2020年高考二轮备考《电化学》专题复习策略讲座课件.pptx

2021届高考化学备考策略研讨1.二轮复习电化学例析2.关于“尖子生”的培养栏目索引二轮复习之电化学例析高考化学高考化学考试说明考试说明 1.1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及作用，理解原电池和电解池的构成、工作原理及作用，能书写电极反应和总反应方程式；了解常见化学电能书写电极反应和总反应方程式；了解常见化学电源的种类及其工作原理。源的种类及其工作原理。2.2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。危害以及防止金属腐蚀的措施。11原电池原电池22化学电源化学电源44金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护电化学基础电化学基础33电解池电解池以盐桥为入口突破原电以盐桥为入口突破原电池的原理池的原理电解池的几个特电解池的几个特殊点殊点知识结构知识结构解读几种新型化解读几种新型化学电池学电池金属腐蚀与防护的金属腐蚀与防护的“两种比较两种比较”、“两种方法两种方法”考点考点1 1：一一座座“盐桥盐桥”连连接接“两池两池”形形成回路成回路 盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点识已成为新课改地区命题的一个热点。【例例1】下图下图、分别是甲、乙两组同学将反应分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43-2I2H+AsO33-I2H2O”设计成的原电池装置，其中设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图 B烧杯中逐滴烧杯中逐滴加入适量加入适量40%NaOH溶液。溶液。下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是A甲组操作时，电流计甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转指针发生偏转B甲组操作时，溶液颜色变浅甲组操作时，溶液颜色变浅C乙组操作时，乙组操作时，C2作正极作正极D.乙组操作时，乙组操作时，C1上发生的电极反应为上发生的电极反应为I22e=2I AsO33-2e+2H2O AsO43-2He-e-1.1.把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时，把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时，必须使用盐桥必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显的电流出才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显的电流出现。现。2 2电子流向的分析方法电子流向的分析方法 改变条件，平衡移动；改变条件，平衡移动；平衡移动，电子转移；平衡移动，电子转移；电子转移，判断区域；电子转移，判断区域；根据区域，判断流向根据区域，判断流向。盐桥电池的分析与判断盐桥电池的分析与判断考点考点2 2形形色色形形色色的化学电池的化学电池 高考中常见的新型电池有“镍氢电池”、“高铁电池”、“碱性锌锰电池”、“海水电池”、“燃料电池、“锂离子电池”、“锌银电池”、“纽扣电池”、“MgAgCl电池”、“MgH2O2电池”等等。高考中依托新型电池考查的原理知识有以下几点：1、正、负的判断2、电子、离子的流向3、电极反应式的书写4、依据电子守恒的相关计算【20152015 江苏】江苏】一种熔融碳酸盐燃料电一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如池原理示意如右右图。下图。下列有关该电池的说法正列有关该电池的说法正确的是确的是A反应反应CH4H2O 3H2CO,每消耗每消耗1molCH4转移转移 12mol 电子电子B电极电极A上上H2参与的电极反应为：参与的电极反应为：H22OH2e=2H2OC电池工作时，电池工作时，CO32向电极向电极B移动移动 D.电极电极B上发生的电极反应为上发生的电极反应为:O22CO24e=2CO32类型类型1 1：“一池多变一池多变”的燃料电池的燃料电池 不同电解质对电极反应的影响不同电解质对电极反应的影响几种类型的燃料电池的电极反应式几种类型的燃料电池的电极反应式（以（以CHCH4 4为例）为例）类型类型2 2：“被追捧的被追捧的”锂离子电池锂离子电池【2016 四川】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反四川】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为应为：Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x1)。下列关于该电池。