2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 原子結構 元素周期律和周期表 新課標

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1、2019-2020年高考化學二輪復習全套教學案詳細解析原子結構元素周 期律和周期表新課標 教學目標 知識技能：掌握原子結構的知識，元素周期律的內(nèi)容以及周期表的結構；理解原子結構與元素周期律和周期表(即位—構—性)之間的內(nèi)在聯(lián)系。 能力培養(yǎng)：通過例題培養(yǎng)學生運用位一構一性三者之間的聯(lián)系規(guī)律解決實際問題的能力。通過原子結構和元素在周期表中的位置的推斷，培養(yǎng)學生發(fā)散思維和收斂思維的能力 科學思想：通過習題訓練，使學生領悟事物是普遍聯(lián)系的和量變引起質(zhì)變的辯證法思想；學習用科學的方法和邏輯推理去挖掘物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。 科學品質(zhì)：通過例題中信息的學習，激勵學生形成嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新

2、，追求真理的科學精神。 科學方法：通過推斷題的分析與解答，學會運用位—構—性三者之間的規(guī)律解決實際問題的推理方法。 重點、難點位—構—性三者之間的規(guī)律及其應用。 教學過程設計 教師活動 【板書】一、原子結構 1．原子的組成 【提問】請說明原子的組成 學生活動 回答原子結構的知識要點： 〔1)原子 原子核〔+) 質(zhì)子⑵中子〔N) 核外電子〔-) (2) 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。 (3) 質(zhì)量數(shù)A=Z+N，是原子量的近似值。 〔4)符號次：酸)的含義及信息。 在學生回憶的基礎上予以補充 【板書】2．原子核 【投影】例1有關況1-微粒，回答下

3、列問題： (1) 所含質(zhì)子數(shù)；中子數(shù)； 電子數(shù)；質(zhì)量數(shù)。 (2) 該微粒的結構示意圖 (3) 它與診C1、菁C1之間的關系是o 〔4)它與:;Q的半徑大小是o ⑸已知C1元素的原子量為芳5可知誇CL容C1原子在自然界 的原子百分組成之比是o 思考并回答問題： (1) 所含質(zhì)子數(shù)17；中子數(shù)18；電子數(shù)18；質(zhì)量數(shù)35。 (2) 該微粒的結構示意圖 〔3)它與診C1之間的關系是與3517C1是同種原子；與菁C1互為 同位素。 〔4)半徑大小為診CT的半徑大于誇C1的原子半徑。 (5)已知Cl元素的原子量為35.5，可知這兩種原子在自然界的原子百分組成之比是 Cl-3

4、5:Cl-37=3:1。 這里應明確同位素與核外電子數(shù)無關； 并非所有原子核內(nèi)都有中子。 非金屬元素：其陰離子半徑＞原子半徑 金屬元素：其陽離子半徑V原子半徑 請認真思考后做出回答。 【提問】比較三種“原子量”之間的差別，并判斷下列各式分別表示哪種“原子量”？ @M=m/mc/12； ② M=MTXai%+M2Xa2%+… ③ M=ATXai%+雖X屯％+"■ 回答：三種原子量的概念及計算：（略） ① 為同位素的原子量； ② 為元素的（平均）原子量； ③ 為元素的近似平均原子量（A為質(zhì)量數(shù)）。 【投影】例2某元素構成的雙原子分子有三種，其式量分別為158、160、1

5、62。在天然 單質(zhì)中，此三種單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：1：1。由此推斷以下結論中，正確的是 [] A. 此元素有三種同位素 B. 其中一種同位素質(zhì)量數(shù)為80 C. 其中質(zhì)量數(shù)為79的同位素原子占原子總數(shù)的1/2 D. 此元素的單質(zhì)的平均式量為160 【組織討論】請討論解題思路并做答。 通過例題引導學生思考與分析： （1）如何確定該元素同位素原子的種類？ 2）怎樣計算其同位素原子的質(zhì)量數(shù)？ 3）怎樣計算各種同位素原子的百分比？ （4）如何確定此元素的單質(zhì)的平均式量？ 討論并回答： （1）有三種單質(zhì)，說明該元素只可能有兩種同位素原子；若有三種同位素原子，則形成的單質(zhì)分子就

