第一篇:電化學教學設計
二輪專題復習
電化學
一、高考命題解密
有關電化學中原電池及電解池基本原理的理解和應用,是近年來高考試題中考察的一個熱點內容,備受命題者的青睞。電化學知識有很強的綜合性,既可以綜合學科內知識,又可以涉及學科間知識的應用,還可以與生產生活等問題相聯系,是不可忽視的知識點。“電化學”與前面所學的氧化還原反應、離子反應、元素化合物知識,甚至于與物理上的電化學知識,生物上的有氧呼吸、無氧呼吸都有聯系。預計2016年高考可能會以選擇題的形式考察電極反應式的正誤判斷、電極附近溶液PH變化、電極的產物、兩極得失電子守恒等,或是以填空的形式綜合考察應用電解原理解決實際問題和有關計算的能力。
二、教學設計思路
針對我們的學生在做題時基本知識掌握不牢,對電化學的體型沒有思路,看到題不會讀題,即使讀完題也不能從題干提煉出有用的信息。做題比較盲目,效率和準確率都不高。通過本專題的復習讓學生形成做此類題的思路。學會從題干中分離出有用的信息,找出突破口,順利解決問題。為了達到此目的,再設計本節課時,采用多媒體輔助教學,先由學生進行基礎知識串連,老師再分析做題的思路和方法,最終達到本節課的教學目的。
三、教學目標 知識與技能
理解原電池和電解池的工作原理并正確書寫電極反應和總反應方程式
了解原電池和電解池在實際中的應用 過程與方法
通過習題分析掌握處理電化學題型的思路與方法 學會運用分析、歸納、概括等方法對信息進行加工 情感態度與價值觀
發展化學學習興趣,有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識,能夠對與化學有關的社會和生活問題做出合理的解釋。
四、教學重點
理解原電池和電解池的工作原理并正確書寫電極反應和總反應方程式,通過習題的分析掌握處理電化學題型的思路與方法
五、教學難點
通過習題的分析掌握處理電化學題型的思路與方法
六、教學過程
【導入】針對我們在做題時對基本知識掌握不牢固,現在先由大家進行基礎知識串連。
【投影】基礎知識回顧,學生自主完成。
一、原電池
1、正、負極的判斷
正極----電子發生 反應的電極(電子流)負極----電子發生 反應的電極(電子流)
2、溶液中離子的移動方向 陽離子→ 陰離子→
3、電極方程式的書寫
注意電解質是否參加兩個電極的電極反應。
二、電解池 工作原理 ①電極:
A.陽極:與直流電源 極相連,發生 反應,電子。B.陰極:與直流電源 極相連,發生 反應,電子。②電子及離子流向:
A.電子:電源的 極→導線→電解池的 極→陽離子? 陰離子→電解池的 極→導線→電源的 極。B.離子:陽離子向 極移動,陰離子向 極移動. ③結果:電能轉化為化學能.
三、判斷電解池電極產物的方法(1)陽極產物的判斷
①看,若為活性電極(除Au、Pt以外的金屬),則 失電子,電極溶解.
②若為惰性電極(Au、Pt或石墨),根據陰離子放電順序判斷.陰離子放電順序為:(2)陰極產物的判斷
此時電極材料不會放電,只根據陽離子放電順序進行判斷. 陽離子放電順序為:
四、電鍍
①電極材料:陽極為鍍層金屬;陰極為
. ②電解質溶液:含鍍層金屬離子.
③特點: 極溶解,陰極沉積,電鍍液的濃度
&電解精煉銅
①電極材料:陽極為 ;陰極為 ②電解質溶液:含Cu2+的鹽溶液. ③電極反應:陽極為
; 陰極為
.五、金屬的電化學腐蝕與防護
(1)金屬腐蝕的實質:金屬失去電子被氧化.
(2)金屬腐蝕的類型 ①化學腐蝕: ②電化學腐蝕:(3)常見的電化學腐蝕
①鐵的吸氧腐蝕 A.負極: ;
B.正極:
;
C.總反應:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O.②鐵的析氫腐蝕A.負極:Fe-2e-===Fe2+;
B.正極:
↑;(5)金屬腐蝕的快慢
①電解池的 極>原電池的 極>化學腐蝕>一般保護措施>原電池的 極(已被保護)>電解池的 極(已被保護)②金屬的活潑性差別越大,越易被腐蝕.
③對同一電解質溶液,電解質溶液的濃度越,腐蝕越快.(6)金屬的防護 ①電化學防護
A.犧牲陽極的陰極保護法.如在船舶的外殼裝上鋅塊:鋅作原電池的 極(陽極),鐵作為原電池的正極(陰極).
