（全國通用）高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第8講 電化學原理課件

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1、第八講電化學原理第八講電化學原理專題二基本理論專題二基本理論2016高考導航高考導航適用于全國卷適用于全國卷專題二基本理論專題二基本理論最新考綱最新考綱高頻考點高頻考點高考印證高考印證1.了解原電池和電解池了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程極反應和電池反應方程式。了解常見化學電源式。了解常見化學電源的種類及其工作原理。的種類及其工作原理。2.理解金屬發(fā)生電化學理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。的措施。原電池原理及其原電池原理及其應用應用2015T112013T102013T28電

2、解原理及其應電解原理及其應用用2014T27電化學知識及其電化學知識及其規(guī)律的綜合應用規(guī)律的綜合應用2013T27專題二基本理論專題二基本理論命題趨勢命題趨勢電化學是高考的熱點，題型以傳統(tǒng)題型為主，其中電化學是高考的熱點，題型以傳統(tǒng)題型為主，其中原電池的工作原理、電解產(chǎn)物的判斷與計算、電極原電池的工作原理、電解產(chǎn)物的判斷與計算、電極及電池反應方程式的書寫都是命題的熱點內容，分及電池反應方程式的書寫都是命題的熱點內容，分值約值約46分；預計分；預計2016年高考中電化學考點還有年高考中電化學考點還有“變熱變熱”的趨勢，題目也會更加新穎。要特別注意的趨勢，題目也會更加新穎。要特別注意提高根據(jù)題中所

3、給信息書寫電極反應式及電池反應提高根據(jù)題中所給信息書寫電極反應式及電池反應方程式的能力。方程式的能力。考點一原電池原理及其應用考點一原電池原理及其應用1原電池正、負極的判斷原電池正、負極的判斷(1)根據(jù)電極材料。一般是較活潑的金屬為根據(jù)電極材料。一般是較活潑的金屬為_極，活潑性極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為較弱的金屬或能導電的非金屬為_極。極。(2)根據(jù)電子流動方向或電流方向。電子流動方向：由根據(jù)電子流動方向或電流方向。電子流動方向：由_；電流方向：由；電流方向：由_。(3)根據(jù)原電池電解質溶液中離子的移動方向。在原電池的電根據(jù)原電池電解質溶液中離子的移動方向。在原電池的電解質溶液內，

4、陽離子向解質溶液內，陽離子向_移動，而陰離子向移動，而陰離子向_移移動。動。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化。原電池的負極總是失電子，根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化。原電池的負極總是失電子，發(fā)生氧化反應；而正極總是得電子，發(fā)生還原反應。發(fā)生氧化反應；而正極總是得電子，發(fā)生還原反應。負負正正負極負極正極正極正極正極負極負極正極正極負極負極2不同介質下電極反應式的書寫不同介質下電極反應式的書寫(1)書寫步驟書寫步驟1(原電池原理應用類原電池原理應用類)(2015高考全國卷高考全國卷，T11,6分分)微生物微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能

5、的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是()A正極反應中有正極反應中有CO2生成生成B微生物促進了反應中電子的轉移微生物促進了反應中電子的轉移C質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應為電池總反應為C6H12O66O2=6CO26H2O原電池原理的應用原電池原理的應用A破題關鍵破題關鍵電池內部電流方向從電池內部電流方向從_到到_，故故H從負極產(chǎn)生，流向正極參加正極反應。從負極產(chǎn)生，流向正極參加正極反應。負極負極正極正極互動拓展互動拓展(1)任何化學反應都能設計成原電池嗎？任何化學反應都能設計

6、成原電池嗎？(2)兩種金屬作電極時，較活潑的金屬一定作負極嗎？兩種金屬作電極時，較活潑的金屬一定作負極嗎？答案答案:(1)必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池,非氧化還原反應沒有電子的轉移，必然無法設計成原電池。非氧化還原反應沒有電子的轉移，必然無法設計成原電池。(2)不一定，如鎂、鋁為電極，不一定，如鎂、鋁為電極，NaOH作電解質溶液時，由于作電解質溶液時，由于Mg與與NaOH溶液不反應而溶液不反應而Al能，故鋁作負極。能，故鋁作負極。AD電極反應式的考查電極反應式的考查DC考點二電解原理及其應用考點二電解原理及其應用1分清陰、陽極。與

7、電源正極相連的為陽極，與電源負極相分清陰、陽極。與電源正極相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極發(fā)生的反應為連的為陰極，兩極發(fā)生的反應為“陽氧陰還陽氧陰還”。2剖析離子移向。陽離子移向剖析離子移向。陽離子移向_，陰離子移向，陰離子移向_。3注意放電順序。注意放電順序。4書寫電極反應，注意得失電子守恒。書寫電極反應，注意得失電子守恒。陰極陰極陽極陽極5正確判斷產(chǎn)物正確判斷產(chǎn)物(1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成注意：鐵作陽極溶解生成Fe2，而不是而不是

