原电池与电解池教案提纲

龙文学校-----您值得信赖的专业化个性化辅导学校教师：______学生：______日期:____年____月___日星期：___时段：______一、授课目的与考点分析：1.理解电极反应的原理、能够书写原电池的电极反应方程式及总反应的化学方程式2.能够书写电解池的电极反应方程式及总反应的化学方程式3.掌握点解规律、电解的应用（电镀、金属的冶炼）会使用氧化还原反应中的电子守恒规律解决电化学问题二、授课内容：（一）、上次失分点再回顾(二)、知识点梳理原电池与金属防护一、原电池原理1．概念：2．原电池的电极和电极反应正极：符号“＋”，得到电子，发生还原反应。负极：符号“－”，失去电子，发生氧化反应。3．原电池形成的一般条件(1)两个活泼性不同的电极(在一定条件下较活泼的电极作为负极)。(2)电解质溶液：电极必须与电解质溶液接触。(3)形成闭合回路(外电路由导线构成通道；内电路由电解质构成通道)。(4)自发的氧化还原反应。注意：正负极的判断方法(1)由组成原电池的两极电极材料判断。(2)根据电流方向或电子流动方向判断(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断(4)根据原电池两极发生的变化来判断(5)根据现象判断二、化学电源1．酸性锌锰干电池(1)构造：正极：石墨碳棒；负极：锌皮；电解质溶液：糊状氯化铵。(2)电极反应：负极：Zn===Zn2＋＋2e－正极：MnO2＋NH4+＋e－===MnO(OH)＋NH3电池反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===ZnCl2＋2MnO(OH)＋2NH32．碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池与酸性锌锰干电池的区别在于：以氢氧化钾代替氯化铵做电解质。其电极反应如下：负极：Zn＋2OH－===Zn(OH)2＋2e－龙文学校个性化辅导授课案ggggggggggggangganggang纲龙文学校-----您值得信赖的专业化个性化辅导学校正极：2MnO2＋H2O＋2e－===Mn2O3＋2OH－电池反应：Zn＋2MnO2＋H2O===Zn(OH)2＋Mn2O33．铅蓄电池(1)构造：负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。(2)电极反应：负极：Pb＋SO42－===PbSO4＋2e－正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－===PbSO4＋2H2O电池反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O(3)优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O4．氢氧燃料电池(1)构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。(2)电极反应：负极：2H2＋4OH－===4H2O＋4e－正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－电池反应：2H2＋O2===2H2O(3)优点：能量利用率高。注意：氢氧燃料电池的电极反应方程式书写时应注意电极产物的差异：三、金属的腐蚀和防护1．金属的电化学腐蚀（1)金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应；一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。①钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，将发生析氢腐蚀。Fe是负极，C是正极；发生的电极反应负极：Fe－2e－===Fe2＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑；生成的Fe(OH)2在空气中发生变化的化学方程式是：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。②钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱碱性并溶有O2时，将会发生吸氧腐蚀。负极反应为Fe－2e－===Fe2＋；正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；总反应的方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)22．金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法龙文学校-----您值得信赖的专业化个性化辅导学校(2)外加电流的阴极保护法电解及其应用一、电解的原理1．概念：使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。几个层面理解：是电解质(熔融或溶液)的导电过程；是一个发生氧化还原反应的过程；是一个阴阳离子定向移动的过程；是一个电能转化为化学能的过程。2．电解池构成的条件3．电解原理导线上(外电路)电子从电源的负极流出经导线流向电解池的阴极，电解池的阳极上产生电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向阳极，失去电子，阳离子移向阴极，得到电子。4．电解反应中反应物的判断——放电顺序(1)阴极阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。阳离子得电子顺序：K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋Zn2＋Fe2＋Sn2＋Pb2＋(H＋)Cu2＋Hg2＋Ag＋(阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对)。(2)阳极阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞NO3－等含氧酸根离子＞F－。阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。5．电解反应方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反应式；④写出电解方程式。例：(1)电解NaCl溶液、(2)电解CuSO4溶液、(3)电解CuCl2溶液、(4)电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液二、电解原理的运用1．氯碱工业：（1）装置：阳离子交换膜法；（2）电解前食盐水的精制粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－、Fe2＋、Fe3＋，除去杂质离子的操作及加入试剂的顺序是：BaCl2—NaOH—Na2CO3—过滤—HCl或NaOH—BaCl2—Na2CO3—过滤—HCl。(3)电极反应阴极：2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)阳极：2Cl－===Cl2↑＋2e－(或2Cl－－2e－===Cl2↑)(4)电解方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2．电解法精炼铜(1)粗铜的成分：铜(锌、铁、镍、银、金、铂等)。(2)电极的连接：粗铜作阳极，和外加电源的正极相连；纯铜作阴极，和外加电源的负极相连。(3)电解液：硫酸铜或硝酸铜溶液。(4)电极反应阳极：Cu===Cu2＋＋2e－，Zn===Zn2＋＋2e－，Ni===Ni2＋＋2e－；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。通电龙文学校-----您值得信赖的专业化个性化辅导学校(5)Ag、Au、Pt不发生反应，沉积到阳极底部，叫做阳极泥。3．电镀利用电解原理，在金属表面上镀上一层其他金属或合金的过程叫电镀。(1)电极的连接：镀层金属或惰性电极作阳极，和外加电源的正极相连；镀件金属作阴极，和外加电源的负极相连。如铁上镀铜，铜(或石墨)作阳极，铁作阴极。(2)电镀液的选择：选择含有镀层金属离子的溶液作电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶液作电镀液。(3)电极反应三、原电池和电解池的比较原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外接电源有外接电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反应负极：负极材料本身或还原剂失去电子发生氧化反应正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子发生还原反应阳极：发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应阴极：溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→阴极，阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→阳极→阴极→电源负极应用制化学电源氯碱工业、电镀、电解精炼联系二次电池的放电过程为原电池原理，而充电过程即电解过程三、本次课后作业：附后四、学生对于本次课的评价：○特别满意○满意○一般○差学生签字：五、教师评定：1、学生上次作业评价：○好○较好○一般○差2、学生本次上课情况评价：○好○较好○一般○差教师签字：龙文学校教务处龙文学校-----您值得信赖的专业化个性化辅导学校