6、不止三種。設這兩種原子分別為aX和bX,則三種單質(zhì)為：aXaX、aXbX、bXbX。 （2）這兩種原子的質(zhì)量數(shù)分別是：158/2=79；162/2=81；而式量為160的是由兩種同位素原子共同形成的（79+81=160）。所以，質(zhì)量數(shù)為80的同位素并不存在。 （3）由三種單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 1：1：1,可求得質(zhì)量數(shù)為79和81的兩種同位素原子的個數(shù)比為1:1,即各占50%。 （4）單質(zhì)的平均式量可由下式求得： M=158X1/3+160X1/3+162X1/3=160〈/PGN0046.TXT/PGN〉 【板書】3．原子核外電子的排布 【投影】例3下列敘述中正確的是 []

7、A. 兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質(zhì)一定相同； B. 凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布； C. 兩原子，若核外電子排布相同，則一定屬于同種元素； D. 不存在兩種質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的陽離子和陰離子。 請認真思考后做出回答。 引導學生小結有關電子排布的知識。 分析與辨析、回答： A中的微粒，可以是原子、陽離子和陰離子，如Na+和02-都是2、8的電子層結構，但化學性質(zhì)相差甚遠。 B中當H形成H+時，不與任何稀有氣體的原子結構相同。 C對于中性原子其質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)，所以核外電子排布相同時，一定屬于同種元素。故，本題C、D正確。 投影】

8、（1）核外電子排布的四條規(guī)律； （2）短周期元素各個電子層上電子數(shù)目之間的數(shù)量關系。 （3）最外層電子數(shù)與元素化合價的關系；確定元素的最高正價和最低負價（僅非金屬元素），且兩者絕對值之和等于8（H為2）。 聽其他同學發(fā)言，積極思考，參與討論，并給予必要的補充。比如：半徑比較三規(guī)律： 非金屬元素的原子半徑V其相應的陰離子半徑。 金屬元素的原子半徑＞其相應的陽離子半徑。 具有相同電子層結構的陰陽離子，隨著元素原子序數(shù)的遞增，離子半徑逐漸減小。 【板書】二、元素周期律 【投影】 1.寫出1?20號元素的原子結構示意圖； 思考并回答： 寫出1?20號元素的原子結構示意圖。 2．

9、觀察并思考： 隨著原子序數(shù)的遞增： a.原子最外層電子數(shù)有何變化規(guī)律 a.原子最外層電子數(shù)總是由1?2或1?8出現(xiàn)周期性的變化 b原子半徑的變化有何規(guī)律 b原子半徑總是由大到小，到稀有氣體元素時半徑突然增大，呈周期性的變化 c.元素的主要化合價有何變化規(guī)律 c.元素的主要化合價（最高正價與最低負價）均呈現(xiàn)由低到高的周期性的變化 3.什么叫元素周期律？ 回答： 元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化的規(guī)律，就叫元素周期律。 【板書】三、元素周期表 1．元素周期表的結構 【提問】元素周期表的主要特征有哪些？ （1）引導學生復

10、習元素周期表的結構： 【板書】 ①元素周期表的整體結構 「七個橫行一七個周期仃個主族7個副族1個0族1個訓族 ② 周期的分類及各周期的元素數(shù)目 說明： 在此引導學生注意相鄰兩個短周期中元素原子序數(shù)之間的數(shù)量關系 ③ 族的分類 思考，歸納，發(fā)言。 傾聽，回憶。 回憶，發(fā)言： 周期元素數(shù)目 周期 短周期彳二 ;四 長周期彳五 不完全周期七 : 18 32 26 18個縱行16族§ IAHAIIIAIVA VAVIAVHA畐嗾一IEIIEIIIEIVE VBVIBVUE VDI族一包括三個縱行o族一稀有氣體（一個縱行） （2）金屬與非金屬元素的分界

11、線兩邊的元素有哪些？ 思考并回答：把握金屬與非金屬元素的分界線兩邊的元素，如B、Al、Si等。 （3）掌握每個主族元素的名稱、符號和序數(shù)。練習書寫主族元素的名稱、符號和序數(shù)。 【投影】例4兩種短周期元素組成的化合物中，原子個數(shù)比為1：2。若兩種元素的原子序數(shù)分別為p和q,則對下列p和q可能的關系概括得最完全的是 [] ①p+q=15②p=q+5 ③P=q-5④p+q=22 A.①④B.①③④ C.①②③④D.①②④ 【組織討論】請討論解題思路并做答。 討論、分析、回答：

