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1、高三化学备考复习 郑明高三化学专题复习-高考电化学命题探究教学设计 陕西府谷中学 郑明一、【教学设计的指导思想】电化学知识是历年来高考命题的重点，每年高考化学试卷中都要涉及，有时出现在选择题中，有时出现在非选择题中。电化学知识既可以综合学科内的知识，如联系到：化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等。也可以涉及到学科间的知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系，在考查电化学基础知识的前提下，命题
2、的题材及角度出现了较多新的变化特点，尤其是在世界能源日益紧缺的今天，高考命题更是抓住了新能源这一块在压轴题中大加渲染，本节课主要以2011年电化学试题为例做一探究二、教学目标【知识与能力】1理解原电池原理和电解池原理，能够正确分析和判断电化学中的电极反应，正确书写电极反应式，电解质溶液中的离子变化，电解质溶液pH变化的计算。2通过高考试题的探究，分析、归纳、整合解题的基本思路和方法【过程与方法】通过回顾2011年高考试题梳理原电池、电解池相关知识点，利用已掌握知识来解决问题，加强学生对原电池、电解池相关知识点的理解应用。【情感、态度、价值观】让学生在分析问题中实现对知识认识的再次升华，在解决问
3、题中找到学习的成就感，增强学生的自信心。二、教学方法：教师启发、引导，学生自主分析、归纳，采用多媒体辅助教学。三、教学过程：【2011年高考试题回顾】题型一原电池原理及其应用【例1】 (1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填序号)。AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0(2)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为_。(3)固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理如图所示，已知电池中电
4、解质为熔融固体氧化物，O2可以在其中自由移动。回答下列问题。正极：_；负极：_(填电极a或电极b)。O2移向_极(填“正”或“负”)。当燃料气为C2H4时，其正极、负极反应式分别为正极：_；负极：_。解析(1)原电池对应的是自发进行的氧化还原反应，结合题干的信息，可以确定B能够设计成原电池；(2)正极的电极反应式为O24e2H2O=4OH；(3)由于燃料气在负极上失电子，而O2在正极上得电子，所以电极a为负极,电极b为正极，O2在正极上生成，移向负极。正极反应式为O24e=2O2负极反应式为C2H46O212e=2CO22H2O在共同书写电极反应式时，要注意电子守恒。命题探析启示一：高考试题中
5、原电池的考查往往以原电池设计的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近离子的变化、电子的转移或电流方向的判断等。题型二电解池原理及其应用【例2】A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示：阳离子Na、K、Cu2阴离子SO、OH如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_极(填“正”或“负”)，电极b上发生的反应为_；(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为_；(3)写出
6、乙烧杯中的总反应：_；(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行_(填“能”或“否”)，原因是_；(5)若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g，要使丙恢复到原来状态的操作是_。解析由乙中c电极质量增加并结合电解质的可能组成知，乙中电解质为CuSO4，c为阴极，并以此为依据推出M为负极；b是阳极，放电的只能是OH。由丙溶液在电解中pH不变知丙中溶液是硫酸钾或硫酸钠，e是阴极，是H放电生成H2，当c电极上生成16 g Cu时，易求出丙中电解的水为4.5 g，故只需要向烧杯中加入4.5 g水即能使溶液恢复到原来的状态。由电极反应Cu22e=Cu知，转移的电子为0
7、.5 mol，故生成的氢气为0.25 mol。当CuSO4电解完时，溶液中还存在硫酸,故电解仍能进行。答案(1)负(1分)4OH4e=2H2OO2(2分)(2)5.6 L(2分)(3)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(2分)(4)能(1分)CuSO4电解完后，溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水仍能继续进行(2分)(5)向丙烧杯中加4.5 g水(3分)命题探析启示二： 高考试题中电解池的考查常以电极产物及溶液性质的变化来判断电极名称、电源名称、书写电极反应、计算电极产物和溶液浓度、PH值等题型三原电池原理、电解池原理的综合应用【例3】如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入
