高三化學(xué)教案：《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　學(xué)習(xí)目標(biāo)

　　1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)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(huì)書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式;

　　4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。

　　典型例題

　　【例1】⑴今有2H2+O22H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通的應(yīng)是

　　，正極通的應(yīng)是，電極反應(yīng)式為負(fù)極：，正極：。

　�、迫舭袺OH改為稀H2SO4作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

　　正極：。⑴和⑵的電解質(zhì)不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH個(gè)有什么變化。

　　⑶若把H2改為CH4，用KOH作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

　　正極。

　　【例2】(2003年南通四市聯(lián)考試題)右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體。回答：

　　(1)直流電源中，M為極。

　　(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是，其質(zhì)量為__g。

　　(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶___∶_∶。

　　(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同)，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的濃度，H2SO4溶液的pH___。

　　(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為g。

　　課堂練習(xí)

　　1、蓄電池在放電時(shí)起原電池作用，在充電時(shí)起電解池作用，

　　下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)的反應(yīng)：Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2，下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷中不正確的是()

　　A.放電時(shí)Fe作負(fù)極，NiO2作正極

　　B.放電時(shí)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)

　　C.充電時(shí)的陰極反應(yīng)是Fe(OH)2+2e-==Fe+2OH-

　　D.該蓄電池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作電解質(zhì)溶液

　　2、生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖與細(xì)胞膜外富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池。下列有關(guān)電極反應(yīng)及產(chǎn)物的判斷正確的是：

　　A.負(fù)極反應(yīng)可能是O2+2H2O+4e-=4OH-

　　B.負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

　　C.正極反應(yīng)可能是6C6H12O6-24e-+24OH-==6CO2+18H2O

　　D.正極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O

　　3、下列四組原電池，其中放電后，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，且在正極有單質(zhì)生成的是()

　　A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu濃H2SO4

　　C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液

　　4.(多選)用石墨做電極電解AlCl3溶液時(shí)，下列電解液變化曲線合理的是()

　　ABCD

　　5.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時(shí)，在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則M的相對(duì)原子質(zhì)量為()

　　A.B.C.D.

　　6.摩托羅拉公司最新研發(fā)了一種由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鋰電池的10倍，且待機(jī)時(shí)間超過一個(gè)月。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-。

　　⑴該電池總反應(yīng)的離子方程式為——————————————————————————————————————;

　�、萍状际�————極，電池在放電過程中溶液的pH將_________(填“下降”或“上升”、不變”);若有16g甲醇蒸汽被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的CuSO4溶液(假設(shè)整個(gè)過程中能量總利用率為80%)，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2______升。

　　⑶最近，又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸汽。其中固體大是摻雜了Y2O3(Y：釔)的ZrO2(Zr：鋯)固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

　�、匐姵氐恼龢O反應(yīng)式為_________________，

　�、诜烹姇r(shí)固體電解質(zhì)里O2-離子的移動(dòng)方向是向_______極移動(dòng)(填正或負(fù))。

　　7、1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣和海水電池為能源的新型海水航標(biāo)燈.它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍.根據(jù)以上敘述，填寫這種電池兩極的電極反應(yīng)式：

　　(1)負(fù)極：.

　　(2)正極：.

　　課后練習(xí)

　　1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()

　　A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡

　　B.用鋅片做陽極，鐵片做陰極，電解氯化銅溶液，鐵片表面析出銅

　　C.把銅片插入三氯化鐵溶液，在銅片表面析出鐵

　　D.把鋅放入稀鹽酸中，加幾滴氯化銅溶液，產(chǎn)生氣泡速率加快

　　2.據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的蓄電池，它具有容量大、污染小的特點(diǎn)，其電池反應(yīng)為：2Zn+O2=2ZnO，其原料為鋅、空氣和電解質(zhì)溶液，則下列敘述正確的是()

　　A.鋅為正極，空氣在負(fù)極反應(yīng)B.負(fù)極還原反應(yīng)，正極氧化反應(yīng)

　　C.負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O

　　D.電池工作時(shí)溶液的pH降低

　　3.有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕;將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)激烈;將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化;若將銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出，據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是：

　　A.dcabB.dabcC.dbacD.badc

　　4.在H2O中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3—SO42—、Cl—，該溶液放在惰性電極的電解槽中通電片刻后，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是()

　　A.1:8B.8:1C.35.5:108D.108:35.5

　　5、在裝有水的燒杯里，用細(xì)線掛一個(gè)呈水平方向的由Fe和Ag焊接成的圓柱棒，如右圖。⑴向燒杯中加入CuSO4溶液后，棒的狀態(tài)將如何變化?(溶液密度的變化忽略不計(jì))

　　⑵說明上述變化的原因。

　　6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。

　�、臿電極材料_______，其電極反應(yīng)式為_____________________。

　　⑵電解液d可以是_______，則白色沉淀在電極上生成;也可以是_______，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。

　　A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液

　　⑶液體c為苯，其作用是________________，在加入苯之前，對(duì)d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是__________________________。

　�、热鬱改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_______________________________________。

　　專題(七)答案例題例1【答案】⑴H2、O2;負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;⑵負(fù)極：2H2-4e-=4H+，正極：O2+4H++4e-=2H2O;pH變小;pH變大;⑶負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-。

　　例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶∶1;(4)不變、不變、增大、減小;(5)45.18。

　　課堂練習(xí)

　　1D2B3C4AD5C

　　6.⑴2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O，⑵負(fù)極，下降，13.44L，

　　⑶①O2+4e-=4O2-,②負(fù)極。)

　　7答案：(1)Al-3e=Al3+

　　(2)2H2O+O2+4e=4OH-

　　課后練習(xí)

　　1C2C3B4B

　　5答案：⑴Fe一端升高，Ag一端降低，同時(shí)Fe端逐漸溶解，Ag端有紅色物質(zhì)析出，水溶液略顯淺藍(lán)色;⑵上述變化的原因見解析。

　　6.⑴Fe，F(xiàn)e-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔絕空氣，防止產(chǎn)物被氧化;趕盡溶液中的氧氣;⑷白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。