12、 ① 兩種“短周期元素”，說明這兩種元素的原子序數(shù)都小于18； ②化合物中，原子個數(shù)比為1：2,有兩種形式：XY2或X2Yo其中XY2型的化合物，常見的有CO2、SO2、NO2以及IIA和WA族元素之間形成的化合物，如MgCl2、BeF2等。 常見X2Y型的化合物如IA與WA族之間的化合物如H20、Na20及N20等。 所以此題應選Co〈/PGN0048.TXT/PGN〉 板書】2．元素性質(zhì)的遞變規(guī)律1)元素周期表中微粒半徑的遞變規(guī)律投影】例5各組微粒的半徑比較，

13、正確的是 ] ①FVFYC1- ② 02-VMg2+Al3+ ③ Ca2+VCaVBa ④ S2-VSe2-VBr- B.②③ D.①④ A. ①③ C.③④ 讀題與解題。答案是Ao 【組織討論】請討論解題思路并總結微粒半徑比較的規(guī)律。 討論，總結微粒半徑比較的規(guī)律： 1) 同周期元素原子半徑，隨原子序數(shù)的遞增而遞減； 2) 同主族元素原子半徑，隨原子序數(shù)的遞增而增大； 同主族元素離子半徑，隨原子序數(shù)的遞增也增大； 4) 具有相同電子層結構的陰陽離子，其半徑隨原子序數(shù)的遞增而減小。 評價】對學生的正確回答予以鼓勵，并對發(fā)言中的問題

14、和不完善之處予以補充。 板書】(2)元素周期表中各元素單質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律提問】周期表中元素單質(zhì)的性質(zhì)呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律？ 思考，總結： （1）同周期從左到右，隨原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性和單質(zhì)還原性逐漸減弱；元素的非金屬性和單質(zhì)的氧化性逐漸增強。 （2）同主族從上到下，隨原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性和單質(zhì)還原性逐漸增強；元素的非金屬性和單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。 （3）位于分界線兩邊的元素一般具有兩性。 【投影】通過實驗證明：Na、Mg、Al、Fe這四種金屬活動性的相對強弱。 【組織討論】不僅要提出方案，還要說明實驗操作的方法和應該看到的實驗現(xiàn)象。 【評價】因為是復習，因此學生有

15、可能提出各方面的依據(jù)或設想。在學生提出可能的方案后，引導學生對每一個方法都進行評價，讓學生自己分析并說明為什么可行？為什么不行的道理。 這9種設想中，不能完全充分說明問題 的有：（1）、（4）、（7）、（8）和（9）。 【提問】哪些實驗事實能夠說明：S的非金屬性比Cl要弱？ 思考，討論，設計并提出實驗方案或?qū)嶒炇聦崳海▽W生可能的方案有） （1）與氧氣反應的難易程度； （2）與水反應的難易程度； （3）與水反應后生成的氫氧化物的堿性的相對強弱； （4）與強酸反應產(chǎn)生氫氣的劇烈程度； （5）四種金屬之間的置換反應； （6）它們形成的強酸鹽溶液的pH的大?。ㄋ獬潭龋? （7）

16、它們對應的金屬陽離子氧化性的相對強弱； （8）這四種金屬的冶煉方法； （9）在自然界的存在形態(tài)。 【評價】與學生一起在討論中評價每一個方案。 【板書】（3）最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性的遞變規(guī)律 【投影】例6已知同周期的X、Y、Z三元素的最高價氧化物的水化物的酸性由強到弱的順序：HZ04>H2Y04>H3X04,下列判斷不正確的是 [] A. 陰離子的還原性按X、Y、Z的順序減弱 B. 單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱 C?原子半徑按x、Y、Z的順序減小 D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱 思考,歸納,回答： 可能的思

17、路有： （1）與氫化合的反應條件； （2）生成的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性； （3）C12通入H2S或硫化物的溶液中，能得到S單質(zhì)的沉淀； （4）Fe或Cu在其中燃燒時,所得產(chǎn)物中Fe或Cu元素的價態(tài)等等。 【提問】應該如何比較最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性的相對強弱？ 討論，總結： 根據(jù)“最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，取決于金屬或非金屬元素的活動性的相對強弱”的規(guī)律，本題應選B、Do 非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與非金屬元素單質(zhì)的氧化性有何內(nèi)在聯(lián)系？ 思考，回答。 四、“位—構—性”的規(guī)律及應用 【引入】元素周期律揭示了元素之間的內(nèi)

