高三化學教案：《電化學》教學設計

　　學習目標

　　1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應式及原電池總反應式;

　　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、電解質種類等的判斷;會書寫電極反應式和電解總反應方程式;

　　4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計算。

　　典型例題

　　【例1】⑴今有2H2+O22H2O反應，構成燃料電池，則負極通的應是

　　，正極通的應是，電極反應式為負極：，正極：。

　　⑵若把KOH改為稀H2SO4作電解質，則電極反應式為負極：，

　　正極：。⑴和⑵的電解質不同，反應進行后，其溶液的pH個有什么變化。

　　⑶若把H2改為CH4，用KOH作電解質，則電極反應式為負極：，

　　正極。

　　【例2】(2003年南通四市聯考試題)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。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標準狀態)氣體。回答：

　　(1)直流電源中，M為極。

　　(2)Pt電極上生成的物質是，其質量為__g。

　　(3)電源輸出的電子，其物質的量與電極b、c、d分別生成的物質的物質的量之比為：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溶液的質量分數由5.00%變為5.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為g。

　　課堂練習

　　1、蓄電池在放電時起原電池作用，在充電時起電解池作用，

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

　　A.放電時Fe作負極，NiO2作正極

　　B.放電時溶液中的陽離子向正極移動

　　C.充電時的陰極反應是Fe(OH)2+2e-==Fe+2OH-

　　D.該蓄電池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作電解質溶液

　　2、生物體中細胞膜內的葡萄糖與細胞膜外富氧液體及細胞膜構成微型的生物原電池。下列有關電極反應及產物的判斷正確的是：

　　A.負極反應可能是O2+2H2O+4e-=4OH-

　　B.負極反應的產物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

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

　　D.正極反應的產物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O

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

　　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，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，當陰極上增重ag時，在陽極上同時產生bL氧氣(標準狀況)，則M的相對原子質量為()

　　A.B.C.D.

　　6.摩托羅拉公司最新研發了一種由甲醇和氧氣及強堿作電解質溶液的新型手機電池，電量可達現用鋰電池的10倍，且待機時間超過一個月。假定放電過程中，甲醇完全氧化產生的CO2被充分吸收生成CO32-。

　　⑴該電池總反應的離子方程式為——————————————————————————————————————;

　　⑵甲醇是————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(假設整個過程中能量總利用率為80%)，則將產生標準狀況下的O2______升。

　　⑶最近，又有科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸汽。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O2-離子(其中氧化反應發生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

　　①電池的正極反應式為_________________，

　　②放電時固體電解質里O2-離子的移動方向是向_______極移動(填正或負)。

　　7、1991年我國首創以鋁、空氣和海水電池為能源的新型海水航標燈.它以海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流，只要把燈放入海水中數分鐘，就發出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍.根據以上敘述，填寫這種電池兩極的電極反應式：

　　(1)負極：.

　　(2)正極：.

　　課后練習

　　1.下列關于實驗現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，產生氣泡速率加快

　　2.據報道，美國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，其電池反應為：2Zn+O2=2ZnO，其原料為鋅、空氣和電解質溶液，則下列敘述正確的是()

　　A.鋅為正極，空氣在負極反應B.負極還原反應，正極氧化反應

　　C.負極的電極反應為：Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O

　　D.電池工作時溶液的pH降低

　　3.有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導線連接起來，浸入電解質溶液中，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，據此判斷它們的活動性由強到弱的順序是：

　　A.dcabB.dabcC.dbacD.badc

　　4.在H2O中加入等物質的量的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，氧化產物與還原產物的質量比是()

　　A.1:8B.8:1C.35.5:108D.108:35.5

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

　　⑵說明上述變化的原因。

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

　　⑴a電極材料_______，其電極反應式為_____________________。

　　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d溶液進行加熱處理的目的是__________________________。

　　⑷若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現象為_______________________________________。

　　專題(七)答案例題例1【答案】⑴H2、O2;負極：2H2+4OH--4e-=4H2O，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;⑵負極：2H2-4e-=4H+，正極：O2+4H++4e-=2H2O;pH變小;pH變大;⑶負極：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

　　1D2B3C4AD5C

　　6.⑴2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O，⑵負極，下降，13.44L，

　　⑶①O2+4e-=4O2-,②負極。)

　　7答案：(1)Al-3e=Al3+

　　(2)2H2O+O2+4e=4OH-

　　課后練習

　　1C2C3B4B

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

　　6.⑴Fe，Fe-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔絕空氣，防止產物被氧化;趕盡溶液中的氧氣;⑷白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色。