B.外加電流的陰極保護法.如鋼閘門被保護:陽極為惰性電極,與電源正極相連;陰極為,與電源負極相連. ②改變金屬的內部結構.如不銹鋼. ③加防護層.如噴油漆等。
【小組討論,合作學習】歸納整理以上知識點
【隨堂練習】多媒體展示,老師先分析,后有學生自主解題。【板書】電化學
一、原電池
二、電解池
三、金屬的腐蝕與防護
【作業】
完成專題七
《電化學》相關習題
立志教育 百折不悔 我叫邊華然,女,1978年出生,1998年師專畢業至今一直在中學任教,并一直擔任班主任工作。
我作為一名為孩子們服務的普普通通的教師,以平常心做著平常事,猶如大路邊一株清雅的百合的存在,不為取悅偶然路過的行人,只為那一張張充滿天真稚氣的笑臉。看著孩子們的成長變化,看著他們變得懂事,那是一種特有的人生享受。
一、思想政治方面
從教以來,始終堅持學習馬列主義,毛澤東思想,以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,堅持科學發展觀。熱愛黨,熱愛祖國,熱愛人民,堅決擁護黨的領導。認真學習并貫徹執行黨在新時期的路線、方針、政策,忠誠黨和人民的教育事業。遵紀守法,積極上進,熱愛學校,團結同志,關愛學生,教書育人,為人師表,兢兢業業,勤勤懇懇,默默無聞,任勞任怨,敬業愛崗,樂于奉獻。
二、愛崗敬業,用心鉆研為人師。
在工作中,我勤懇敬業,踏踏實實地教書育人,認認真真地做好本職工作,不辜負領導對我的信任。教學上本著“授之魚不如授之以漁”的宗旨,注重對學生能力的培養,不僅教他們學習知識,而且讓他們在學習過程中學會學習,學會做人。我虛心向經驗豐富的教師學習:對自己所任教的學科有了很強的駕馭能力。教學中注意分析學生的特點,根據不同學生的學習情況采用靈活多樣的教學方法,積極營造一種平等和諧、活躍有序的課堂氛圍,力求讓每一個學生都能有所收獲。
老師要給學生一杯水,自己要有一眼清泉水。因此,我始終注重提高自身素質,通過不斷的學習,改善知識結構,更新知識內容,給自己供給精神營養。我利用假期業余時間,堅持參加培訓與學習,極大地提高了自己的教育理論水平,業務能力也得到了增強。在工作中,除了系統地學習現代教育理念和業務知識,還堅持用學到的知識指導實踐,同時注重向身邊的同事特別是老教師學習,不斷地研究創新教學的方式方法,探索最有效的教育手段。幾年來,我先后負責過低、中年級的教學工作,都取得了較好的教育成果。
三、班主任工作
在擔任班主任工作中,一直秉承“與時俱進、銳意創新“的精神,堅持 “以人為本、全面發展”的原則,在新時期開創德育工作的新思路。對學生一視同仁,堅持“公平、公開、公正”的原則,既能鼓勵優生,又能幫助學困生,善于做學生的思想工作,從人格上尊重學生,從個人發展的角度鼓勵學生,從身心健康的角度關愛學生,用人間之美德感化學生,用博大的胸懷理解包容學生,在學生遇到挫折時能穩定學生情緒并加以使之振奮精神,所帶班級班風淳正,人文氣息濃厚,學風輕松自然,所教班級在學科競賽中多次取得優異的成績,2008年被評為 “市優秀班主任”。
四、不懈努力,碩果累累促成長。
一分耕耘,一分收獲。幾年來,我的付出也換來了工作上的豐碩成果。我輔導的學生在各種競賽中多次獲獎,我也多次被評為優秀輔導教師;在2007、2009年的考核中,兩次被評為優秀;2008年被評為市級優秀班主任;2007、2009年兩次被評為縣優秀教師。
回首昨天,我沒有悔恨;展望明天,我信心百倍。我愿與所有的教師們一道繼續努力,為教育事業奉獻自己的青春。
第二篇:電化學復習教學設計
霍城縣中學教學參評設計
課題:電化學解題方法探究
——難點突破之電極反應式的書寫
姓名:徐惠明
單位:新疆伊犁霍城縣江蘇中學
郵編:835200
郵箱:571069085@QQ.COM
電話:*** 霍城縣中學教學參評設計 電化學復習專題: 電化學解題方法探究
——難點突破之電極反應式的書寫 理論依據
建構主義理論最核心的內容是:“以學生為中心,強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。建構主義認為,學習者要想完成對所學知識的意義建構,即達到對該知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其它事物之間聯系的深刻理解,最好辦法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗,因此,本節課我主要采用拋錨式教學或“情境性教學”。
即:創設情境--確定問題--自主學習--協作學習--效果評價 考綱要求
1、了解原電池和電解池的工作原理。能寫出電極反應和電池反應方程式。
2、了解常見化學電源的種類及其工作原理。
3、理解金屬發生電化學腐蝕的原因,金屬腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施。教材分析
電化學是無機化學中很重要的內容,它與基本概念、基本理論、元素化合物等內容密切相關。化學能與電能的相互轉化是氧化還原反應本質的拓展和應用,其中涉及到電極的判斷和電極反應式、離子放電規律、電解產物分析及溶液pH的變化、電化學計算、實驗設計等知識點。電化學還常常涉及到物理學中的串聯電路、并聯電路等。無疑,有關電化學知識也必然是物理學和化學的交匯點,這一融合正反映了突破學科中心,實施素質教育的新課程理念,將會成為理科綜合測試的重點。為此,確立了本節內容的重點是“兩池”(原電池和電解池)的化學反應原理,而電解產物的判斷方法及溶液pH的變化規律則是本部分的難點。3 學情分析
前面學生雖然已經學習了原電池與電解池的相關知識,探究了化學能與電能的相互轉化,初步學會了電極反應式的書寫,也接觸到了幾種化學電源及金屬的電化學腐蝕等知識,但是對于原電池和電解池相關知識的理解仍然存在問題,在解題過程中也常常出現錯誤,因此,還需要再進一步加以對比、辨析和歸納,從而使學生對這些內容有更加全面和深刻的理解。4 教學目標的確立
為了幫助學生進一步區分原電池和電解池,更好地理解和掌握電化學知識,我在教學過程中設立的教學目標如下。4.1知識與技能:
通過原電池、電解池的知識對比,使 學生進一步掌握原電池、電解池的化學反應原理、電極的判斷、電極反應式的書寫、離子放電規律、電解產物分析及溶液pH值的變化、電化學計算、實驗設計等知識點。4.2過程與方法:
在復習原電池和電解池知識的過程中,運用對比、歸納、總結等教學方法通過問題探究,培養學生知識的遷移能力和多角度思維能力以及應用所學知識解決實際問題的能力。
4.3情感態度與價值觀: 使學生在探究化學能與電能之間相互轉化奧秘的過程中,提高學習化學的興趣和熱情,感受化學世界的奇妙與和諧。5 教學流程
一、高考怎樣考?--------考題體驗
2011高考
(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖
見圖12(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時,陽極的電極反應式為--------------------2012年高考
鋁電池性能優越,Al-AgO電池可作水下動力電源,其原理如圖該電池的反應為---------------2013年高考
Mg-H2O2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質,示意圖如上。該電池工作時,下列說法正確的是()A.Mg電極是該電池的正極 B.H2O2在石墨上發生氧化反應