8、Fe3)；如果是惰性電極作陽極，則需看溶液中陰離子；如果是惰性電極作陽極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序為的失電子能力，陰離子放電順序為S2_含氧酸根含氧酸根F。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進行判斷：陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進行判斷：_Hg2Fe3_H(酸酸)Pb2Fe2Zn2H(水水)Al3Mg2Na。IBrClOH(水水)AgCu26恢復原態(tài)措施恢復原態(tài)措施電解后有關電解質溶液恢復原態(tài)的問題應該用質量守恒法分電解后有關電解質溶液恢復原態(tài)的問題應該用質量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的

9、化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，溶液，Cu2完全放電之前，完全放電之前，可加入可加入CuO或或CuCO3復原，而復原，而Cu2完全放電之后，應加入完全放電之后，應加入Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO3復原。復原。電解原理的應用電解原理的應用B破題關鍵破題關鍵正確判斷裝置類型正確判斷裝置類型,閉合閉合K1時時,裝置為裝置為_，反應類型相，反應類型相當于鐵的當于鐵的_腐蝕；閉合腐蝕；閉合K2時時,裝置為裝置為_,陽極為惰性電極，相陽極為惰性電極，相當于電解食鹽水。當于電解食鹽水。原電池原電池吸氧吸氧電解池電解池互動拓展互動拓展(1)電解質溶液導電

10、一定發(fā)生化學反應嗎？金屬導電發(fā)生什么電解質溶液導電一定發(fā)生化學反應嗎？金屬導電發(fā)生什么變化？變化？(2)在原電池或電解池中，陰、陽離子及電子的運動情況是怎在原電池或電解池中，陰、陽離子及電子的運動情況是怎樣的？樣的？答案：答案：(1)電解質溶液導電時一定發(fā)生化學反應，因為電解質電解質溶液導電時一定發(fā)生化學反應，因為電解質溶液導電的過程即電解的過程，電解池的兩極分別發(fā)生氧化溶液導電的過程即電解的過程，電解池的兩極分別發(fā)生氧化反應、還原反應，有新物質生成。金屬導電是物理變化。反應、還原反應，有新物質生成。金屬導電是物理變化。(2)原電池和電解池中，陰、陽離子一定在電解質溶液或熔融原電池和電解池中，

11、陰、陽離子一定在電解質溶液或熔融態(tài)電解質中移動，電子一定在導線中移動?？珊営洖閼B(tài)電解質中移動，電子一定在導線中移動。可簡記為“離子離子不上岸，電子不下水不上岸，電子不下水”。 (2014高考廣東卷高考廣東卷)某同學組裝了如圖所示的電化某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極學裝置，電極為為Al，其他均為，其他均為Cu，則，則()A電流方向：電極電流方向：電極A電極電極B電極電極發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應C電極電極逐漸溶解逐漸溶解D電極電極的電極反應：的電極反應：Cu22e=CuAD可充電電池可充電電池CC歸納總結歸納總結(1)對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池工作原理對于可充電電池，放電時

12、為原電池，符合原電池工作原理,負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；外電路中電子由負負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；外電路中電子由負極流向正極，內電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移極流向正極，內電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。動。(2)可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應；充電時電池的生還原反應；充電時電池的“”極與外接直流電源的正極相極與外接直流電源的正極相連，電池的連，電池的“”極與外接直流電源的負極相連。極與外接直流電源的負極相連?？键c三電化學知識及其規(guī)律的綜合應用考點三電化學知識及其規(guī)律的綜合應用

13、1電化學計算的基本方法和技巧電化學計算的基本方法和技巧原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量關系的計算等。通常有下列三種方法：電量關系的計算等。通常有下列三種方法：(1)根據(jù)電子守恒計算根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應式計算根據(jù)總反應

14、式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。出比例式計算。犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法外加電流的陰極保護法(2)金屬腐蝕的快慢規(guī)律金屬腐蝕的快慢規(guī)律_原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕一般化學腐蝕一般化學腐蝕_。(3)防腐措施效果比較防腐措施效果比較外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防腐條件的防護未采取任何防護措施。腐條件的防護未采取任何防護措施。電解原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕有關

15、電化學的計算有關電化學的計算(1)電源電源F為為_極；第極；第極為極為_極；極；B池為池為_池。池。(2)A池中第池中第極上的電極反應式為極上的電極反應式為_；A池中第池中第極上產(chǎn)生氣體極上產(chǎn)生氣體體積為體積為_ mL(標準狀況下標準狀況下)。(3)通電前通電前A池中原混合溶液中池中原混合溶液中Cu2的濃度為的濃度為_。破題關鍵破題關鍵根據(jù)電極現(xiàn)象判斷電極屬性，在電解池中，增根據(jù)電極現(xiàn)象判斷電極屬性，在電解池中，增重的必是重的必是_；串聯(lián)的電解裝置中，每個電極轉移的；串聯(lián)的電解裝置中，每個電極轉移的電子數(shù)電子數(shù)_。正正陽陽電解電解(鍍鍍)4OH4e=2H2OO21120.025 molL1陰極

