金口中学-高二年级-化学选修四-导学案

第四章电化学基础第一节原电池编写：周自学【学习目标】1.掌握构成原电池的条件2.理解原电池的原理3.学会原电池的正负极及电极反应式的书写方法【学习重点】原电池的构成条件及电极反应式的书写【学习难点】电极反应式的书写【基础知识】如右图回答问题：H2SO4CuZnH2SO4CuZn2、写出Zn片和Cu片上发生的电极反应和电池总反应负极：正极：总反应：3、在图上注明外电路中的电子流向。内电路：阳离子向___极移动,阴离子向____极移动。4、原电池反应本质：反应。ZnC酒精ZnSOZnC酒精ZnSO4CuSO4ZnCuZnCuuCuSO4ZnZnCuSO4Zn[来源:Zxxk.Com]形成原电池的条件：1、___________________________________________2、___________________________________________3、___________________________________________【教学探究】一、原电池1、原电池的构成条件

（1）原电池的概念：将

能转化为

能的装置。（2）写出上面原电池负极和正极的电极反应式和原电池总反应。负极（Zn）：

正极(Cu):

总反应（离子方程式）

（3）构成原电池的条件①

。电极名称：

极电子流向

，发生反应

，材料活泼性

极电子流向

，发生反应

，材料活泼性

②

。外电路：电子从

极流向

极，电流从

极流向

极。内电路：阴离子移向

极，阳离子移向

极，电流从

极流向

极。

③

。电解质溶液作用：

。④

。2、原电池的工作原理反应过程中，

极失电子，发生

反应，电子经导线流向

极，电解质溶液电离出的

离子在该极得电子，发生

反应。

分析盐桥的作用：①

。

②

。【问题与收获】。第二节化学电源编写：周自学【学习目标】1、应用原电池原理，进一步学习常见一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理。2、能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式【学习重点】能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式H2H2SO4CuCl2CuCl2溶液CC×1、通电前，CuCl2溶液中存在阳离子：阴离子：与电源正极相连的电极叫极，与电源负极相连的电极叫极。通电后，溶液中阳离子向极移动，阴离子向极移动在阴极上发生电极反应（或者说放电）的离子是在阴极上放电的离子是给CuCl2溶液通电时现象：阴极上，经检验该物质是。阳极上：，经检验该物质是。电极反应式：阳极：，反应类型：反应。阴极：，反应类型：反应。总反应式：CuCl2溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。2、电解：使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。所用电流一般为直流电还是交流电较好？！该过程中能转化为能！这是一个物理过程还是一个化学过程？过程！3、电解池：将能转化为能的装置。4、构成电解池的条件：二、放电顺序（1）阴极上：由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越得电子。由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱： 金属活动顺序表Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋①活性材料作电极时：金属在阳极电子被成离子进入溶液，离子容易在电极上放电②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2－I－Br－Cl－OH－（水或碱）最高价含氧酸根离子F－【问题与收获】。第三节电解池（2）编写：周自学【学习目标】1、电解质溶液的电解类型。2、电解原理的应用【学习重点、难点】电解质溶液电解类型及氯碱工业【预备知识】1.在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的极。溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。2.电解的基本原理【基础知识】一、电解质溶液的电解类型电解类型实例阴极阳极电解反应式溶液pH恢复电解水H2SO4NaOHNaNO3电解自身HBrCuCl2生碱析氢NaCl生酸放氧CuSO4二、电解原理的应用：1、氯碱工业：电解制、和。食盐溶液中，含有的离子包括根据离子放电顺序：阳离子：阴离子：现象：电极反应方程式：阳极：阴极：总方程式该电解池中阳极用电极（金属、惰性）2、铜的精炼电解时，通常把作阴极，粗铜中通常含有（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属）把作阳极，用含有作电镀液。电极反应：阳极：阴极：粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成3.电镀：电镀定义：电镀时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。电冶金对于、、、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解的方法制取金属钠，方程式工业上用电解的方法制取金属镁，方程式工业上用电解的方法制取金属铝，方程式【问题与收获】。第四节金属的电化学腐蚀与防护编写：周自学【学习目标】1、解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法.2、通过学习增强保护环境的意识，节约意识。【学习重点】金属的电化学腐蚀【学习难点】吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理【基础知识】【自学指导一】结合课本相关内容，回答下列问题，把答案写在下面的知识总结中。1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？2、化学腐蚀和哪些因素有关？3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？【自学指导二】探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？【教学与研究】(一)金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。]一般可分为腐蚀和腐蚀。化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生反应，的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：电化腐蚀化学腐蚀条件不纯金属或合金与接触与直接接触有无电流产生本质较活泼的金属被氧化金属被氧化3、电化学腐蚀(以钢铁为例)（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极:正极:总方程式：（2）吸氧腐蚀(中性或弱酸性溶液)负极:正极:总方程式：离子方程式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）4、影响金属腐蚀快慢的因素[来源:学#科#网Z#X#X#K]本性：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属跟腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。（难、易）电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）(二)金属的防护1、覆盖保护膜（涂，，等）2、改变金属的内部结构（钢→，在钢中加入镍和铬）3、电化学保护牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作极，钢铁作极被保护）外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为极受保护）练习:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现象有何不同?请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。a装置：负极：正极：