C.石墨電極附近的溶液的pH值增大 D.溶液中的Cl-向正極移動
二、迎考怎樣準備?-----知識精要
1、兩電池的對比
①構成:原電池:------------電解池:---------------②電極名稱: 原電池:-----------------電極反應:-------------------電解池:-----------------電極反應:------------------【歸納】
電解時離子放電順序:-----------【特別提醒】高考時有時不按常規出牌,要隨機應變 2009年高考
反應Ⅳ常被用于電解生產(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極,陽極發生的電極反應可表示為----------------------------。
2、兩電池外電路電子流向
原電池:-------------------------電解池:----------------------------特別注意:
溶液中無電子通過,導電的是通過陰陽離子的移動而導電的。電流的方向與電子流的方向相反。
【典例精煉】
1、某種可充電聚合物鋰離子電池放電時的反應為Li1-xCoO2+LixC6===6C+LiCoO2,下列說法不正確的是()A.放電時LixC6發生氧化反應
B.充電時,Li+通過陽離子交換膜從左向右移動 C.充電時將電池的負極與外接電源的負極相連
D.放電時,電池的正極反應為Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2
2、控制適合的條件,將反應2Fe3++2I-2Fe2++I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應開始時,乙中石墨電極上發生氧化反應 B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原 C.電流計讀數為零時,反應達到化學平衡狀態
D.電流計讀數為零后,在甲中溶入FeCl2固體,乙中的石墨電極為負極
3. 將兩個鉑電極放置在KOH溶液中,然后分別向兩極通入CH4和O2,即可產 生電流。下列敘述正確的是()①通入CH4的電極為正極
②正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-===4OH-
③通入CH4的電極反應式為CH4+2O2+4e-===CO2+2H2O ④負極的電極反應式為CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O ⑤放電時溶液中的陽離子向負極移動 ⑥放電時溶液中的陰離子向負極移動 A.①③⑤ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③
4. 電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下:
電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰陽兩極均為惰性電極,(1)A極為________,電極反________________________________________。(2)B極為________,電極反________________________________________。
應應
式式
為為【歸納】陌生電極的書寫方法
①標價定電子②平衡電荷③原子守恒 注意:
1、堿性不出現H+和CO2
2、酸性不出現OH-、3、關注非水介質如熔融鹽、熔融金屬氧化物
4、Fe做電極失2e-生成Fe2+
5、二次電池放電為原電池充電為電解池充電時正----正相接、負----負相接
【課后練習】
1、有關下列四個常用電化學裝置的敘述中,正確的是()
A.圖Ⅰ所示電池中,MnO2的作用是催化劑
B.圖Ⅱ所示電池放電過程中,硫酸濃度不斷增大
C.圖Ⅲ所示裝置工作過程中,電解質溶液中Cu2+濃度始終不變 D.圖Ⅳ所示電池中,Ag2O是氧化劑,電池工作過程中還原為Ag
2、在日常生活中,我們經常看到鐵制品生銹、鋁制品表面出現白斑等眾多的金屬腐蝕現象。可以通過 下列裝置所示實驗進行探究。下列說法正確的是()A.按圖Ⅰ裝置實驗,為了更快更清晰地觀察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精燈加熱具支試管
B.圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖,圖Ⅱ的正極材料是鐵
C.鋁制品表面出現白斑可以通過圖Ⅲ裝置進行探究,Cl-由活性炭區向鋁箔表面區遷移,并發生電極反應:2Cl--2e-===Cl2↑
D.圖Ⅲ裝置的總反應為4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,生成的Al(OH)3進一步脫水形成白斑
3、以黃銅礦精礦為原料,制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示:
Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。Ⅱ.采用如下裝置進行電化學浸出實驗將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區,恒速攪拌,使礦粉溶解。在陰極區通入氧氣,并加入少量催化劑。
Ⅲ.一段時間后,抽取陰極區溶液,向其中加入有機萃取劑(RH)發生反應:2RH(有機相)+Cu2+(水相)-----R2Cu(有機相)+2H+(水相)分離出有機相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2+得以再生。Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。
(1)黃銅礦粉加入陽極區與硫酸及硫酸鐵主要發生以下反應:
(2)CuFeS2+4H+===Cu2++Fe2++2H2S2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ①陽極區硫酸鐵的主要作用是____________。
②電解過程中,陽極區Fe3+的濃度基本保持不變,原因是______________________。
(2)陰極區,電極上開始時有大量氣泡產生,后有固體析出,一段時間后固體溶解。寫出上述現象對應的反應式____________________。
(3)若在實驗室進行步驟Ⅲ,分離有機相和水相的主要實驗儀器是__________;加入有機萃取劑的目的是__________。
(4)步驟Ⅲ,向有機相中加入一定濃度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是____________。
(5)步驟Ⅳ,若電解 200 mL 0.5 mol·L-1的 CuSO4溶液,生成銅 3.2 g,此時溶液中離子濃度由大到小的順序是__________。小結:電化學試題的一般解答方法
1、仔細審題,找出有效信息 如:是原電池還是電解池? 是什么電極?