16、陰極相等相等互動拓展互動拓展電解池問題中，如何判斷電極區(qū)域的酸堿性變化？有何數(shù)量電解池問題中，如何判斷電極區(qū)域的酸堿性變化？有何數(shù)量關系？關系？答案：答案：若陰極為若陰極為H放電，則陰極區(qū)放電，則陰極區(qū)c(OH)增大；若陽極增大；若陽極為為OH放電，則陽極區(qū)放電，則陽極區(qū)c(H)增大；若陰極上增大；若陰極上H放電，同時放電，同時陽極上陽極上OH放電，相當于電解水。放電，相當于電解水。電解過程中產(chǎn)生的電解過程中產(chǎn)生的H或或OH，其物質的量等于轉移電子的，其物質的量等于轉移電子的物質的量。物質的量。D2HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O歸納總結歸納總結(1)無明顯無明顯“外接電源外接電

17、源”的電解池的的電解池的“串聯(lián)串聯(lián)”問題，主要是根問題，主要是根據(jù)據(jù)“原電池原電池”的形成條件判斷的形成條件判斷“電源電源”的正、負極，從而判的正、負極，從而判斷陰、陽極。斷陰、陽極。(2)有明顯有明顯“外接電源外接電源”的電解池的的電解池的“串聯(lián)串聯(lián)”問題，主要是根問題，主要是根據(jù)據(jù)“電極現(xiàn)象電極現(xiàn)象”判斷陰、陽極，從而判斷電源的正、負極，判斷陰、陽極，從而判斷電源的正、負極，進一步判斷其他進一步判斷其他“電解池電解池”的陰、陽極。的陰、陽極。金屬的腐蝕與防護金屬的腐蝕與防護1下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是()A水中的鋼閘

18、門連接電源的負極水中的鋼閘門連接電源的負極B金屬護欄表面涂漆金屬護欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊地下鋼管連接鎂塊解析：解析：A.水中的鋼閘門連接電源的負極水中的鋼閘門連接電源的負極,即使用了外加電流。即使用了外加電流。B.金屬護欄表面涂漆，是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空金屬護欄表面涂漆，是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。氣和水分的保護方法。C.汽車底盤噴涂高分子膜，也是一種汽車底盤噴涂高分子膜，也是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。D.地下地下鋼管連接鎂塊，是犧牲陽極的陰極

19、保護法。鋼管連接鎂塊，是犧牲陽極的陰極保護法。A2下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是()A圖圖1中，鐵釘易被腐蝕中，鐵釘易被腐蝕B圖圖2中，滴加少量中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)C圖圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕鐵發(fā)生化學腐蝕D圖圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極鎂塊相當于原電池的正極C電化學問題的常見認識誤區(qū)電化學問題的常見認識誤區(qū)1誤認為原電池中負極材

20、料一定比正極材料活潑。其實不一誤認為原電池中負極材料一定比正極材料活潑。其實不一定，如定，如Mg和和Al用導線相連放在用導線相連放在NaOH溶液中形成原電池時，溶液中形成原電池時，鋁作負極。鋁作負極。2誤認為原電池質量增加的一極一定為原電池的正極。其實誤認為原電池質量增加的一極一定為原電池的正極。其實不一定，如鉛蓄電池的負極，在工作時，電極由不一定，如鉛蓄電池的負極，在工作時，電極由Pb轉變?yōu)檗D變?yōu)镻bSO4，質量增加。，質量增加。3誤認為原電池的負極一定參加反應。其實不一定，如氫氧誤認為原電池的負極一定參加反應。其實不一定，如氫氧燃料電池的負極本身不參加反應，通入的燃料發(fā)生反應。燃料電池的負

21、極本身不參加反應，通入的燃料發(fā)生反應。4用惰性電極電解飽和食鹽水后，誤認為要想恢復至原狀需用惰性電極電解飽和食鹽水后，誤認為要想恢復至原狀需加入適量鹽酸。其實不然，應該通入加入適量鹽酸。其實不然，應該通入HCl氣體。氣體。5誤認為電解熔融的誤認為電解熔融的AlCl3可以制備可以制備Al。其實不然，因為。其實不然，因為AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)不導電，不能被電解，應該電是共價化合物，熔融狀態(tài)不導電，不能被電解，應該電解熔融的解熔融的Al2O3制備制備Al。6誤認為電解過程中如果只電解水，溶液的誤認為電解過程中如果只電解水，溶液的pH一定不變。一定不變。其實不一定，如電解其實不一定，如電解NaOH溶液，溶液，c(OH)變大，變大，pH增大；電增大；電解解H2SO4溶液，溶液，c(H)變大，變大，pH減小。減小。