在一个崇高的目的支持下,不停地工作,即使慢、也一定会获得成功。下面是课件范文网小编为您推荐高三化学教案:《电化学解题策略》。
【解题策略】
一. 电化学中四个极
正负极是根据物理学上的电极电势高低而规定的,多用于原电池。正极电极电势高,是流入电子(外电路)的电极;负极电极电势低,是流出电子(外电路)的电极。
阴阳极是针对电解池或电镀池来命名的。阳极是指与电源正极相连,发生氧化反应的电极;阴极是指与电源负极相连,发生还原反应的电极。
二. 电化学中四个池
1. 原电池:化学能转化为电能的装置。除燃料电池外,一般由活泼金属作负极。
2. 电解池:电能转化为化学能的装置。
3. 电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新金属的装置。通常镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
4. 电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,通常提纯的金属接电源正极,该金属的纯净固体接电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三. 原电池电极的四种判断方法
1. 根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2. 根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3. 根据电极反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。也可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、淀粉试液等)的显色情况判断该电极是 或 等放电,从而确定正、负极。如用酚酞作指示剂,若电极附近溶液变红色,说明该电极附近溶液显碱性, 在该电极附近得电子被还原,该电极为正极。
4. 根据两极现象判断:通常溶解或质量减少的一极为负极;质量增加或有气泡产生的一极为正极。
四. 电解的四种类型
1. 只有溶质发生化学变化:如用惰性电极电解 溶液、 溶液,其电解反应式分别为:
2. 形式上看只有水发生化学变化:如惰性电极电解 溶液的电解反应式均为:
3. 溶质、水均发生化学变化:如惰性电极电解 溶液、 溶液,其电解反应式分别为:
4. 形式上看溶质和水均未发生化学变化:如铁器上镀铜,电极反应式分别为:
五. 书写电极反应的四原则
1. 加减原则:根据得失电子守恒,总反应式为两个电极反应式之和。若已知一个电极反应式,可用总反应式减去已知的反应式,得另一电极反应式。
2. 共存原则:因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同,所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。碱性溶液中 不可能存在,也不可能有 参加反应;当电解质溶液呈酸性时,不可能有 参加反应。如甲烷燃料电池以KOH为电解质溶液时:负极反应式: ;正极反应式: 。
3. 得氧失氧原则:得氧时,在反应物中加 (电解质为酸性时)或 (电解质溶液为碱性或中性时);失氧时,在反应物中加 (电解质为碱性或中性时)或 (电解质为酸性时)。如“钮扣”电池以KOH为电解质溶液,其电池总反应式为: ,负极 ,根据得氧原则,负极反应式为: ;正极 ,根据失氧原则,正极反应式为: 。
4. 中性吸氧反应成碱原则:在中性电解质溶液中,通过金属吸氧所建立起来的原电池反应,其反应的最后产物是碱。如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。
【题型解读】
题型一、电极名称和电极材料的判断
例1. 铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是( )
A. 阴极 B. 正极 C. 阳极 D. 负极
解析:电解池的两极分别命名为阴、阳极,原电池的两极分别命名为正、负极。题中装置构成的是原电池,锌片失电子作原电池的负极。答案:D
题型二、电极方程式的书写
例2. 下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列判断正确的是( )
A. a为负极,b为正极 B. a为阳极,b为阴极
C. 电解过程中,d电极的质量增加 D. 电解过程中,氯离子的浓度不变
解析:根据电流方向可判断出a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极。用惰性电极电解CuCl2溶液时,两个电极上发生的反应阳极(c电极)为: ,阴极(d电极)为: 。答案:C
题型三、废旧电池的处理方法
例3. 随着人们生活水平的不断提高,废旧电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )
A. 利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水体造成污染
C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D. 回收其中的石墨电极
解析:随着生产的发展和人们生活水平的日益提高,环境污染和环保问题已越来越受到人们的重视,废旧电池中含有铅、汞等多种重金属离子,极易对环境造成污染。答案:B