18、在聯(lián)系，元素周期表是元素周期律的具體體現(xiàn)形式。那么，這種元素間的內(nèi)在聯(lián)系表現(xiàn)在哪些方面？這些規(guī)律對于我們解決實際問題又有哪些具體的指導意義呢？ 請同學們談談自己的體會和看法。 傾聽，思考。 積極參加討論，并發(fā)言。 思考，發(fā)言： （1）原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子總數(shù)； （2）由核外電子總數(shù)可知電子的排布，從而知道電子層數(shù)，推知該元素在周期表中的周期數(shù)； （3）最外層電子數(shù)決定元素的化學性質(zhì)； （4）根據(jù)元素在周期表中的位置，可推知元素的化學性質(zhì)。 【評價】只知道周期數(shù)，能否確定元素在周期表中的位置？對，還得知道它所在的族序數(shù)。 【評價】元素的化學性質(zhì)難道只與最外層電

19、子數(shù)有關嗎？對，還與原子半徑即電子層數(shù)的多少有關。 教師活動 【投影】現(xiàn)在我們來系統(tǒng)地歸納“位—構—性”三者之間的關系：元素“位—構—性”三者之間的關系小結： 質(zhì)子數(shù)=電子總數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)攝外層電子數(shù)=主族序數(shù)電子層數(shù)=周期序數(shù)原子結構示總閤4表中的位置 原子結構 攝外層電子數(shù)I決走猖失 原子半徑j電子能力 杲外層電子數(shù)決定元素分類質(zhì)子數(shù) 決定元素種類 同周期：左一右，金雇性減弱, 元素在周期 非金屬性増強 元素的 表中的位置 同主族（性質(zhì)具有遞變性 性質(zhì) 上f下1具有相似性 【過渡】現(xiàn)在我們來看例題： 【投影】例7下圖是周期表中短周期的一部

20、分，A、B、C三種元素原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù)。B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。下面敘述中不正確的是 [] A. 三種元素的原子半徑的大小順序是BVAVC B. A元素最高價氧化物的對應水化物具有強氧化性和不穩(wěn)定性 C．B元素的氧化物，氫化物的水溶液都呈酸性 D.C元素的單質(zhì)是非金屬單質(zhì)中唯一能跟水激烈反應的單質(zhì) 【提問】我們請一位同學示范講解本題的分析及推斷過程。其他同學注意思考，有欠缺的地方予以補充。 讀題，思考并回答： (1) 由于A、B、C是短周期元素，它們在表中的位置關系明確，因此，可設B的原子序數(shù)是x,則A的原子序數(shù)是(x-9),C原子序數(shù)是(x-7)； (

21、2) 又由于A、B、C三種元素原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù)，B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等，則有等式： (x-9)+x+(x-7)=2x,則有x=16。 可知B為16號S元素，則A為N元素，C為F元素。 (3) 據(jù)上述分析得：只有A不正確。 【投影】例8在周期表主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相 鄰。甲、乙兩元素的原子序數(shù)之和等于丙元素的原子序數(shù)。這四種元素原子的最外層電子數(shù) 之和為20。據(jù)此可以判斷：元素甲為，元素丙為，元素乙和丁所形成化合物 的分子式為或。 【組織討論】請討論解題思路并求解。讀題，分析及解答：依據(jù)元素周

22、期表中元素位—構—性三者之間的關系，利用題給信息，確定突破口： (1) 可以最外層電子數(shù)之和為20猜想，甲的最外層電子數(shù)在5左右； (2) 可以甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相鄰，寫出四種可能的位置關系， 設出甲的序數(shù)，結合最外層電子數(shù)之和為20求解。 答案：甲為N,丙為P,乙和丁的化合物為CO或C02。 【課堂小結】 精選題 一、選擇題 1. 短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置關系如右圖，其中正確的是[] A．Z一定是活潑金屬元素 B．X的最高價氧化物的水化物是一種強酸 C. ImolY的單質(zhì)跟足量水反應時，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子為2mol D. 由Z單質(zhì)形成的晶體

23、屬于分子晶體 2. 第二周期的元素與氫元素所形成的常見分子或離子中，電子總數(shù)為10的有[] A. 6種以上 B. 5種 C. 4種 D. 3種 3. 第三周期元素R,它的最外層達到飽和時所需電子數(shù)小于次外層和最內(nèi)層電子數(shù)之差，并且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍，則關于R的正確說法 [] ① 常溫下能穩(wěn)定存在的R的氧化物都能與NaOH溶液反應； ② R的最高價氧化物對應水化物都是強酸； ③ R的單質(zhì)固態(tài)時屬于同一類型的晶體； ④ R的氣態(tài)氫化物都能受熱分解。 A?僅① B. ①②④ C. ①④ D. ②③④ 4．下面的推斷，錯誤的是[] A. 鈹是一種輕金屬

