（全國通用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第8講 電化學(xué)原理課件

第八講電化學(xué)原理第八講電化學(xué)原理專題二基本理論專題二基本理論2016高考導(dǎo)航高考導(dǎo)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(diǎn)高頻考點(diǎn)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(yīng)和電池反應(yīng)方程極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源式。了解常見化學(xué)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(xué)理解金屬發(fā)生電化學(xué)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(yīng)用應(yīng)用2015T112013T102013T28電解原理及其應(yīng)電解原理及其應(yīng)用用2014T27電化學(xué)知識(shí)及其電化學(xué)知識(shí)及其規(guī)律的綜合應(yīng)用規(guī)律的綜合應(yīng)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(xué)是高考的熱點(diǎn)，題型以傳統(tǒng)題型為主，其中電化學(xué)是高考的熱點(diǎn)，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(jì)算、電極原電池的工作原理、電解產(chǎn)物的判斷與計(jì)算、電極及電池反應(yīng)方程式的書寫都是命題的熱點(diǎn)內(nèi)容，分及電池反應(yīng)方程式的書寫都是命題的熱點(diǎn)內(nèi)容，分值約值約46分；預(yù)計(jì)分；預(yù)計(jì)2016年高考中電化學(xué)考點(diǎn)還有年高考中電化學(xué)考點(diǎn)還有“變熱變熱”的趨勢，題目也會(huì)更加新穎。要特別注意的趨勢，題目也會(huì)更加新穎。要特別注意提高根據(jù)題中所給信息書寫電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)提高根據(jù)題中所給信息書寫電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式的能力。方程式的能力?？键c(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用考點(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用1原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)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(dǎo)電的非金屬為較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為_極。極。(2)根據(jù)電子流動(dòng)方向或電流方向。電子流動(dòng)方向：由根據(jù)電子流動(dòng)方向或電流方向。電子流動(dòng)方向：由_；電流方向：由；電流方向：由_。(3)根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向。在原電池的電根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子向解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子向_移動(dòng)，而陰離子向移動(dòng)，而陰離子向_移移動(dòng)。動(dòng)。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化。原電池的負(fù)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(fù)極總是失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；而正極總是得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)；而正極總是得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。負(fù)負(fù)正正負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極2不同介質(zhì)下電極反應(yīng)式的書寫不同介質(zhì)下電極反應(yīng)式的書寫(1)書寫步驟書寫步驟1(原電池原理應(yīng)用類原電池原理應(yīng)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是()A正極反應(yīng)中有正極反應(yīng)中有CO2生成生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用A破題關(guān)鍵破題關(guān)鍵電池內(nèi)部電流方向從電池內(nèi)部電流方向從_到到_，故故H從負(fù)極產(chǎn)生，流向正極參加正極反應(yīng)。從負(fù)極產(chǎn)生，流向正極參加正極反應(yīng)。負(fù)極負(fù)極正極正極互動(dòng)拓展互動(dòng)拓展(1)任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池嗎？任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池嗎？(2)兩種金屬作電極時(shí)，較活潑的金屬一定作負(fù)極嗎？兩種金屬作電極時(shí)，較活潑的金屬一定作負(fù)極嗎？答案答案:(1)必須是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池必須是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池,非氧化還原反應(yīng)沒有電子的轉(zhuǎn)移，必然無法設(shè)計(jì)成原電池。非氧化還原反應(yīng)沒有電子的轉(zhuǎn)移，必然無法設(shè)計(jì)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(zhì)溶液時(shí)，由于作電解質(zhì)溶液時(shí)，由于Mg與與NaOH溶液不反應(yīng)而溶液不反應(yīng)而Al能，故鋁作負(fù)極。能，故鋁作負(fù)極。AD電極反應(yīng)式的考查電極反應(yīng)式的考查DC考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用1分清陰、陽極。與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相分清陰、陽極。與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極發(fā)生的反應(yīng)為連的為陰極，兩極發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)，注意得失電子守恒。書寫電極反應(yīng)，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?yàn)榈氖щ娮幽芰?，陰離子放電順序?yàn)镾2_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(jìn)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(jìn)行判斷：_Hg2Fe3_H(酸酸)Pb2Fe2Zn2H(水水)Al3Mg2Na。IBrClOH(水水)AgCu26恢復(fù)原態(tài)措施恢復(fù)原態(tài)措施電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問題應(yīng)該用質(zhì)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(fù)原，而復(fù)原，而Cu2完全放電之后，應(yīng)加入完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。復(fù)原。電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用B破題關(guān)鍵破題關(guān)鍵正確判斷裝置類型正確判斷裝置類型,閉合閉合K1時(shí)時(shí),裝置為裝置為_，反應(yīng)類型相，反應(yīng)類型相當(dāng)于鐵的當(dāng)于鐵的_腐蝕；閉合腐蝕；閉合K2時(shí)時(shí),裝置為裝置為_,陽極為惰性電極，相陽極為惰性電極，相當(dāng)于電解食鹽水。當(dāng)于電解食鹽水。原電池原電池吸氧吸氧電解池電解池互動(dòng)拓展互動(dòng)拓展(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？金屬導(dǎo)電發(fā)生什么電解質(zhì)溶液導(dǎo)電一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？金屬導(dǎo)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(yùn)動(dòng)情況是怎在原電池或電解池中，陰、陽離子及電子的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？樣的？答案：答案：(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)殡娊赓|(zhì)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)、還原反應(yīng)，有新物質(zhì)生成。金屬導(dǎo)電是物理變化。反應(yīng)、還原反應(yīng)，有新物質(zhì)生成。金屬導(dǎo)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(zhì)溶液或熔融原電池和電解池中，陰、陽離子一定在電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)中移動(dòng)，電子一定在導(dǎo)線中移動(dòng)?？