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1、高三專題復(fù)習(xí)《電化學(xué)原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
授課班級(jí):高三(1)班 授課時(shí)間:2013-05-14
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能目標(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。
過程與方法目標(biāo):
通過由淺入深的電化學(xué)習(xí)題訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生電化學(xué)題目的邏輯思維能力,掌握電化學(xué)題目的解決辦法。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo):
課前引入中提到的與生
2、活密切相關(guān)的電化學(xué)知識(shí)的介紹,對(duì)學(xué)生滲透熱愛化學(xué)、熱愛科學(xué)的教育。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1. 原電池原理和電解原理。
2. 電極判斷及電極反應(yīng)式的書寫。
課時(shí)安排
一課時(shí)
教學(xué)方法
探究法、歸納總結(jié)法、誘導(dǎo)法
教學(xué)過程
知識(shí)回顧
原電池
電解池
定義
將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)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(jìn)行氧化還原反應(yīng)
①電源
②電極
③電解質(zhì)
④形成閉合回路
電極名稱
負(fù)極:較活潑金屬
正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)
陽(yáng)極:與電源正極相連的電極
陰極:與電源負(fù)極相連的電極
3、
電極反應(yīng)
負(fù)極:還原劑--氧化反應(yīng)
正極:氧化劑--還原反應(yīng)
陰極:氧化劑--還原反應(yīng)
陽(yáng)極:還原劑--氧化反應(yīng)
方法總結(jié)
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(yīng)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(dòng)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(dòng)順序表):
Ag+
4、 > Fe3+ > Cu2+ >H+ > Fe2+ > Zn2+
3.根據(jù)兩極反應(yīng)寫出總反應(yīng)方程式,注意得失電子守恒原理的應(yīng)用。
4.對(duì)于二次電池反應(yīng),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(zhuǎn)化相反,電極反應(yīng)相反)。
負(fù)極:還原劑--氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)--氧化劑:陰極
正極:氧化劑--還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)--還原劑:陽(yáng)極
題型練習(xí)
例1:(2011全國(guó)II卷10)用石墨做電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后,欲使用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)向溶液中加入適量的( C )
A.
5、CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O
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(yīng)式為:2Li+ + FeS +2e-===Li2S+Fe有關(guān)該電池的下列說法中,正確的是( B )
A.Li-Al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)
B.該電池的電池反應(yīng)式為:2Li+FeS===Li2S+Fe
C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Al-3e-===Al3+
D.充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS
練習(xí):
1.(2010
6、83;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(shí),d電極反應(yīng)式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-
B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2 mol
C.K閉合時(shí),Ⅱ中SO42-向c電極遷移
D.K閉合一段時(shí)間后,Ⅱ可單獨(dú)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(shí)的總反應(yīng)為:
Fe + Ni2O3 + 3H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(O
7、H)2
下列有關(guān)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(fù)極為Fe
B. 電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)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(shí),陽(yáng)極反應(yīng)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(shí),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(fù)極
(2)PH變化:
A: 增大 B: 減小 C: 不變
8、(填增大、減小或不變)
(3)通電5min時(shí),B中共收集224ml氣體(標(biāo)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(shè)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(gè)電流計(jì)。
鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng): ;
銀片上發(fā)生的電極反應(yīng): 。
(2)若該
9、電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時(shí)間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g,試計(jì)算:
①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況);
②通過導(dǎo)線的電量。(已知NA=6.02×1023/mol,電子電荷為1.60×10-19C)
5.(2011年寧夏高考27)科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)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-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問題:
(1)用
10、太陽(yáng)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(xué)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(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列說法正確的是________(填序號(hào))
①溫度為T1時(shí),從反應(yīng)開始到平衡,生成甲醇的平均速率為
v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②該反應(yīng)在T時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到
11、平衡時(shí)增大
(4)在T1溫度時(shí),將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)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(fù)極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)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(yīng)所能釋放的全部能量之比)
課堂小結(jié):
本節(jié)課主要復(fù)習(xí)了原電池和電解原理,在學(xué)習(xí)過程中掌握相關(guān)的原理的分析認(rèn)識(shí),并能在生活中加以應(yīng)用。
作業(yè)布置:
練習(xí)冊(cè)習(xí)題
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