24、，它的氧化物的水化物可能具有兩性 B. 砹是一種有色固體，HAt很不穩(wěn)定，AgAt是有色難溶于水且感光性很強的固體 C. 硫酸鍶(SrS04)是難溶于水和鹽酸的白色固體 D. 硒化氫(H2Se)是無色、有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體 5. 下列有關物質(zhì)性質(zhì)的比較順序中，不正確的是[] A. 熱穩(wěn)定性：HFVHClVHBrVHI B. 微粒半徑：K+>Na+>Mg2+>Al3+ C. 酸性：HCl04>H2S04>H3P04>H2Si03 D. 熔點：LiVNaVKVRb 6. 下列化合物中陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的是[] A. NaFB.MgI2C.BaI2D.KBr 7

25、. 在F、P、Si、Fe這四種元素中，每種元素都有某些方面區(qū)別于其它三種元素，若從中選出氟元素，選擇的理由正確的是 [] A. 最高價氧化物對應水化物酸性最強 B. 單質(zhì)與冷水反應最劇烈 C. 單質(zhì)固態(tài)時為分子晶體，熔、沸點較低 D. 在氧化物：0F6,P2O5，SiO2，F(xiàn)e2O3中，0F6最穩(wěn)定 8. 已知aAn+、bB(n+l)+、cCn-、dD(n+l)-均是具有相同電子層結構的短周期元素形成的簡單離子，下列敘述正確的是 [] A. 原子半徑C>D>A>B B. 原子序數(shù)b>a>c>d C. 離子半徑D>C>A>B D. 單質(zhì)的還原性A>B>C>D 9. 下列分

26、子中所有原子都滿足最外層8電子結構的是[] A. 六氟化氙（XeF6） B. 次氯酸（HClO） C. 氯化硫（S2C12） D. 三氟化硼（BF3） 10. 在元素周期表短周期中的X和Y兩種元素可組成化合物XY3，下列說法正確的是[] A. XY3晶體一定是離子晶體 B. 若Y的原子序數(shù)為m,X的原子序數(shù)一定是m±4 C. X和Y可屬同一周期，也可屬于兩個不同周期 D. XY3一定不屬于同一主族 二、非選擇題 11. a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素構成的微粒，它們都有10個電子，其結構特點如下： 徽粒代碼 a b C d e fg 原子核數(shù)

27、 單核 單核 孜核 單核 劣核 帶電荷數(shù) （單位電荷） 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0 其中b的離子半徑大于e的離子半徑；d是由極性鍵構成的四原子極性分子；c與f可形成共價型g分子。 試寫出： (1)a微粒的結構示意圖； (2) b與e相應元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較為(用化學式表示) >; (3) d溶于水的電離方程式； (4) g微粒所構成的晶體類型是； (5) c微粒是，f微粒是(用化學式表示)。 12. A、B、C、D是4種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、C及D、B分別是同主族元素，又知B、D兩元素

28、的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子中質(zhì)子數(shù)和的2倍，這4種元素的單質(zhì)中有2種氣體，2種固體。 (1) 寫出元素符號：A,C。 (2) 寫出2種均含A、B、C、D四種元素的化合物相互反應逸出氣體的化學方程。 (3) 用A元素的單質(zhì)和B元素的單質(zhì)可以制成電池，電池中裝有濃KOH溶液，用多種 的惰性電極浸入KOH中，兩極均有特制的防止氣體透過隔膜，在一極通入A的單質(zhì)，另一極通人B的單質(zhì)，通入B單質(zhì)的一極電極反應方程式是：。 答案 一、選擇題 1.C2.A3.C4.A、D5.A、D6.B7.B8.B、C9.C10.C二、非選擇題 11. (2)NaOH>Mg(OH)2 〔3)N

29、H3+H2ONH3*H2ONH；+0H' (4)分子晶體 5)OH- H3O+ 12．（1）H，Na (2)NaHS04+NaHS03=Na2S04+S02f+H20 (3) 02+4e+2H20—40H 2019-2020年高考化學二輪復習全套教學案詳細解析原電池與電解新 課標 教學目標知識技能：通過復習掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護原理。 能力培養(yǎng)：根據(jù)知識點的復習培養(yǎng)總結、歸納的能力，培養(yǎng)應用所學知識解決實際問 題的能力。 科學思想：應用電化學的知識綜合、歸納，理論聯(lián)系實際。科學方法：應用實驗研究問題的方法。 重點、難點原電池與電解池的比較。 教