是根據什么氧化還原反應設計?
是什么環境?
2、寫出電極反應式
(1)確定發生化合價變化的元素
(2)確定轉移的電子數
(3)明確反應環境,根據三大守恒完成方程式
3、根據題設回答問題 注意答題規范性
教學反思:
一:本堂課沒有完全達到了我們的預期目標;層次好一些的班級學生能有六成的過關率,究其原因,學生沒能更好的領悟老師的引導,同時科任老師也需從多方面來對學生進行更好的興趣引導,高考復習需要的是老師的精心,學生的用心。二:課堂的師生交互的,學生的參與活動方面: 本節課是多媒體課,通過課件中的豐富展示,如:
1、判斷是原電池還是電解池:---------是否有外加電源
2、判斷電極---------本質:氧化反應、還原反應
3、寫出電極反應式-------本質是氧化還原反應(1)根據放電順序確定得失電子的物質(2)根據化合價變化確定轉移的電子數
(3)明確反應環境,根據“三大守恒”完成方程式
等方面,學生的參與意識還是很強的,回答的積極,正確率也高。但上升到高考試題,學生馬上就產生了一定的恐懼感,我認為,我們的復習不全是知識的復習,在一定的場景中,實施心理疏導也顯得尤為重要!三:本節課我們采取的教學策略:
(1)由淺入深,適時關注學生,學生能接納的多講,接納有困難的慢講。(2)精選高考模擬題,注意培養學生們的心理承受能力。切不可一次性就把學生嚇倒!
本人充分運用了多媒體和信息技術創設生動教學情境的教學策略,實踐結果說明了情境教學是有效的。
總之:從全過程來看,選題是適中的,內容是全面的。講解是到位的,唯一美中不足的是,學生們的掌握程度不是很理想!
教學感悟:人生如競技場,總是看誰笑到最后的終點。讓我們關注不同學段的差異性,一起思考怎樣引領學生去“笑傲化學”。。
第三篇:《電化學專題復習》教學設計
《電化學專題復習》教學設計 青銅峽市高級中學張浩棟 一教學目標 1 知識能力
(1).理解原電池和電解池的工作原理。
(2)了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業反應原理。(3)能寫出電極反應和電池反應方程式。(4)了解常見化學電源的種類及其工作原理 2 過程與方法
(1)適當時間里學生討論,進行合作學習。
(2)能根據電化學的原理解決有關設計電解池和原電池的問題.二教學重點:原電池原理、電解原理及其應用。三教學難點:原電池、電解池的分析、判斷。
四教學方法:創設問題情景——復習討論——歸納總結——教師評價 五教學準備:多媒體課件 教學過程:
[復習] 多媒體示屏(2007年寧夏高考試題化學26題)問題1:是否做過此題?