8、几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱性溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，打开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。(1)R为_(填“正”或“负”极)。(2)A极附近溶液的现象是_，B极附近发生的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向_(填“A”或“B”)方移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为_ (填“正”或“负”)极，电极反应式为_。解析电解KOH溶
9、液就是电解水，两极分别产生氢气和氧气，因为相同条件下产生氢气的体积是氧气体积的两倍，C管中气体体积比D管中的大，所以C管中收集到的是氢气，D管中收集到的是氧气。(1)氢气是在阴极产生的，所以M是阴极，与之相连的R是电源的负极。(2)B是电解池的阳极，A是电解池的阴极。电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解时H移动到A极(阴极)得电子被还原为氢气，破坏了A极附近水的电离平衡，导致A极附近溶液显碱性，使酚酞试液变红。B极OH被氧化，放出氧气。(3)KMnO4溶液中，紫色的阴离子MnO向阳极(B极)移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池。经过一段时间
10、，C、D中气体逐渐减少，氢气和氧气反应生成水，在碱性条件下，C中氢气发生氧化反应，电极反应方程式为2H24OH4e=4H2O。答案(1)负(1分)(2)溶液变红(2分)4OH4e=2H2OO2(2分)(3)B(2分)(4)负(1分)2H24OH4e=4H2O(2分)命题探析启示三：电化学原理的考查主要集中在根据题设条件(图示，电极表面变化等)正确判断电极名称，书写电极反应式、电池反应方程式以及离子在电解质溶液中的移动方向。亲临感受高考答题 请同学们八分钟之内完成下题，考考你的临场反应阅卷现场【题目示例】(15分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电
11、流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是_；乙装置的名称是_；Zn为_极；Pt为_极。(2)写出电极反应式：Cu极_；C极_。(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为_；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为_。(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，开关闭合一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。(5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将_。(6)如果乙中电极不变，将其溶液换成饱和Na2SO4溶液，开关闭合一段时间，当阴极上有a
12、 mol气体生成时，同时有w g Na2SO410H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含w、a的表达式表示，不必化简)。【批阅现场】评卷人018得分5标准答案(1)原电池电解池负阳(各1分，共4分)(2)2H2e=H2Cu22e=Cu(各1分，共2分)(3)6.4 g2.24 L(各2分，共4分)(4)无变化(1分)(5)增大增大(2分)(6) 得失点评本题较为基本，一般学生得分应在10分以上，但由于粗心大意，计算不准确，造成失分比较严重。平时学生应严格要求自己，规范训练，尽可能不用计算器。考前复习启示： 平时做题时要养成工整规范的书写习惯，防止因书写失误造成无谓的失
13、分【本节课知识梳理】（1）一个概念：没有外加电源的装置应该为原电池，有外加电源的装置应该为 电解池（或电镀池）。（2）两个电极：原电池：活泼金属做负极，负极氧化，正极还原。电解池：阳极（ 阴离子 ）氧化，阴极（ 阳离子 ）还原。（3）三个流向：电解池：电流：正极阳极，阴极负极。电子：阳极负极，负极阴极离子：阳离子阴极，阴离子阳极（4）四个条件：原电池：活性不同的两极，电解质溶液，闭合的回路，负极能自发进行氧化还原反应。电解池：两个电极，电解质溶液，闭合的回路，外加电源。【高考命题探究总结反思】 电化学的命题特点：加强了基本知识的考查，注重试题题材的生活化、实用化、情景化，加强了不同知识间的相互
14、渗透与融合，这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符，相信今年的电化学命题将会有更新颖的形式与题材出现。但万变不离其宗，都是对基础知识的考查。同学们解题时紧扣：现象-电子流向-离子移向-电极反应，同时对溶液酸碱性的变化、某种成分浓度的变化、电极区的现象、电子转移的多少、生成气体的体积等引起注意，这些常常是高考中的出题点，因此在复习中要有意识加强这方面的训练。【课后巩固】全品电化学部分课时作业23【板书设计】一、明确（1） 一个概念（2） 两个电极（3） 三个流向（4） 四个条件二、电极反应书写【课后作业】1在A、B二只烧杯中各盛放稀硫酸和氯化铜溶液各1升。根据下图判断下列说法中正确的是（假设溶液的体积变化忽略不计，电解质溶液是足量的）AA池和B池均为电解