30、學過程設計 教師活動 一、電化學知識點的復習 【設問】 電化學中有哪些知識點是重點要掌握的呢？ 學生活動 回答： 原電池與電解池的不同點；原電池的工作原理以及電解池的工作原理；兩極反應的判斷和書寫；電化學的應用。 很好，我們可以將電化學的知識歸納在網(wǎng)絡圖中，哪一個同學能夠?qū)懗觯? 【投影】知識點的歸納，網(wǎng)絡圖 學生打出投影： 廠表示亠電極方程式：電解方程式- —原電池 電解質(zhì)溶液,活動性有差別 的兩極發(fā)生氧化還原反應- 廠電解池 電解質(zhì)溶液、電源、兩極、發(fā)生氧化還原反應 -電解 一電鍍池f電鍍（鍍鋅） 「化學腐蝕亠化學反應 嚴析氫腐蝕 1-電化學腐蝕

31、 1-利用守恒計算電極產(chǎn)物、電 解質(zhì)溶液的濃度實際應用- 1．常見的電池 【設問】 ① 構成原電池的材料是什么呢？ ② 原電池的原理是什么呢？ ③ 它的原理與電解池有什么不同？ ④ 常見的電池的類型？ 看錄像或投影： 回答： ① 原電池是由金屬與金屬或非金屬，電解質(zhì)溶液構成的。 ② 原電池是由化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 ③ 它的原理與電解池不同，因為電解池是由電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。 ④ 常見的電池有：干電池；蓄電池。 幾種電池示意圖： 廢電解質(zhì)itl_ 石墨電極 電解質(zhì)氧化劑電極 【設問】 根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？ 回答： 鋅錳電池（干電

32、池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池）等。 【設問】 ① 電池的兩極各發(fā)生了什么反應？ ② 電池正、負兩極應該如何確定？它的兩極與電解池的兩極有什么不同點？ ③ 在可逆電池中，充電、放電過程是應用了原電池的原理還是電解池的原理？回答： ① 活潑的金屬為負極，發(fā)生氧化反應。 不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應。 ② 原電池與電解池的兩極不相同，表現(xiàn)在：原電池活潑金屬是負極，而電解池與電源 負極相互聯(lián)結的就是負極（陰極）。 原電池兩極金屬的金屬活動性必須不同，而電解池兩極可以是惰性電極，也可以是金屬電極。 ③ 放電的過程是應用了原電池的原理，而充電過程應用了電解池

33、的原理。 【講解】 電池可以分為可逆電池和不可逆電池，比如：干電池、燃燒電池等都是不可逆電池，它們在發(fā)生反應時有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回，所以，稱為不可逆電池 【設問1】 請舉例說明不可逆電池（展示學生解剖的干電池）？ 干電池的兩極材料是什么？ 電解質(zhì)溶液是什么？ 兩極反應式如何書寫？ 總反應如何書寫？ 回答1： 如：鋅-錳電池 兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是：NH4C1 負極：Zn-2e=Zn2+ 正極：2NH；+2e=2NH3+H2 總反應：Zn+2NH4=Zn2++2NH3f+2H2f 【評價】糾正學生的錯誤，寫出正確的反應。 總反

34、應：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3t+H2t 【設問2】 還有什么實例呢？ 兩極材料是什么呢？電解質(zhì)溶液是什么呢？ 回答2： 再如：鋅-銅電池，負極-Zn,正極-Cu。 負極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液稀硫酸。 正極：2H++2e=2H=H2 總反應：2H++Zn=H2f+Zn2+ 什么是可逆電池呢？（看前面的圖）誰能寫出兩極反應式？總反應式又如何書寫呢？（教師指導學生書寫）鉛蓄電池是可逆電池 兩極反應式： 負極：Pb-2e=Pb2+ 正極：PbO2+2e+S0^'+4H+=PbSO4+2且 總反應： n放電 Pb+PbO2+2SO4+4H+^^2pb

35、SO4+2H2O 【練習】 書寫兩極反應式。 若有： （1）銅、鋅、稀硫酸 （2）銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕 3）鋅、鐵放在食鹽水中 （4）氫、氧燃燒電池（電池的產(chǎn)物負極為H20,正極則有大量的氫氧根生成） （5）甲烷燃燒電池（電池負極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下 生成的CO?與0H-反應生成CO扌和比0,而正極是6得電子而成為氫氧根）O 根據(jù)信息寫出（4）、（5）的電池總反應式。 板演： （1）負極：Zn-2e=Zn2+ 正極：2H++2e=2H=H2 （2）負極：2Fe-4e=2Fe2+ 正極：O2+4e+2H2O=4OH- （3）負極：2Zn-4e=2Z