珊営洖閼B(tài)電解質(zhì)中移動(dòng)，電子一定在導(dǎo)線中移動(dòng)?？珊営洖椤半x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(xué)組裝了如圖所示的電化某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極學(xué)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(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)C電極電極逐漸溶解逐漸溶解D電極電極的電極反應(yīng)：的電極反應(yīng)：Cu22e=CuAD可充電電池可充電電池CC歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池工作原理對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池工作原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。動(dòng)。(2)可充電電池充電時(shí)為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)可充電電池充電時(shí)為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電池的生還原反應(yīng)；充電時(shí)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(fù)極相連。極與外接直流電源的負(fù)極相連。考點(diǎn)三電化學(xué)知識(shí)及其規(guī)律的綜合應(yīng)用考點(diǎn)三電化學(xué)知識(shí)及其規(guī)律的綜合應(yīng)用1電化學(xué)計(jì)算的基本方法和技巧電化學(xué)計(jì)算的基本方法和技巧原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。通常有下列三種方法：電量關(guān)系的計(jì)算等。通常有下列三種方法：(1)根據(jù)電子守恒計(jì)算根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)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(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。出比例式計(jì)算。犧牲陽極的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)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(xué)腐蝕一般化學(xué)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(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法有一般防外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法有一般防腐條件的防護(hù)未采取任何防護(hù)措施。腐條件的防護(hù)未采取任何防護(hù)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(guān)電化學(xué)的計(jì)算有關(guān)電化學(xué)的計(jì)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(yīng)式為極上的電極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵破題關(guān)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(gè)電極轉(zhuǎn)移的；串聯(lián)的電解裝置中，每個(gè)電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)電子數(shù)_。正正陽陽電解電解(鍍鍍)4OH4e=2H2OO21120.025 molL1陰極陰極相等相等互動(dòng)拓展互動(dòng)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(guān)系？關(guān)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(shí)放電，同時(shí)陽極上陽極上OH放電，相當(dāng)于電解水。放電，相當(dāng)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(zhì)的量等于轉(zhuǎn)移電子的，其物質(zhì)的量等于轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。物質(zhì)的量。D2HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)無明顯無明顯“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)“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(fù)極，從而判的正、負(fù)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(fù)極，判斷陰、陽極，從而判斷電源的正、負(fù)極，進(jìn)一步判斷其他進(jìn)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(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)1下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B金屬護(hù)欄表面涂漆金屬護(hù)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(fù)極水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極,即使用了外加電流。即使用了外加電流。B.金屬護(hù)欄表面涂漆，是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空金屬護(hù)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(hù)方法。氣和水分的保護(hù)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(hù)方法。使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護(hù)方法。D.地下地下鋼管連接鎂塊，是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。鋼管連接鎂塊，是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。A2下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是下列與金屬腐蝕有關(guān)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(lán)色沉淀出現(xiàn)溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C圖圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕鐵發(fā)生化學(xué)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(dāng)于原電池的正極鎂塊相當(dāng)于原電池的正極C電化學(xué)問題的常見認(rèn)識(shí)誤區(qū)電化學(xué)問題的常見認(rèn)識(shí)誤區(qū)1誤認(rèn)為原電池中負(fù)極材料一定比正極材料活潑。其實(shí)不一誤認(rèn)為原電池中負(fù)極材料一定比正極材料活潑。其實(shí)不一定，如定，如Mg和和Al用導(dǎo)線相連放在用導(dǎo)線相連放在NaOH溶液中形成原電池時(shí)，溶液中形成原電池時(shí)，鋁作負(fù)極。鋁作負(fù)極。2誤認(rèn)為原電池質(zhì)量增加的一極一定為原電池的正極。其實(shí)誤認(rèn)為原電池質(zhì)量增加的一極一定為原電池的正極。其實(shí)不一定，如鉛蓄電池的負(fù)極，在工作時(shí)，電極由不一定，如鉛蓄電池的負(fù)極，在工作時(shí)，電極由Pb轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镻bSO4，質(zhì)量增加。，質(zhì)量增加。3誤認(rèn)為原電池的負(fù)極一定參加反應(yīng)。其實(shí)不一定，如氫氧誤認(rèn)為原電池的負(fù)極一定參加反應(yīng)。其實(shí)不一定，如氫氧燃料電池的負(fù)極本身不參加反應(yīng)，通入的燃料發(fā)生反應(yīng)。燃料電池的負(fù)極本身不參加反應(yīng)，通入的燃料發(fā)生反應(yīng)。4用惰性電極電解飽和食鹽水后，誤認(rèn)為要想恢復(fù)至原狀需用惰性電極電解飽和食鹽水后，誤認(rèn)為要想恢復(fù)至原狀需加入適量鹽酸。其實(shí)不然，應(yīng)該通入加入適量鹽酸。其實(shí)不然，應(yīng)該通入HCl氣體。氣體。5誤認(rèn)為電解熔融的誤認(rèn)為電解熔融的AlCl3可以制備可以制備Al。其實(shí)不然，因?yàn)椤Ｆ鋵?shí)不然，因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，不能被電解，應(yīng)該電是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，不能被電解，應(yīng)該電解熔融的解熔融的Al2O3制備制備Al。6誤認(rèn)為電解過程中如果只電解水，溶液的誤認(rèn)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(shí)不一定，如電解其實(shí)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。