1、原電池 電解池適用學(xué)科高中化學(xué)適用年級(jí)高三年級(jí)適用區(qū)域全國(guó)人教版課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）60知識(shí)點(diǎn)1、 了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2、 理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。教學(xué)目標(biāo)1了解金屬腐蝕及其危害。2了解金屬電化學(xué)腐蝕的原因及反應(yīng)原理。3了解金屬防護(hù)的一般方法，特別是電化學(xué)方程式的書寫。教學(xué)重點(diǎn)原電池原理電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。教學(xué)難點(diǎn)電化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活知識(shí)(如金屬的腐蝕與防護(hù)、銅的電解精煉、氯堿工業(yè))以及新科技知識(shí)相結(jié)合。電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)、特別是新型電池等聯(lián)系，考查的知識(shí)有一定的綜合度。教學(xué)過程一、 課堂導(dǎo)入二

2、、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1、回憶上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容并進(jìn)行簡(jiǎn)單的提問：原電池、電解池、正負(fù)極、陰陽極等的判斷；電子的移動(dòng)陰陽離子的移動(dòng)。2、電解池3、放電順序：1、 如果陽極是活潑電極（金屬活動(dòng)順序表Ag以前），則應(yīng)是陽極失電子，陽極不斷溶解，溶液中的陰離子不能失電子。2、如果陽極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應(yīng)根據(jù)離子的放電順序?qū)戨姌O反應(yīng)式。陽極（惰性電極）發(fā)生氧化反應(yīng)，陰離子失去電子被氧化的順序?yàn)椋篠2-I-Br -Cl-OH-含氧酸根離子F-。陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽離子得到電子被還原的順序?yàn)椋篈g+Fe3+Cu2+（酸電離出的H+）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+（水電離出的

3、H+）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+這些活潑金屬陽離子不被還原，這些活潑金屬的冶煉往往采用電解無水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得）。 1. 在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是( )A. 原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B. 原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C. 原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D. 原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)答案：B、C 解析：中學(xué)教材中，講電池的兩極是正、負(fù)極，講電解的兩極則是陰、陽極。實(shí)際上, 負(fù)極和陽極是起氧化反應(yīng)的電極, 英文中用同一個(gè)詞Anode;

4、正極和陰極則是起還原反應(yīng)的電極，英文中用同一個(gè)詞Cathode。同一充電電池中，放電的負(fù)極反應(yīng)是失電子的氧化反應(yīng)，因而充電時(shí)，其逆過程必然是得電子的還原反應(yīng)(陰極)。 三、知識(shí)講解1.原電池中電極反應(yīng)式的書寫a、先確定原電池的正負(fù)極，列出反應(yīng)物，標(biāo)出電子的得失。b、注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式。c、（熟記）若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，電解質(zhì)溶液為中性、堿性或弱酸性，正極式：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-電解質(zhì)溶液為酸性， 正極式：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O2、電解池中電極反應(yīng)式的書寫1、看

5、陽極材料，如果陽極是活潑電極（金屬活動(dòng)順序表Ag以前），是陽極失電子。注意陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式。2、如果陽極是惰性電極（Pt、Au、石墨），電解質(zhì)溶液中的離子放電，根據(jù)離子的放電順序書寫電極反應(yīng)式。3、分析電解池中離子、電子流向及電解質(zhì)溶液成分變化。四、例題精析【例題1】【題干】有人設(shè)計(jì)以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠跟人體內(nèi)體液中含有一定濃度的溶解氧、H+ 和Zn2+ 進(jìn)行工作，試寫出該電池的兩極反應(yīng)式。答案：負(fù)極：2Zn4e-= 2Zn2+， 正極：O2 + 4H+ + 4e-

6、= 2H2O 。解析：注重實(shí)際，正負(fù)極的判斷跟氧化還原反應(yīng)這一章有著很大的聯(lián)系，通過口訣 升失氧、降得還 判斷；負(fù)極是化合價(jià)升高、正極化合價(jià)降低【例題2】【題干】用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣，形成甲烷氧氣燃料電池，該電池反應(yīng)的離子方程式為：CH4+2O2+2OH- = CO32-+3H2O，試寫出該電池的兩極反應(yīng)式。答案：負(fù)極：CH4+10OH-8e-= CO32-+7H2O。正極：O2+2H2O+4e- =4OH- 解析：正負(fù)極的判斷跟氧化還原反應(yīng)這一章有著很大的聯(lián)系，通過口訣 升失氧、降得還 判斷；負(fù)極是化合價(jià)升高、正極化合價(jià)降低【例題3】【題干】Na2Fe

7、O4是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的水處理劑,其電解制法如下圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖示分析:Fe電極與電源的 極相連，電極式為 。 答案：Fe 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O解析：鐵從零價(jià)升到高鐵酸鈉的+6價(jià)化合價(jià)升高，可以判斷負(fù)極，其余就出來了【例題3】【題干】熔融狀態(tài)下，Na單質(zhì)和FeCl2能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應(yīng)原理為： 2Na + FeCl2 Fe + 2NaCl放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)式為_：充電時(shí)，_（寫物質(zhì)名稱）電極接電源的負(fù)極；該電池的電解質(zhì)為_。答案：Fe2+ + 2e= Fe； Na； B-Al2O3固體解析：Na：熔融Z電極 FeCl2：熔

