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1、 新课标第一网不用注册，免费下载！江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习专题七 把握电化学中氧化还原反应本意【考纲要求】1.理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。2.解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。3.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。4.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。【命题趋势与高考预测】09、10、11年三年江苏高考化学试题中几乎没有专门涉及氧化还原反应概念及分析的试题，氧化还原反应的
2、内容主要集中在与原电池和电解池中的相关试题中，以体现考试说明中有关“理解氧化还原反应的本质，了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。”内容要求。12年江苏高考化学试题中氧化还原反应考查的着力点很可能还要考查考生能用氧化还原反应知识去解决原电池、电解池等生产、生活中的实际问题的能力。所以，电化学中一定要用氧化还原反应的视角去审视电化学中电极反应书写和电子守恒原理的相关计算，把握电化学中氧化还原反应的本意。新型电池、电解应用很可能是12江苏高考的热点。【复习安排】用约六课时左右的时间，完成一轮对电化学知识的梳理和简单训练。其中两课时知识的梳理，一课时课堂训练，一课时课后练习，两课时讲评总结。复习时，
3、一定要把新型电池中燃料电池、高铁电池、电解应用中的电子守恒原理相关计算在课堂、检测、讲评和总结中凸现出来。教学中，要注意对原电池、电解池进行对比对照，要在“一池”多变、“一极” 多变（外联、电极、介质）等内容上做文章，让学生在理解中，重点掌握电极反应书写的一般方法和电子守恒的相关计算。【知识呈现】从“一池”多变引入原电池，介绍原电池原理与金属腐蚀，介绍盐桥的作用与意义。1.原电池原电池电极：较活泼金属负极，较不活泼金属或石墨等电极作正极电极反应负极：发生氧化反应正极：发生还原反应能量转换：化学能转为电能：电子离子移向电子由负极流向正极阴离子向负极迁，阳离子向正极迁移原电池条件电解质溶液，自发的
4、氧化还原反应两个活泼性不同的电极闭合回路2.金属的腐蚀（以钢铁腐蚀为例）金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀【电极反应】负极（铁原子）：Fe2eFe2正极（碳原子）：2H2eH2【环境】酸性较强的溶液的溶液析氢腐蚀吸氧腐蚀【环境】酸性较弱的溶液或中性溶液的溶液【电极反应】负极：Fe2eFe2正极：2H2OO24e4OH-加覆盖层牺牲阳极的阴极防护法（原电池原理）外加电源的阴极防护法（电解原理）金属的防护电化学防护改变金属内部结构3.金属的防护电解池电极连接：阴极和外加电源负极相连；阳极和外加电源正极相连电极反应阳极：发生氧化反应阴极：发生还原反应 ； ； ； 。1.组成原电池的条件有两种活性不同的金属
5、（或一种是非金属导体）。电极材料均插入电解质溶液中。两电极相连形成闭合电路。自发的氧化还原反应。发生还原反应能量转换：电能转化为化学能：电子离子的移向电子由负极流向阴极，由阳极流向正极阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移影响离子放电的因素的因素离子浓度：当两种离子放电能力相差不大时，离子浓度可能改变它们的放电顺序。例电解ZnCl2溶液的阴极反应为Zn22eZn电极材料：活泼电极做阳极，电极自身发生氧化反应；惰性电极离子放电阳离子的放电顺序：阳离子的放电能力与金属活动顺序相反电解金属活动顺序表中铝前金属的盐溶液（或碱溶液），水电离出来的氢离子在阴极上放电阴离子的放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根
6、F用惰性电极电解含氧酸、含氧酸盐、氟化物，水电离的氢氧根离子在阳极上放电。用惰性电极电解铝离子以后的阳离子和氢氧根离子以后的阴离子所组成的电解质溶液，相当于电解水 4.电解池5.常见的化学电源（1）一次电池：碱性锌锰电池。（2）二次电池：铅蓄电池。（3）燃料电池：氢氧燃料电池。6.原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例形成条件电极：两种不同的导体相连；电解质溶液：能与电极反应。闭合回路电源；电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连
7、电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn2eZn2（氧化反应）正极：2H2eH2（还原反应）阴极：Cu22eCu （还原反应）阳极：2Cl2eCl2（氧化反应）电子流向电子流向同溶液中阴离了移动方向电流方向电流方向同溶液中阳离了移动方向能量转化化学能变成电能电能变成化学能应用抗金属的电化腐蚀；实用电池。电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀铜）；精炼（精铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al）。7.电解反应方程式的书写一般步骤：（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。8.用惰性电极电解各类电解质溶液归纳列表：电解类型实例阴
8、极阳极电解反应式溶液pH恢复电解水H2SO44H4e2H24OH4e= 2H2OO22H2O2H2O2降低加H2ONaOH升高NaNO3不变电解自身HBr2H2eH22Br2eBr22HBr H2Br2升高通入HBr气体CuCl2Cu22e= Cu2Cl2eCl2CuCl2 CuCl2-加入CuCl2固体放氢生碱NaCl2H2eH22Cl2eCl22 NaCl2H2O2 NaOHH2Cl2升高通入HCl气体放氧生酸CuSO42Cu24e= 2Cu4OH4e= 2H2OO22 CuSO42H2O2CuO22H2 SO4降低加入CuO固体或CuCO3固体9电解原理的应用（1）电解饱和食盐水制取氯气
9、和烧碱(氯碱工业) 电极反应与总反应：阳极电极反应式: 2Cl2eCl2。阴极电极反应式: 2H2eH2。总反应式:2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。设备（阳离子交换膜电解槽）A.组成：阳极Ti、阴极FeB.阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。C.制烧碱生产过程（离子交换膜法） 食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42等）加入NaOH溶液加入 BaCl溶液加入Na2CO3溶液过滤加入盐酸加入离子交换剂(NaR)电解生产主要过程（见右上图）：NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。阴极H放电，破坏了水的电离平衡，使OH浓度增大，OH和Na形成
10、NaOH溶液。（2）电解冶炼铝原料氧化铝： 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3原理：阳极电极反应式:2O24eO2。阴极电极反应式:Al33eAl。总反应式: 2Al2O3（高温熔融，加冰晶石作助熔剂） 4Al3O2。设备：电解槽（阳极C、阴极Fe）因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：CO2COCO2，故需定时补充。（3）电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。镀件必须作阴极，镀层金属必须作阳极，电解质溶液中必须含有镀层金属离子。（4）电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2。铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥(主要成分为Au、Pt等贵
11、金属)”。（5）电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。【例1】固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如右图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是A.有O2参加反应的a极为电池的负极B.b极的电极反应式为H22eO2H2OC.a极对应的电极反应式为O22H2O4e4OHD.该电池的总反应式为2H2O22H2O【变式训练1】(10安徽)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见右下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，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
12、上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极【例2】(10全国)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列关于该电池叙述错误的是A.电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电B.电池工作时，是将太阳能转化为电能C.电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极【变式训练2】(
13、10江苏)下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A.该系统中只存在3种形式的能量转化B.装置Y中负极的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学 能与电能间的完全转化【例3】某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是A.电解过程中，铜电极上有H2产生B.电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2C.电解一定时间后，石墨电极上无铜析出D.整个电解过程中，H的浓度不断减小【变式训练3】某学生欲完成2HCl2Ag2AgClH2反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是【课堂训练】1.下列叙述
