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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(zhì)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 原電池 電解池 定義 將化學能轉化為電能的裝置 將電能轉化為化學能的裝置 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)進行氧化還原反應 ①電源 ②電極 ③電解質(zhì) ④形成閉合回路 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) 陽極：與電源正極相連的電極 陰極：與電源負極相連的電極 電極反應 負極：還原劑--氧化反應 正極：氧化劑--還原反應 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(jù)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．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＋ 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　) A．K閉合時，d電極反應式：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．（2011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 下列有關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、負極為Fe B. 電池放電時，負極反應為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，陽極反應為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，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，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)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．（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(zhì)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(zhì)量為47g，試計算： ①產(chǎn)生氫氣的體積(標準狀況)； ②通過導線的電量。（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)= molL-1min-1 ②該反應在T時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應為放熱反應 ④處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時增大 （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(nèi)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(zhì)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(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