归纳与整理教学设计一等奖

化学能与电能复习

教学设计

朝阳市第三高中 陶淑玲

【教学目标】

1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2、理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。

【教学重点】

原电池原理、电解原理及其应用。

【

教学难点】

原电池、电解池的分析、判断。

【教学方法】

创设问题情景——复习讨论——归纳总结——教师评价

【教学准备】

多媒体课件

【教学过程】

【多媒体】

展示各种一次电池和可充放电的二次电池，奇瑞新能源电动汽车。

【介绍】2月16日，奇瑞首台自主研发的纯电动汽车S18顺利下线，在外观目视上与传统QQ汽车没有什么差异，但该车配备了高性能动力蓄电池----磷酸铁锂电池，是真正的纯电动汽车,真的实现零排放、零污染.

【讲解】电池在我们生活中有着重要的作用，电化学在工业生产中有着广泛应用，所以电化学知识是高考重点考查的内容之一，今天我们就来复习有关电化学的问题。

【板书】

电化学专题复习

【多媒体】

观看近几年考试说明电化学部分。

【投影】分析考点:

(2010年安徽卷) ⒒某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为：

O2+2H2O+4e-=4OH-

C.每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2

D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极

【点评】

⑴本题主要考查考生对原电池原理、电极的判断，电子的流向，阴阳离子的运动方向，电极反应式的书写，及相关计算。

⑵本题取材于新型燃料电池，但考生对此类题已不陌生。此题貌难实易，

【讲解】通过分析，其主要考点有：

考点一：原电池及电解池类型的判断,电极的判断

考点二：特殊现象的考察（质量变化、气体产生、颜色变化,溶液酸碱性的变化等）

考点三：判断导线上电流方向、电子流向、溶液中离子运动方向；

考点四：能正确表示原电池和电解池的电极反应及总反应,能分析电子得失情况并计算

其中：原电池和电解池原理的应用，特别是对新型电池和蓄电池的分析是高考命题热点；

【板书】一．原电池和电解池的工作原理 【学生活动】归纳总结原电池、电解池的判断，原电池电解池电极的判断

[总结]： 学生发表见解后教师总结

① 外接电源

一般来说：有外接电源的为电解池，无外接电源的为原电池（钢铁的吸氧腐蚀，析氢腐蚀，燃料电池）

②充电电池

放电时为原电池；充电时为电解池

原电池电极的判断

正极：相对不活泼的金属或非金属导体，还原反应，得电子，带正电荷的向正极移动

负极：相对活泼的金属，氧化反应，失电子，带负电荷的向负极移动

电解池电极的判断

阳极：与电源正极相连，氧化反应

，失电子，阴离子向阳极移动

阴极：与电源负极相连，还原反应，得电子，阳离子向阴极移动

【讲解】电解池阴、阳两极的放电顺序：

阴极：

阳离子放电顺序：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Fe2>Zn2>H(水)>Al3＋＋＋＋＋＋＋＋>Mg2>Na>Ca2>K。

＋＋＋＋－－－－－阳极：活泼电极>S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子。

【投影】（2009年安徽卷)12、 Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是（ ）

A、石墨电极上产生氢气

B、铜电极发生还原反应

C、铜电极接直流电源的负极

D、当有0.1mol电子转移时，有0.1moI Cu2O生成

【解析】第12题主要考查的是电化学中电解池的知识，题目比较新颖，但是比较简单，学生可以通过给出的化学方程式

2Cu＋H2OCu2O＋H2↑按氧化还原反应规律分析，Cu失电子，为阳极，与铜相连的为电源正极，石墨为阴极，与石墨相连的为电源负极。

Cu电极为阳极，电极反应式：2Cu－2e－＋2OH－Cu2O＋H2O，失电子，发生氧化反应；当有2mol电子通过时，生成1mol Cu2O，当有0.1mol电子通过时，生成0.05mol Cu2O。

2OH－＋H2↑，对照选石墨电极为阴极，电极反应式反应式为：2H2O＋2e-项，可知选A。

【投影】(2010年安徽卷) ⒒【答案】D 【解析】⑴总反应电子转移：

⑵该电池中，电子通过外电路从a极流向b极。

⑶燃料电池中，若O2在正极发生还原反应，其产物与电解质有关：

① 酸性：O2+4H++4e-=2H2O

②碱性：O2+2H2O+4e-=4OH-

③熔融氧化物（传递O2-）：O2+4e-=2O2-

④熔融碳酸盐（传递CO32-）：O2+2CO2+4e-=2CO32-

⑷气体体积计算需有条件！本题“1.12L的H2”无条件，无法确定其物质的量。

⑸在电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

【板书】 二．电极反应式和总反应式的书写

以燃料电池为例书写电极反应式

【例题】

阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应

为： 2H2+O2==2H2O，电解液为KOH溶液。

（1）:负极应通入 气,正极通入 气, 电极反应为:负极 正极 （2）:如把KOH溶液改为H2SO4溶液作电解液，则电极反应: 负极 正极 （3）:如把KOH溶液改为熔融的Na2CO3作电解液，则电极反应为:

负极 正极 （4）:如把H2改为CH4，KOH溶液作电解液，形成燃料电池，

则总反应式： 电极反应: 负极 正极 【学生活动】归纳总结原电池电极反应式书写

（1）写出正确的总反应化学方程式；通过化合价的变化判断出正负极的材料; （2）写出较简单的电极的电极反应式; （3）由电池总反应式减去已写的电极反应式得到另一极的电极反应式。

【总结】 学生发表见解后教师总结

①无论原电池还是电解池，其本质上属于氧化还原反应、离子反应

。因此可借助氧化还原反应配平、离子反应配平的技巧来书写。

一般步骤是：

先判断是原电池还是电解池、电极名称和电极反应类型。

书写电极反应式时，要满足电荷守恒，同一个装置的两个电极反应式还要特别注意电子守恒，检验守恒。

②要充分考虑生成物所处的介质----电解质环境。必须将电解质溶液中参与电极反应的这部分介质写进电极反应式

。

【讲解】下面我们来分析一下电化学类型的选择题的解题思路。

【练习】(2011年安徽卷)12．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发现，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是

A．正极反应式： Ag+Cl

_e-=AgCl ＿ B．每生成1mol Na2Mn5O10转移2mol电子

C．Na+不断向“水”电池的负极移动

D．AgCl是还原产物

【解析】12. 答案：B 。本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识。

正极反应该得电子，因此A错；原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，C错；Ag是反应的还原剂，因此AgCl是氧化产物，D错。

【练习】( 2012年安徽卷) 11、某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

2H++2Cl- Cl2↑+H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2+2e-=2Cl-

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

【解析】答案D 断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，表明石墨为阳极，铜为阴极，（若铜为阳极，则铜溶解），反应为2Cl＋2H2O H2↑＋2OH＋Cl2↑，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近水的电离平衡被破坏使c(OH)＞c(H)，溶液变红，（两极产生的气体收集在装置中可作断开K1、闭合K2时的反应的物质) ，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极为负极，发生氧化反应为H2－2e＋2OH===2H2O，而石墨为正极，发生还原反应，电极反应为Cl2＋2e===2Cl，故C项错误，D项正确。

【考点定位】本题是对书本知识的改编，考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。

【小结】

电化学（选择题部分）解题思路

步骤一、判断电化学装置类型

步骤二、确定电极/腐蚀类型

步骤三、确定总反应式、电极方程式

步骤四、根据相应工作原理进行分析计算

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