下列关于该电池的说法不正确的是的说法不正确的是A放电时，放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-=xLi+C6C.充电时，若充电时，若 转移转移1 mol e-，石墨，石墨C6电极将增重电极将增重7x gD充电时，阳极的电极反应式为充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+正极：正极：Li1-xCoO2+xLi+xe-LiCoO2锂离子电池充放电分析锂离子电池充放电分析常见的锂离子电极材料常见的锂离子电极材料：正极材料：正极材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn等等)钴酸锂钴酸锂 LiM2O4(M：Mn、Ni、Co等等)锰酸锂锰酸锂 LiMPO4(M：Fe等等)磷酸亚铁锂磷酸亚铁锂负极材料：石墨负极材料：石墨(能吸附锂原子能吸附锂原子)返回隐形存在隐形存在【2014 大纲大纲】右图是在航天用高压右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（氢化物镍电池（MHNi电池）。电池）。下列有关说法不正确的是下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为：放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为电池的电解液可为KOH溶液溶液C.充电时负极反应为：充电时负极反应为：MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密 度越高度越高类型类型3 3：“备受青睐备受青睐”的镍氢电池的镍氢电池考点考点3 3 电解池的特殊点电解池的特殊点“六点六点”突破电解池突破电解池1 1、分清阴、阳极，分清阴、阳极，阳阳“氧氧”阴阴“还还”；2 2、剖析剖析电子、离子流电子、离子流向，向，“电子不下水，离子不上岸电子不下水，离子不上岸”；3 3、注意注意两极的两极的放电顺序放电顺序；4 4、书写电极反应式，注意得失电子守恒书写电极反应式，注意得失电子守恒；5 5、正确判断产物；、正确判断产物；6 6、恢复原态措施。、恢复原态措施。电解池两极放电一般规律电解池两极放电一般规律:阳极上：阳极上：含氧酸根离子含氧酸根离子 OH-Cl-S2-活泼金属电极活泼金属电极阴极上：阴极上：K+Ca2+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+但实际工业生产中阴、阳极的反应可能与理论上的但实际工业生产中阴、阳极的反应可能与理论上的放电规律略有不同放电规律略有不同1.1.电极反应式的书写应结合工业生产实际电极反应式的书写应结合工业生产实际【20142014全国全国】铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X X射线防护材料等。射线防护材料等。(3)(3)PbOPbO2 2也可以通过石墨为电极，也可以通过石墨为电极，Pb(NOPb(NO3 3)2 2和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ，阴极观察到的现象是，阴极观察到的现象是 ；若电解液中不加入；若电解液中不加入Cu(NOCu(NO3 3)2 2，阴极发，阴极发生的电极反应式生的电极反应式 ，这样做的主要缺点是，这样做的主要缺点是 _。Pb Pb2+2+2H+2H2 2O-2eO-2e-=PbO=PbO2 2+4H+4H+石墨上包上铜镀层石墨上包上铜镀层 Pb Pb2+2+2e+2e-=Pb=Pb不能有效利用不能有效利用PbPb2+2+【20142014 四川四川】1111（4 4）MnOMnO2 2可作超级电容材料。用惰性电极电解可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSOMnSO4 4溶液可溶液可制得制得MnOMnO2 2，其阳极的电极反应式是，其阳极的电极反应式是 _。MnMn2 2+2H+2H2 2O-2eO-2e=MnO=MnO2 2+4H+4H【例例2】工业采用以铁和石墨为电极电解工业采用以铁和石墨为电极电解K2MnO4 溶液来制取溶液来制取KMnO4。电解过程中，应以电解过程中，应以_为阴极，电解的总为阴极，电解的总 化学方程式为化学方程式为_。铁铁2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2。20142014 全全国国卷卷，27(4)H27(4)H3 3POPO2 2也也可可用用电电渗渗析析法法制制备备。“四四室室电电渗渗析析法法”工工作原理如图所示作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：2.2.电解池中的电解池中的“离子交换膜离子交换膜”HO2H2NaH H2 2POPO2 2 (1)(1)写出阳极的电极反应式：写出阳极的电极反应式：_。