問題2:此題考查了那些知識點。
[引課]由于電化學知識跟我們的社會經濟和生態環境以及國防建設密切相關,所以是歷年高考的熱點問題,今天我們就來學習解決有關電化學的問題。[板書]:電化學專題復習
[學生活動]:觀看07年考試說明 [板書] 一.裝置和電極的名稱判斷 [學生活動]:判斷解答
問題:(2006年全國高考題)在原電池和電解池的電極上所發生的反應,同屬氧化反應或同屬還原反應的A、原電池的正極和電解池的陽極所發生的反應 B、原電池的正極和電解池的陰極所發生的反應 C、原電池的負極和電解池的陽極所發生的反應 D、原電池的負極和電解池的陰極所發生的反應 問題:鋅、溴蓄電池的充、放電的電池總反應為: Zn+Br2
Zn2++2Br-,下列各反應:
①Zn-2e-=Zn2+
②Br2+2e-=2Br-
③2Br--2e-=Br2
④Zn2++2e-=Zn,其中充電時的陽極和放電時的負極反應分別是 A.①②
B.③①
C.④②
D.③②
問題將Al片和Cu片用導線相連,一組插入濃HNO3中,另一組插入稀NaOH溶液中,分別形成了原電池,則在這兩個原電池中,正極分別為 A.Al片、Cu片
B.Cu片、Al片
C.Al片、Al片
D.Cu片、Cu片
[學生活動]:歸納總結原電池、電解池的判斷,原電池電解池電極的判斷 [示屏總結]:學生發表見解后教師總結 ①外接電源
一般來說:有外接電源的為電解池,無外接電源的為原電池 ②充電電池
放電時為原電池;充電時為電解池 ③電鍍池、銅的精煉判斷:
陽極材料和電解質溶液中金屬陽離子 原電池電極的判斷
正極:相對不活潑的金屬或非金屬導體,還原反應,得電子 負極:相對活潑的金屬,氧化反應,失電子 電解池電極的判斷
陽極:與電源正極相連,氧化反應,失電子… 陰極:與電源負極相連,還原反應,得電子… [板書]:二.電極反應式和總反應式的書寫 [示屏]:
[學生活動]:練習[師生共同評析] [過度] 燃料電池的電極以及電極反應式
例題3:阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池反應為:
2H2+O2==2H2O,電解液為KOH溶液。
(1):負極應通入_
__氣,正極通入__
_氣, 電極反應為:負極_____________ __
正極_____________(2):如把KOH溶液改為H2SO4溶液作電解液,則電極反應: 負極_______
___正極_________
___(3):如把KOH溶液改為熔融的Na2CO3作電解液,則電極反應為: 負極______________
__
正極_______
_____(4):如把H2改為CH4,KOH溶液作電解液,形成燃料電池,則總反應式:
電極反應: 負極
__
正極______
___ [學生活動]:歸納總結原電池電極反應式書寫 [示屏總結]:學生發表見解后教師總結
①本質上屬于氧化還原反應、離子反應。因此可借助氧化還原反應配平、離子反應配平的技巧來書寫。
②要充分考慮生成物所處的介質----電解質環境。必須將電解質溶液中參與電極反應的這部分介質寫進電極反應式。電極的放電順序: 陰極:陽離子放電,放電能力與金屬活動順序相反。K +、Ca2+、Na +、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+ Sn2+、Pb2+(H+)Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+.得e-能力依次增強
陽極:活性電極(除Au、Pt、C等)放電能力﹥陰離子。即: Zn、Fe… Cu、Hg、Ag ﹥S2-、I -、Br -、Cl -、OH -(水)、NO3 -、SO4 2- 失e-能力依次減弱 練習 .某學生欲完成 2HCl + 2Ag = 2AgCl↓+H2↑反應,設計了下列四個實驗,你認為可行的實驗是
(07山東理綜)29.鐵及鐵的化合物應用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式
。(2)若將(1)中的反應設計成原電池,請畫出原電池的裝置圖,標出正、負極,并寫出電極反應式。
3. 2004年江蘇高考)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電流總反應式為: Zn(s(+2MnO2(s(+H2O(l(=Zn(OH(2(s(+Mn2O3(s(下列說法錯誤的是
A(電池工作時,鋅失去電子 B(電池正極電極反應式為:
2MnO2(s(+H2O(l(+2e(=Mn2O3(s(+2OH((aq(C(電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
D(外電路中每通過0(2 mol電子,鋅的質量理論上減小6(5 g 4.(07全國II理綜)10.在盛有稀H2SO4的燒杯中放入導線連接的鋅片和銅片,下列敘述正確的是
A.正極附近的SO42—離子濃度逐漸增大
B.電子通過導線由銅片流向鋅片 C.正極有O2逸出
D.銅片上有H2逸出
07年上海卷)右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關的判斷正確的是()
A a為負極、b為正極 B a為陽極、b為陰極
C 電解過程中、d電極質量增加 D 電解過程中,氯離子濃度不變
電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池,裝有電aX、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:
(1)若X、Y都有是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則,①電解池中X極上的電極反應式為。在X極附近觀察到的現象是。②Y電極上的電極反應式為,檢驗該電極反應產物的方法是。(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X電極的材料是,電極反應式為。②Y電極的材料是,電極反應式為。
(說明:雜質發生的電極反應不必寫出)
練習:07年寧夏高考化學26題 [學生活動]:解析并評價 [本節課小結] 多媒體示屏
第四篇:電化學教學經驗之談
電化學教學經驗之談
經驗之一:會理解掌握電化學有關概念。
一原理:氧化還原反應(以此統領電化學知識的理解和運用)。二轉化與兩種池子:化學能轉化為電能(原電池),電能轉化為化學能(電解池)。三流向:電子流向、電流流向、離子流向。四電極:正極、負極、陰極、陽極。構成四條件:兩種池子均有兩電極、均要電解質溶液(可能是熔融的電解質)、均形成閉合回路、原電池(需自發的氧化還原反應)或電解池(需直流電源)。
特例:不是所有的氧化還原反應都能設計成原電池。如:碳和二氧化碳反應生成一氧化碳是氧化還原反應,但不自發,不能設計成原電池。氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成NaCl和NaClO,雖是自發的氧化還原反應,但氧化與還原發生在同一種物質中,無法分成兩個半反應分別在兩極上進行氧化反應和還原反應,故不能設計成原電池。經驗之二:會準確判斷各類池。
有外加直流電源的裝置是電解池,無外加電源的裝置是原電池。
多池組合且無外加電源時,一般是含有最活潑金屬的池為原電池(即利用題中信息找出能發生自發氧化還原反應的裝置為原電池),其余的都是電解池。若多池組合中,最活潑的電極相同時,兩極間活潑性差別較大的是原電池,其余的是電解池。電解池中,陽極金屬、鍍層金屬、電解液的金屬離子為同一元素時為電鍍池;陽極為粗銅、陰極為精銅,電解液含銅離子的為精煉池。化學電源中,可分為一次電池、可充電電池(二次電池、可逆電池)、燃料電池(連續電池)、新型電池等。二次電池有兩個相反過程,即放電與充電,放電時為原電池,充電時為電解池。可充電電池正常充電時,原電池的正極變為電解池的陽極,與外電源正極相連,負極變為陰極,與外電源負極相連。即按照“正接正、負接負”的方式連接。
經驗之三:會準確判斷原電池的正、負極和電解池的陰、陽極。
電解池陰、陽極的判斷:
①根據直流電源連接方式確定:與電源負極相連的是陰極;與電源正極相連的是陽極。
②根據電極反應的本身確定:發生氧化反應的是陽極(可按“氧陽”諧音即“養羊”或“兩只羊”記憶);發生還原反應的是陰極。
③根據電解質溶液內離子的定向流動方向確定:陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。
原電池正、負極的判斷:
①根據電極材料的性質確定:金屬-金屬電極,活潑金屬是負極,不活潑
金屬是正極;金屬-非金屬電極,金屬是負極,非金屬是正極;金屬-化合物電極,金屬是負極,化合物是正極。
②根據電極反應的本身確定:主要依據是氧化還原反應,可以直接根據元素化合價的升降來確定。化合價上升,失電子的反應-氧化反應-負極(可稱陽極);化合價下降,得電子的反應-還原反應-正極(可稱陰極)。
③根據電子流向或電流方向確定:電子流出的一極或電流流入的一極是負極;電子流入的一極或電流流出的一極是正極。
④根據反應現象確定:溶解的一極為負極,質量增加或放出氣體的一極為正極。
⑤根據電解質溶液內離子的定向流動方向確定:陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。特例:不活潑的電極可能作負極。原電池中正、負極的判斷除考慮兩極的金屬活性外,還應注意電極能否與電解質溶液反應。如:電解質溶液是濃硝酸,兩極分別是Fe(或Al)和Cu時,由于Fe(或Al)發生鈍化,Fe(或Al)比Cu更難失去電子,Fe(或Al)作正極,不活潑的金屬Cu作負極。電解質溶液是NaOH溶液,兩極分別是Mg和Al時,Al參與反應作負極,Mg作正極。因此在解電化學題時要特別關注電解質的成分,慎重思考電解質所起的作用。
原電池的兩個電極可能相同,也可能不參加反應。燃料電池中兩個電極的活性可以相同,而且均不參加反應。其電池的正、負極不是由電極本身活性去判斷,而是由兩極通入的氣體性質來判斷。如:氫氧燃料電池,氫氣失去電子發生氧化反應,作負極;氧氣得到電子發生還原反應,作正極。
原電池的電解質溶液不一定參加反應。如氫氧燃料電池中加入的NaOH溶液、H2SO4溶液等,反應結果這些電解質溶液只起到導電作用。又如鐵的吸氧腐蝕,發生原電池反應的是負極鐵與電解質溶液中溶解的氧氣反應。因此,要注意確定原電池的正極反應物是電解質溶液中的離子還是其他物質(如溶解或通入的O2)。
經驗之四:會準確判斷電流、電子、離子的流向。
電流與電子的流向相反。在電化學中,電流就是通過電子走“陸路”(即外電路中作為導體的電極材料和導線),而離子走“水路”(即內電路中電解質溶液的陰、陽離子的定向移動),故電子流向是負極到正極;電流流向是正極到負極。電解質溶液主要起導電和參與電極反應的作用。電解質溶液中陰、陽離子分別移向兩極后,就可能會在電極上放電(交接電子),當陰(陽)離子參與電板反應時,移向陽(陰)極的陰(陽)離子競相支付(領取)電子轉化為中性物質而在陽(陰)極“登陸”析出。離子的流向:在原電池中,帶正電荷的陽離子向正極遷移,帶負電荷的陰離子向負極遷移(可按“正正、負負”記憶)。在電解池中,陽離子向陰極遷移,陰離子向陽極遷移(可按陰陽相吸記憶)。
經驗之五:會正確書寫電極反應式和總反應方程式。
電解池中的電極方程式和電解總反應式的書寫:
首先判斷好陰、陽極,陽極是金屬活性電極時,電極材料放電。然后再分析電解液中離子種類,根據離子放電規律,判斷電極產物;最后寫出兩極的電極反應式。在確保陰、陽兩極電子守恒的情況下,將兩極電極方程式相加即得電解總反應式。電解化學方程式的規范書寫,既要理解掌握電解反應規律(電解水型、電解電解質型、放H2生堿型、放O2生酸型等),又要注意以科研及生產為背景的電解信息題,還要注意不漏寫“通電”或“電解”的條件。