36、n2+ 正極：O2+4e+2H2O=4OH- （4）負極：2H2+4OH--4e=4H2O 正極：O2+4e+2H2O=4OH- 總反應：2H2+O2=2H2O （5）負極：CH4-8e+10OH'=CO^'+7且 正極：2O2+8e+4H2O=8OH- 總反應：2O2+CH4+2OH'=CO^'+3H2O 【設問】 誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y一下呢？ 回答： 在燃燒電池反應中確定哪一極發(fā)生的是什么反應的關鍵是： 負極發(fā)生氧化反應，化合價升高，失去電子； 總反應式為：兩極反應的加合；書寫反應時，還應該注意得失電子數(shù)目應該守恒?！驹u價】回答

37、的很好。 燃燒電池反應中確定哪一極發(fā)生的是什么反應的關鍵是：負極：化合價升高，失去電子，發(fā)生氧化反應；正極：化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應。 2．分析電解應用的主要方法和思路 【設問】 電解質(zhì)在通電前、通電后的關鍵點是什么呢？在電解時離子的放電規(guī)律是什么呢？電解的結果：溶液的濃度、酸堿性有無變化？ 回答： 通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離）。通電后：離子才有定向的移動（陰離子移向陽極，陽離子移向陰極）。放電規(guī)律： 陽極： 金屬陽極〉S2->1->Cl->0H->含氧酸根 陰極： Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

38、 溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如：電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化因為溶液中的氫離子或氫氧根離子放電，所以酸堿性可能發(fā)生改變。 請同學們看下列的歸納表格。 電解各種電解質(zhì)溶液的情況（惰性電極） 類型 電極反應 實例 電解對象 PH 電解質(zhì)濃度 電解質(zhì)濬液恢復 電解水型 陰：4H+-Me=2H2t 陽:4OH'-4e=O2t+2H2O 強堿 水 増 増大 枷水 硫酸 水 減 増犬 加水 硫釀鈉 水 不變 増犬 加水 電解電解質(zhì)型 電解質(zhì)的離子在兩極放電 鹽酸 電解質(zhì) 増 降低 加氮化氫 氯化詞 電解質(zhì) 増 降低

39、加無水氮化詞 電解溶液放址產(chǎn)生堿型 陽極：陰離子放電 陰極：h2-h^ 氯化鈉 電解質(zhì) +水 増 降低 加氯化氫 電解溶液放比產(chǎn)生酸型 陽極：o2-b^陰極：陽離子放電 硫酸詞 電解質(zhì) +水 降低 降低 加氧化銅 硝酸銀 加氧化銀 3．原電池、電解池、電鍍池的判 斷規(guī)律 （1）若無外接電源，可能是原電池，依據(jù)原電池的形成條件判斷，主要有“三看”【設問】看什么呢？ 回答： 看電極；看溶液；看回路。 【投影】 先看電極：兩極為導體且活潑性不同，有一個先發(fā)生化學反應。再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中。 【設問】 這樣就可以形成電池了嗎？ 回

40、答： 不能。 對，還應該看回路：形成閉合回路或者兩極板相接觸。 設問】 若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，并有回路，可能是什么池？ 回答： 是電解池。 【評價】不完全正確。（糾正后看投影） （2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，可能是電解池或者是電鍍池。 【設問】為什么呢？ 回答：當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同時，則為電鍍池，其余的情況是電解池。 【評價】很好，根據(jù)電解液、根據(jù)陽極的電極材料，確定電解或電鍍。二、電化學的應用 1．原電池原理的應用 【設問】 請同學們根據(jù)已經(jīng)復習的知識回答原電池原理的應用及依據(jù)？ 回答： 應用到實際中有： （1）

41、由電極反應現(xiàn)象確定原電池的正極和負極，用來判斷電極金屬活動性強弱。 （2）分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。 （3）由電池反應分析判斷新的化學能源的變化，判斷放電、充電。 【投影】 【評價】學生總結的很好，看以下歸納。 根據(jù)學生的回答小結： 原電池原理的三個應用和依據(jù)： （1）電極反應現(xiàn)象判斷正極和負極，以確定金屬的活動性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是：有氣體產(chǎn)生，電極質(zhì)量不變或增加；負極上的現(xiàn)象是：電極不斷溶解，質(zhì)量減少。 (2) 分析判斷金屬腐蝕的速率，分析判斷的依據(jù)，對某一個指定金屬其腐蝕快慢順序是： 作電解池的陽極〉作原電池的負極〉非電池中的該金屬〉作原電池的正極〉作電解