(2)(2)分析产品室可得到分析产品室可得到H H3 3POPO2 2的原因：的原因：_。2H2O4e=O24H阳极室的阳极室的H H穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H H2 2POPO2 2 穿过阴膜扩散至产穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成品室，二者反应生成H H3 3POPO2 2(3)(3)早早期期采采用用“三三室室电电渗渗析析法法”制制备备H H3 3POPO2 2：将将“四四室室电电渗渗析析法法”中中阳阳极极室室的的稀稀硫硫酸酸用用H H3 3POPO2 2稀稀溶溶液液代代替替。并并撤撤去去阳阳极极室室与与产产品品室室之之间间的的阳阳膜膜，从从而而合合并并了了阳阳极极室室与与产产品品室室。其其缺缺点点是是产产品品中中混混有有_杂杂质质。该该杂杂质质产产生的原因是生的原因是_。H H2 2POPO2 2或或H H3 3POPO2 2被氧化被氧化 POPO4 43-3-HO2H2NaH H2 2POPO2 2 离子交换膜离子交换膜【20132013重庆重庆】化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的学降解法可用于治理水中硝酸盐的 污染污染 （2 2）电化学降解电化学降解NONO3 3的原理如的原理如下下图所示。图所示。电源正极为电源正极为_（填（填A A或或B B），阴极反应式为），阴极反应式为_。若电解过程中转移了若电解过程中转移了2mol2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m(m左左mm右右)为为_克。克。2NO2NO3 3+6H+6H2 2O+10eO+10eN N2 2+12OH+12OH14.414.4A ANONO3 3-N N2 2H H+O O2 2N N2 216(O16(O2 2)+)+2(H2(H+)=18g)=18g2.82(N2.82(N2 2)-2(H)-2(H+)=3.6g)=3.6gmm左：左：mm右：右：3.3.依据依据“电子守恒电子守恒”的各种计算的各种计算阳：阳：H H2 2O O2e2e=2H=2H1/2 O1/2 O2 2 阴：阴：2NO2NO3 36H6H2 2O O10e10eN N2 212OH12OH-2 5.62 5.6m m左左m m右右=18g=18g3.6g=14.4g3.6g=14.4g4e2Cl2(Br2、I2)O2 阳极产物阳极产物1 1根据电子守恒根据电子守恒 用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算。算。2 2根据总反应式列出比例式计算。根据总反应式列出比例式计算。3 3根据关系式根据关系式 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。需的关系式。利用利用“电子守恒电子守恒”突破电化学的计算突破电化学的计算2H22Cu4Ag 阴极产物阴极产物1.1.两种比较两种比较(1)(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较(2)(2)腐蚀快慢的比较腐蚀快慢的比较2.2.两种保护方法两种保护方法(1)(1)加防护层加防护层(2)(2)电化学防护电化学防护 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法原电池原理原电池原理 外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法电解原理电解原理 考点四考点四金属腐蚀与防护的金属腐蚀与防护的“两种比较两种比较”两种方法两种方法“【20172017 全国全国】支撑海港】支撑海港码头基础的钢管码头基础的钢管柱柱，常用外，常用外加电流的阴极保护法进行防加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是下列有关表述不正确的是A A通入保护电流使钢管通入保护电流使钢管柱柱表面腐蚀电流接近于零表面腐蚀电流接近于零B B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管柱柱C.C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【例例3】利用下图装置，能完成很多利用下图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙电化学实验。下列有关此装置的叙述中，错误的是述中，错误的是A若若X为锌棒，为锌棒，Y为为NaCl溶液，开关溶液，开关K置于置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法法称为牺牲阳极的阴极保护法B若若X为碳棒，为碳棒，Y为为NaCl溶液，开关溶液，开关K置于置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法称为外加电流的阴极保护法C.