如:近年來研究表明,鐵的正六價含氧酸鹽在能源、環境保護等方面有著廣泛的用途。
-我國科學家提出在NaOH濃溶液中,鐵作陽極、鎳作陰極,用電解法來制備FeO42。寫出電解過程中陰、陽極的電極反應式和電解總反應的離子方程式。
書寫技巧:根據氧化還原反應規律,陽極鐵肯定發生氧化反應,依題意生成FeO42離子,鐵元素化合價上升6價,失去6個電子,電極方程式右端共有8個負電荷,又由電荷守恒知,----電極方程式左端必須加上8個OH平衡,故陽極電極方程式為Fe+8OH==FeO42+6e+4H2O,陰極發生還原反應,只能是水中H+離子得到電子生成H2,由于電解質溶液是NaOH,故電
-極方程式中不用H+離子而用H2O表示,為滿足電子守恒,陰極電極方程式為6H2O+6e-==3H2↑+6OH,“陽極電極方程式”與“陰極電極方程式”相加即得電解反應總的離子方程式
-Fe+2H2O+ 2OH-FeO42+3H2↑(類似鋁與NaOH溶液反應的形式)。
- 特例:電解池中的惰性電極可能參與反應。如:工業上用石墨作電極電解熔融的Al2O3 制
--2-3+取鋁時,陽極:6O==3O2↑+12e,陰極:4Al+12e==4Al,在高溫下,石墨陽極的碳能與氧氣反應:C+O2==CO2,故惰性電極石墨的惰性是相對的。
電解池中的陽離子可能在陽極參與反應。如:惰性電極電解氯化亞鐵溶液時,由于Fe2+--還原性強于Cl,故陽極電極反應式是:Fe2+==Fe3++e。電解池中的含氧酸根離子可能參與反應。如:惰性電極電解亞硫酸鈉溶液時,由于SO32------還原性強于OH,陽極:SO32+H2O==SO42+2e+2H+,陰極:2H++2e==H2↑。
電解池中可能在同一電極放出兩種氣體。如:惰性電極電解氯化銨溶液時,陽極:2Cl----==Cl2↑+2e,陰極:2H2O+2e==H2↑+2OH;在陰極,隨電解進行可發生NH4++OH
-==NH3↑+H2O,故陰極放出氫氣和氨氣。在陽極,隨Cl離子濃度減小可發生-2H2O==O2↑+4H++4e,故陽極放出的氯氣中可能有氧氣。因此,要注意電解的階段性,用惰性電極長時間電解溶液的最后階段都是電解水。
原電池中的電極方程式和電池總反應式的書寫:
首先按照負極發生氧化反應,正極發生還原反應,正確判斷出電極反應產物,然后結合反應物及轉移電子數量寫出反應式,再結合電荷守恒、質量守恒配平各電極反應式。根據電子守恒將兩電極反應式相加,消去相同的化學式則得電池總反應式。對燃料電池,首先寫出燃燒反應,然后根據電解液改寫燃料電池總反應。
注意:①負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子是否共存。若不共存,則該電解質溶液中的陰離子應寫入負極反應式。如:電動汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以氯化鈉溶液或氫氧化鈉溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。以NaOH溶液為電解液時,---負極反應式是Al+4OH==[Al(OH)4]+3e。
②書寫電極方程式時很容易忽略介質。同一個原電池反應在不同介質中,電極產物有可
-能不相同。如:甲烷燃料電池在酸性介質中,負極CH4+2H2O==CO2+8H++8e,正極:2O2+8H++8e------==2H2O;在堿性介質中,負極:CH4+10OH== CO32+7H2O+8e正極2O2+4H2O+8e==8OH。
③燃料電池要抓住“負極反應是可燃性氣體失去電子被氧化,正極反應一般都是O2得到電子被還原(氫氣-氯氣燃料電池例外)”這一特征來正確書寫電極方程式。若正極上的反應物
-質是O2,且電解質溶液為中性或堿性,則H2O必須寫入正極反應式中,且O2生成OH;若電解質溶液為酸性,則H+必須寫入正極反應式中,且O2生成H2O;若在熔融鹽電解質中反
-應,則O2可能得電子變成O2。
④若能寫出已知電池反應的總方程式,可以減去較易寫出的電極方程式,從而得到較難寫出的電極方程式。如:Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2==4LiCl+S+SO2。電池正極發生的--電極反應為:2SOCl2+4e==4Cl+S+SO2。可由電池反應的總方程式:4Li+2SOCl2 == 4LiCl+S+SO
2-減去易寫的負極反應式:4Li==4Li++4e得到。
經驗之六:會正確計算有關電化學的各種量。
電化學的計算包括兩極產物的量與電量間的互算、計算溶液的pH、相對原子質量、某元素的化合價、化學式等。不論哪類計算,均可概括為下列四種方法:
①根據電子守恒法計算:用于串聯電路陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算,其依據是電路上轉移的電子數相等。②根據電荷守恒法計算:電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等。③根據方程式計算:電極反應式、電池反應總化學方程式、電解反應的總化學方程式中有許多定量關系可列比例式計算。④根據關系式計算:借得失電子守恒關系建立已知量與未知量之間的橋梁,建立計算所需的關系式。
---如串聯電池各電極常見產物的關系:4e~4H+~4OH~4Cl~4Ag+~2Cu2+~2H2~ O2~2Cl2~4Ag ~2Cu ~2H2O(注:這種關系式實為電子守恒法的記憶方式,熟練了可以快速解題)。
訓練:福建省近三年高考電化學試題
【2009年福建 高考11】 控制適合的條件,將反應2Fe3++2I所示的原電池。下列判斷不正確的是
