高二化学必修三学案第四部分.docx

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高二化学必修三学案第四部分

编号23【选修四4.1.1】原电池

学习目标

1、让体验化学能与电能相互转化的探究过程；

2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；

3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.

学习重点

原电池的形成条件

学习难点

电极反应方程式的书写

学习过程

一、自主学习

1、原电池是___________________________的装置。

原电池反应的本质是__________________反应。

2、如右图所示，组成的原电池：

（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：

Zn电极是____（填“正”或“负”）极，

其电极反应为___________________，该反应是_________（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是____极，其电极反应为____________,该反应是____反应。

（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时：

Zn电极是_____极，其电极反应为______________，该反应是_____反应；Cu电极是___极，其电极反应为____________,该反应________反应.

二、探究点拨

实验现象：

有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。

取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。

分析：

改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？

盐桥在此的作用是什么？

（参考教材72页）

盐桥的作用：

（1）__________________。

（2）__________________。

上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？

指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。

负极（锌片）：

（_________反应）正极（铜片）：

（________反应）

电池反应（总化学方程式）_________________________________

电池符号：

Zn︱ZnSO4‖CuSO4︱Cu

_____极盐桥____极

三、总结升华

由两个半电池组成原电池的工作原理

1把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。

（1）在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。

（2）在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。

2组成原电池的条件

（1）______________________。

（2）______________________。

（3）______________________。

（4）______________________。

四、高效训练

S1锌铜原电池产生电流时，阳离子（）

A、移向Zn极，阴离子移向Cu极B、移向Cu极，阴离子移向Zn极

C、和阴离子都移向Zn极D、和阴离子都移向Cu极

S2下列装置中电流表指针会发生偏转的是（）

SS3把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（）

A、a>b>c>dB、a>c>d>bC、c>a>b.>dD、b>d>c>a

五、学习反思

编号24【选修四4.2.1】化学电源

学习目标

1.了解电池的一般分类,

2.掌握几种典型电池的用途和特点.

3.掌握几种典型化学电池的电极反应

学习重点

燃料电池的电极反应式

学习难点

铅蓄电池的电极反应式

学习过程

一、自主学习

化学电池的种类

化学电池是将能变成能的装置,它包括电池,电池和电池等几类。

电池优劣的判断标准:

①比能量［符号（A·h/kg），（A·h/L）］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少

②比功率[符号是W/kg，W/L）]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小

③电池的储存时间的长短

二、探究点拨

1.一次电池的种类都有哪些？

2.碱性锌锰电池的特点？

锂电池的优点有哪些？

3.铅蓄电池充电和放电时的电极反应式？

总反应方程式？

4.燃料电池的电极反应式？

其优点都有哪些？

缺点有哪些？

三、总结升华

1.书写电极反应式时应注意的问题

2.废旧电池的处理

四、高效训练

S1随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）

A、利用电池外壳的金属材料

B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染

C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D、回收其中石墨电极

S2下列说法不正确的是（）

A、原电池中，负极上发生的反应是氧化反应

B、原电池中，电流从负极流向正极

C、铜锌原电池中放电时，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动

D、碱性锰锌电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池

SS3燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能．氢氧燃料电池的基本反应是：

X极：

O2（g）＋H2O（l）＋2e－＝＝2OH－Y极：

H2（g）＋2OH－--2e－＝＝2H2O（l）下列判断正确的是（）

A、X是正极B、Y是正极C、Y极发生还原反应D、Y极发生氧化反应

SSS4、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

负极反应式：

正极反应式：

O2+2CO2+4e=2CO32-

总电池反应式：

五、学习反思

编号25【选修四4.3.1】电解池

学习目标

了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用。

学习重点

电解池的工作原理

学习难点

电解池的工作原理

学习过程

一、自主学习

1.电解CuCl2溶液

通电前，CuCl2溶液中存在的阳离子有，阴离子有，

这些离子来自于和

通电后，阳离子移向，阴离子移向。

在阳极放电的离子是，分别发生反应和反应，生成和

电极反应方程式为：

阳极：

阴极

电解CuCl2溶液的总方程式为：

。

电解CuCl2溶液的现象是：

。

2.电解原理

（1）电解：

叫做电解。

电解池：

的装置。

构成电解池的条件：

、。

、。

。

（2）电解池的两极

阳极与相连，在阳极上发生反应。

阴极与相连，在阴极上发生反应。

（3）电解质溶液导电的实质

电解质溶液导电的过程，就是的过程，就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。

二、探究点拨

离子放电顺序:

阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：

阳离子在阴极上放电顺序是：

三、总结升华

原电池和电解池有何区别？

装置类别

电解池

原电池

举例

电极名称

电极反应

能量转变

反应能否自发进行

四、高效训练

S1.下列有关电解池的说法不正确的是（）

A.电解池是把电能转化为化学能的装置。

B.电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。

C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应

D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程

SS2.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是（）

A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极

C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变

S3.下列关于电解槽的叙述中不正确的是（）

A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极

C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极

SSS4.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.010mol，则阴极上析出Cu的质量为（）

A.0.64gB.1.28gC.2.56gD.5.12g

五、学习反思

编号26【选修四4.3.2】电解池

学习目标

知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用

学习重点

电解池的工作原理

学习难点

电解池的工作原理

学习过程

一、自主学习

1、电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气

通电前，溶液中存在的阳离子有，阴离子有，

通电时移向阴极，放电；通电时移向阳极，放电；

电极反应方程式为：

阳极：

阴极

总反应方程式为：

实验现象

（1）两极均产生气体

（2）溶液先变红，说明有生成

（3）极产生的气体能使湿的KI-淀粉试纸变蓝，说明有生成。

2、铜的精炼

（1）装置要求

阳极是，阴极是，电解质溶液是

（2）化学原理

阳极反应阴极反应

（3）电解特点

a.粗铜中的铜迁移到纯铜上b.CuSO4溶液的浓度

3、电镀

（1）电镀的含义

电镀是应用在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

（2）电镀的目的

电镀的目的主要是

（3）原理

阳极：

阴极：

电镀液：

二、探究点拨

1.金属冶炼的本质是什么？

冶炼金属的方法有哪些？

电解冶炼主要适用于制备哪些金属?

2.①活性材料作电极时：

金属在阳极电子被成离子进人溶液，离子容易在电极上放电

②用惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：

溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：

S2－I－Br－Cl－OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子

三、总结升华

电源、电极、电极反应关系

四、高效训练

S1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。

（）

SS2、下列说法或实验现象的描述不正确的是（）

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快

D．与电源负极相连的是电解槽的阴极

五、学习反思

编号27【选修四4.4.1】金属的电化学腐蚀与防护

学习目标

1、解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。

2、通过学习增强保护环境的意识，节约意识。

学习重点

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

学习难点

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

学习过程

一、自主学习

1.金属腐蚀：

是指金属或合金跟接触的气体或液体发生反应而腐蚀损耗的过程。

⑴金属腐蚀的本质：

M—ne-→Mn+（反应）

⑵金属腐蚀的类型：

化学腐蚀——直接反应:

是指金属跟接触到的__________________或_____________________等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

电化学腐蚀——原电池反应:

（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）指________金属跟________溶液接触时，发生_________反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。

⑴析氢腐蚀：

当钢铁处于酸性环境中

负极：

正极：

总反应：

Fe+2H+=Fe2++H2↑

⑵吸氧腐蚀：

中性或酸性很弱条件下

负极：

正极：

总反应：

2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

生成的Fe（OH）2被空气中的O2氧化，形成Fe（OH）3，Fe（OH）3脱去一部分水就生成______，它是铁锈的主要成分。

二、探究点拨

1.金属的电化学防护方法都有哪些

2.牺牲阳极的阴极保护法和外加电流法的原理

三、总结升华

金属防护的几种重要方法

四、高效训练

S1．下列叙述中正确的是（）

①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·H2O

A.都正确B.①③C.①D.②③

S2．下列事实不能用电化学原理解释的是（）

A.常温条件下，在空气中铝不容易被腐蚀

B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀

C.用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜

D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板

SS3．X、Y、Z、M代表四种金属，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出；又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。

则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y

SSS4．白铁皮（镀锌）发生析氢腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是（）

A.有6.5g锌被腐蚀B.在标准状况下有22.4L氢气放出

C.有2.8g铁被腐蚀D.在标准状况下有2.24L气体放出

五、学习反思