--氧化反應 還原反應--氧化

5、劑：陰極 正極：氧化劑--還原反應 氧化反應--還原劑：陽極 題型練習 例?1：(2011?全國?II?卷?10)用石墨做電極電解?CuSO4?溶液。通電一段時間后，欲使 用電解液恢復到起始狀態(tài)，應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?電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極 的電極反應式為：2Li＋?＋?FeS?＋2e－===Li2S＋Fe?有關該電池的下列說法中，正確的 是( B ) A．Li－Al?在電池中作為負極材料，該材

6、料中?Li?的化合價為＋1?價 B．該電池的電池反應式為：2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．負極的電極反應式為：Al－3e－===Al3＋ 學習必備 歡迎下載 D．充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 練習： 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 ) 下列有關該電池的說法不正確的是（?? C? ） A．K?閉合時，d?電極反

7、應式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－ B．當電路中轉移?0.2?mol?電子時，Ⅰ中消耗的?H2SO4?為?0.2?mol C．K?閉合時，Ⅱ中?SO42－向?c?電極遷移 D．K?閉合一段時間后，Ⅱ可單獨作為原電池，d?電極為正極 2．（20XX?年寧夏高考）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為： 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、負極為?Fe B.?電池放電時，負極反應為?Fe+2OH--2e-=?Fe(OH

8、)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，陽極反應為?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，銅電極質量 增加?2.16g,試回答： （1）電源中?X?電極為直流電源的____負極 （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，B?中共收集?224ml?氣體（標況），溶液體積為?200ml

9、，則通電 學習必備 歡迎下載 前?CuSO4?溶液的物質的量濃度為 0.025?mol/L (設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．（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，兩電極間連接一個電流計。 鋅片上發(fā)生的電極反應： ； 銀片上發(fā)生的電極反應： 。 （2）若該電池中兩電極的總質量為?60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重， 總質量為?47g，試計算： ①產生氫氣的體積(標準狀況)； 19 ②通過

10、導線的電量。（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 二氧化碳反應生成甲醇，并開發(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 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)水的熱化學方程式為____

11、_________； （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， 考察溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示（注：T1、T2?均大于?300℃）； 下列說法正確的是________（填序號） ①溫度為?T1?時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)= ②該反應在?T?時的平衡常數比?T2?時的小 ③該反應為放熱反應 n A?mol·L-1·min-1 l A ④處于?A?

12、點的反應體系從?T1?變到?T2，達到平衡時? n(?H??) 2 n(CH?OH?) 3 增大 學習必備 歡迎下載 （4）在?T1?溫度時，將?1molCO2?和?3molH2?充入一密閉恒容器中，充分反應達到平衡后， 若?CO2?轉化率為?a,則容器內的壓強與起始壓強之比為______； （5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為________、 正極的反應式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗?1mol?甲醇所能產生的最大電 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 生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比） 課堂小結： 本節(jié)課主要復習了原電池和電解原理，在學習過程中掌握相關的原理的分析認識， 并能在生活中加以應用。 作業(yè)布置： 練習冊習題