-
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2Fe2++I2設計成如右圖
A.反應開始時,乙中石墨電極上發生氧化反應 B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原
C.電流計讀數為零時,反應達到化學平衡狀態 D.電流計讀數為零后,在甲中溶入FeCl2固體,乙中石墨電極為負極
【解題思路】本題將化學平衡與原電池相融合,立意新,起點低。通過電流計讀數變化判斷化學平衡狀態的建立,通過離子濃度的變化判斷平衡移向,根據化學反應進行的方向分析電極反應。善比較:反應開始時,按題設反應正向進行,乙中碘離子失去電子發生氧化反應,甲中Fe3+被還原,選項A、B均正確。當電流計為零時,即說明沒有電子發生轉移,可證明反應達平衡,C項正確。在甲中溶入氯化亞鐵固體后,亞鐵離子濃度增大,導致平衡逆向移動,這時反應方向應該是碘和亞鐵離子反應,生成碘離子和鐵離子,此時乙中碘離子得到電子,乙中石墨電極應為正極,選項D錯。【正確答案】D 【2010年福建高考11】鉛蓄電池的工作原理:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,研讀下圖,下列判斷不正確的是
- A.K閉合時,d電極反應式:PbSO4+2H2O==PbO2+4H++SO42-+2e
B.當電路中轉移0.2mol電子時,I中消耗的H2SO4為0.2 molC.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
【解題思路】本題以新教材中鉛蓄電池的充、放電為素材,綜合考查考生對電化學反應基本原理的理解程度。選項涉及原電池、電解池電極極性的判斷,電極反應式書寫,反應過程電子的轉移數與電解質消耗數量的關系,電解液中離子遷移的方向等。抓關鍵:即緊扣電池總反應式的關鍵,分清兩池和四極。K閉合后Ⅰ為原電池,Ⅱ為電解池,a極(PbO2)為正極,則d極為陽極,b極(Pb)為負極,則c極為陰極。故Ⅱ池中SO42-為陰離子只能向陽極(d極)移動,選項C中SO42-向c電極(陰極)遷移不正確。【正確答案】C 【2011年福建高考11】研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是()A.水既是氧化劑又是溶劑 B.放電時正極上有氫氣生成 C.放電時OH向正極移動 D.總反應為:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
【解題思路】本題情景是取材于新的化學電源,知識落腳點是基礎,考查原電池的基礎知識。抓關鍵:即緊扣電池名稱叫鋰水電池,可推測其總反應為:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑。顯然,水既是氧化劑又是溶劑,負極:2Li—2e—=2Li+;正極:2H2O+2e—=2OH—+H2↑,選
-項A、B、D都是正確的。選項C原電池放電時OH離子的流向按“負負”知:向負極移動。
【正確答案】C -
第五篇:電化學教學的心得體會
一模子、一離子、一類型、一守恒
《化學反應原理選修4》第四章習題教學的心得體會
張文學2009年12月27日星期日
關于高中化學反應原理第四章的習題教學,筆者認為可概括為“四個一”。分別為:一模子、一離子、一類型、一個守恒。
一模子:即原電池,電解池(含電鍍池)組成的基本模型如下:
原電池:負極:失去電子,(電極反應),被氧化。
正極:得到電子,(電極反應),被還原。
總反應:負極+正極
電解池:陽極:失去電子,被氧化。
陰極:得到電子,被還原。
總反應:陽極+陰極
在這中間,原電池的負極與正極、電解池的陽極與陰極的上下順序,像一個模型,不能交換它們的順序,這樣各電極的氧化、還原反應的結論就十分的清楚。
如銅—鋅—硫酸銅溶液,原電池:
負極:(鋅片)失去電子,Zn-2e-=Zn2+,被氧化。
正極:(銅片)得到電子,Cu2++2e-=Cu,被還原。
總反應:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
一離子:就是對常見離子因放電順序不同進行分類,分類后的順序要熟記于心。一類離子是:S2-.I-.Br-.Cl-.二類離子是:
三類離子是:
四類離子是:
記憶的方法是:硫碘溴氯氫氧根,含氧酸根(硝酸根、硫酸根、碳酸根)與氟根(指氟離子);銀汞鐵銅氫、鉛錫亞鐵鋅,鋁鎂鈉鈣鉀。
特別指明:一類與二類的分界線,三四類離子的分界線。含氧酸根主要內容和順序,氟根指的是氟離子。第三類離子的銅后的氫,指得是氫離子濃度較大,在第四類離子的鋁前也一個氫,是指氫離子濃度較小。給學生大約四分鐘的時間能夠記住,在第二次的上課時,強化一下學生的記憶結果,在上練習課時再強調一下,這個難點學生就基本解決了。
一類型:是指電解分為四種基本類型:
1、電解電解質本身(一類離子與三類離子形成的化合物);
2、放氫生堿(一類離子與四類離子形成的化合物);
3、放氧生酸(二類離子與三類離子形成的化合物);
4、電解水(二類離子與四類離子形成的化合物)。
13、14(一生一世)一升一減,13、14,解身成堿。
13、14,電解電解質本身和放氫成堿。
23、24,生酸解水。
23、24,放氧生酸與電解水。關于電解液的還原,一個原則:就是少什么加什么。并所加的都是純物質,一般不能是替代物,如果要找替代物,也應是通過化學反應而得到純凈物。如電解飽和氯化鈉水溶液后要還原,不能加鹽酸,應加入純的氯化氫氣體。要不所加入的物質就還不到原。
一守恒:電子的得失守恒。在這里進行一下強化。多數的計算都只半反應,但要注意電荷的守恒。并且多數計算有關的題目,找出各物質之間的相當關系,就直接可以計算,不必要寫出繁瑣的化學方程式。