若若X为铜棒，为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关为硫酸铜溶液，开关K置于置于M处时，铁电极上的电极反应处时，铁电极上的电极反应式为式为Cu22e=CuD若若X为铜棒，为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关为硫酸铜溶液，开关K置于置于N处时，溶液中各离子浓度都不处时，溶液中各离子浓度都不会发生变化会发生变化1、实验室可以用过二硫酸铵、实验室可以用过二硫酸铵(NH4)2S2O8溶液检验废水中的溶液检验废水中的Mn2+，实验现象，实验现象是溶液变紫红色是溶液变紫红色(还原产物为还原产物为SO42-)。过二硫酸可以看成是。过二硫酸可以看成是H2O2的衍生物，过的衍生物，过二硫酸铵中含有过氧键二硫酸铵中含有过氧键(OO)。写出检验。写出检验Mn2+的离子方程式的离子方程式_。如果将这个反应设计成原电池。如果将这个反应设计成原电池(双液双液)，盐桥中的溶液用，盐桥中的溶液用_。(选填：饱和选填：饱和KCl溶液、饱和溶液、饱和K2SO4溶液或溶液或饱和饱和NH4Cl溶液溶液)2Mn2+5S2O82-8H2O2MnO410SO42-16+负极：负极：2Mn2+10e-8H2O2MnO416+饱和饱和K2SO4溶液溶液 练习反馈练习反馈 一种可超快充电的新型铝电池，充放电时一种可超快充电的新型铝电池，充放电时 AlCl AlCl4 4和和AlAl2 2ClCl7 7两种离子在两种离子在AlAl电极上相互转化，其它离电极上相互转化，其它离 子不参与电极反应，放电时负极子不参与电极反应，放电时负极AlAl的电极反应式的电极反应式 为为 。Al3e7 AlCl44 Al2Cl7离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、AlAl2 2ClCl7 7和和AlClAlCl4 4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为反应式为 。若改用。若改用AlClAlCl3 3水溶液作电解液，则阴极产水溶液作电解液，则阴极产物为物为 。负负4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-H2 对比反思对比反思已知：锂离子电池的总反应为：已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2 CLiCoO2，锂硫电池的总反应为：锂硫电池的总反应为：2LiS Li2S。有关上述两种电池说法正确的是有关上述两种电池说法正确的是A锂离子电池放电时，锂离子电池放电时，Li+向负极迁移向负极迁移B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能理论上两种电池的比能 量相同量相同D右图表示用锂离子电池右图表示用锂离子电池 给锂硫电池充电给锂硫电池充电 学以致用学以致用我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是错误的是A Aa a为电池的正极为电池的正极 B B电池充电反应为电池充电反应为LiMnLiMn2 2O O4 4=Li=Li1 1x xMnMn2 2O O4 4x xLiLiC.C.放电时，放电时，a a极锂的化合价发生变化极锂的化合价发生变化 D D放电时，溶液中放电时，溶液中LiLi从从b b向向a a迁移迁移负：负：xLi-xe-x Li+正：正：xLi+Li1-xMn2O4+xe-LiMn2O4该储氢装置的电流效率该储氢装置的电流效率_。（生成目标产物消耗的电子数生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数转移的电子总数 100%100%，计算结果保留小数点后，计算结果保留小数点后1 1位。）位。）11.（4）一定条件下，下图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有）一定条件下，下图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。机物）。依据：阴阳两极得失电子数目相等。依据：阴阳两极得失电子数目相等。阳极：阳极：4OH4e2H2OO2 11.2 2.8阴极：阴极：C6H66H6eC6H12 6x x 2H2eH2 2y y 气体的量增大气体的量增大关于“尖子生”的培养 尖子生的特征1.思想进步、品质优良、积极进取、谦和厚重2.理想远大、胸怀广阔、目标清晰、动力十足3.基础扎实、学科平衡4.尊重老师、服从安排、同步协调5.高度自主、善于自控、喜欢探究、重视反思6.计划周密、注重落实7.关注细节、习惯良好8.心态平和、稳定成熟9.关注平衡、善于调节10.身体健康、状态良好基础扎实关注细节状态良好 尖子生的培养基础扎实尖子生的培养基础扎实7.2 尖子生的培养基础扎实7.2 尖子生的培养基础扎实 尖子生的培养基础扎实 尖子生的培养关注细节书写工整答题规范计算准确跟踪帮扶心理辅导时间分配