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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】 1．2．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)。 A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH0 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH0 C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH0 (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。 ①正极：________；负极：________(填电极a或电极b)。O2－移向________极(填“正”或“负”)。 ②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O2＋4e－＋2H2O===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O2＋4e－===2O2－ 负极反应式为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O 在共同书写电极反应式时，要注意电子守恒。 题型二　电解池原理及其应用 例2A、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Cu2＋＋2e－===Cu知，转移的电子为0.5 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)　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2分) (2)5.6 L(2分)　(3)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4(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) 题型三　原电池原理、电解池