8、融FeG2電極 ；正負(fù)極的判斷跟氧化還原反應(yīng)這一章有著很大的聯(lián)系，通過口訣 升失氧、降得還 判斷；負(fù)極是化合價(jià)升高、正極化合價(jià)降低五、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】AlCuNaHCO3溶液構(gòu)成的原電池中， 鋁電極為 極，電極反應(yīng)為：答案：負(fù)極 Al3e - +3HCO3 = Al(OH)3+3CO2， 解析：正負(fù)極的判斷跟氧化還原反應(yīng)這一章有著很大的聯(lián)系，通過口訣 升失氧、降得還 判斷；負(fù)極是化合價(jià)升高、正極化合價(jià)降低【鞏固】1、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是（ ）A.輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B.鋁片不用特殊方法保存C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快D.鍍鋅的鐵比鍍錫的鐵耐用

9、答案：B解析：A選項(xiàng)是通過構(gòu)成ZnFe原電池，在船殼上加Zn塊構(gòu)成原電池負(fù)極，從而保護(hù)船體不被腐蝕。B選項(xiàng)是靠氧化膜保護(hù)鋁。C選項(xiàng)Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，生成的Cu與Zn在溶液中構(gòu)成原電池加快反應(yīng)的速率。D選項(xiàng)中ZnFe原電池Zn為負(fù)極，而FeSn原電池中Fe為負(fù)極，故前者Zn被氧化保護(hù)了鐵。2.(2010江蘇高考，16)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法錯(cuò)誤的是( )A.電池工作時(shí)，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為2M

10、nO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g答案：C解析：由所給電池的總反應(yīng)式可知，電池工作時(shí)，每有1 mol Zn參加反應(yīng)，失去2 mol電子，則會(huì)有2 mol電子從負(fù)極Zn開始，流經(jīng)外電路而流向正極，并在正極發(fā)生反應(yīng)，2MnO2（s）+H2O+2e-=Mn2O3（s）+2OH-（aq)，故外電路每通過0.2 mol電子，Zn的質(zhì)量就減輕6.5 g。【拔高】1.我國(guó)發(fā)射上天的宇宙飛船“神舟”六號(hào)上使用氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O，電解

11、質(zhì)溶液溶質(zhì)為KOH，溶劑是水，反應(yīng)保持在較高溫度下進(jìn)行，使生成的水不斷蒸發(fā)，經(jīng)過一定的處理后供宇航員使用，下列關(guān)于該電池的說法中正確的是（ ）A.此電池能發(fā)出藍(lán)色火焰B.工作時(shí)電解溶液的pH不斷減小C.H2為正極、O2為負(fù)極D.電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：2H2+4OH-4e-=4H2O,正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-答案：D解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。顯然A不正確。由于電池總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O,通H2的極為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為：2H2+4OH-4e-=4H2O,通入O2的極為正極，發(fā)生反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-。整個(gè)過程中KOH沒有消耗，而且生成的

12、水不斷蒸發(fā)，pH基本保持不變。2.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是（ ）A.電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11答案：D解析：電解稀H2SO4，實(shí)質(zhì)上是電解水，硫酸的物質(zhì)的量不變，但溶液體積減少，濃度增大，故溶液pH減小，A不正確。電解稀NaOH溶液，陽極消耗OH-，陰極消耗H+，實(shí)質(zhì)也是電解水，NaOH溶液濃度增大，故溶液的pH增大，B不正確。電解Na2SO4溶液時(shí)，析出H2與O2的物質(zhì)的量之比為21

13、，C不正確。電解CuCl2溶液時(shí)，Cu和Cl2的物質(zhì)的量之比為11，D正確。課堂小結(jié)： 無論原電池還是電解池，其反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)寫電極反應(yīng)式: 判斷：是原電池還是電解池，電極名稱，電極反應(yīng)類型。 書寫：熟記粒子放電順序，滿足電荷守恒。 兼顧：即注意介質(zhì)，考慮介質(zhì)中的微粒是否參與電極反應(yīng)。 檢驗(yàn)：即檢驗(yàn)電極反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒和電荷守恒。 無論原電池還是電解池，其反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式，一般步驟是： 判斷，書寫，兼顧，檢驗(yàn)。判斷：即準(zhǔn)確判斷電解池的電極名稱和電極反應(yīng)類型。判斷方法陽極陰極與電源連接方式與電源正極相連與電源負(fù)極相連電子流動(dòng)方向電子流出電子流入離子移動(dòng)方向陰離子移向陽離子移向反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電極現(xiàn)象溶解或產(chǎn)生有色氣體析出金屬或產(chǎn)生氫氣書寫：即在確認(rèn)電極材料的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。這是學(xué)生感覺最難的地方，要突破這一點(diǎn)，需