42、池的陰極。 判斷依據(jù)： (1) 根據(jù)反應現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負極，金屬活動性強。 (2) 根據(jù)反應的速度判斷強弱。 (3) 根據(jù)反應的條件判斷強弱。〈/PGN0100.TXT/PGN〉 (3) 由電池反應分析判斷新的化學能源的變化，分析的思路是先分析電池反應有關物質(zhì)化合價的變化，確定原電池的正極和負極，然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。 【練習】 1．下列五個燒杯中均有天然水 鐵被腐蝕由快到慢的順序是：。 回答： 從圖和復習歸納的方法可以分析，有外接電源時鐵放在電源的正極，鐵被腐蝕的最快； 若放在負極腐蝕的最慢；原電池中，兩極的金屬活動性差別越大，反應

43、越快，但若有活動性 強于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕(保護了鐵)，所以此題的答案是： (4)、(2)、(1)、(3)、(5)。 2．電解規(guī)律的應用 設問】 電解規(guī)律的應用有什么內(nèi)容？ 回答： 主要應用是：依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。 【設問】 如何恢復電解液的濃度呢？（舉例說明） 回答： 電解液應先看pH的變化，再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復一般是： 電解出什么物質(zhì)就應該加入什么，如：電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣所以應該加入的是氯化氫。 【設問】 如果電解硫酸銅時，要恢復原來的濃度應該加入什么呢？ 回答：

44、 因為電解硫酸銅時，生成的是銅和氧氣，所以應該向溶液中加入氧化銅。 【設問】 電解在應用中還應該注意什么呢？ 回答： 在分析應用問題中還應該注意： 一要：不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序，還應該注意電極材料（特別是陽極）的影響；二要：熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。 【練習】 用石墨電極電解lmol/L的下列溶液，溶液的pH不變的是。 （1）HCl（2）NaOH （3）Na2SO4（4）NaCl 回答： 鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，溶液的pH升高。 氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH升高。 硫酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH不變。 氯化鈉溶液

45、電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣，溶液的pH升高。 所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。 答案：pH不變的是（3）。 以上的四種溶液電解后，如何使其濃度恢復到原來的濃度呢？回答： 在（1）中應該加入氯化氫。 在（2）中應該加入一定量的水。 在（3）中應該加入一定量的水。 在（4）中應該加入一定量的氯化氫。 3．綜合利用——實用電池與可逆電池 常見的電池應用是： ① 干電池（Zn-Mn電池） 日常生活和照明。 ② 鉛蓄電池 應用于國防、科技、交通、化學電源等。 ③ 鋰電池 密度小，壽命長應用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導彈的電源 ④ 燃燒電池污染小、能量轉(zhuǎn)

46、化高，應用于高科技研究。 ⑤ 其它電池 鋁電池：能量高、不污染環(huán)境應用于照明、野營作業(yè)。 回答： 應用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標電源。 今后我們還可以根據(jù)原理設計出更多更好的實用電池。 三、典型習題分析 【投影】 例題1如圖2-17,E為沾有Na2S04溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A,B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計，K為開關。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。 （1）外電源的正、負極分

47、別是R為，S為。 （2）A附近溶液的現(xiàn)象是，B附近發(fā)生的電極反應式為。 （3）濾紙上的紫色點向哪方移動。 （4）當C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關K,經(jīng)過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，主要因為，有關的反應式為。 根據(jù)圖分析回答： （1）C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R為負極而S端是正極。 （2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，因為D端放氧氣，N端為陽極，而A端為陰極，吸引陽離子，陽離子放電2H+-2e=H2。因為，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電，其

48、反應為：4OH--4e=2H2O+O2。 〔3）因為E端是陽級，所以血0斗的離子向E端移動，而顯示 紫色。 （4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應，（類似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。 （-）2H2+4OH--4e=4H2O （+）O2+2H2O+4e=4OH- 【評價】此題是一道比較綜合的題，它考察了電化學知識的大部分內(nèi)容。 此題的突破點是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負極，使題中所有問題迎刃而解。這位同學分析得非常好，我們應該認真的讀題，抓住題中的突破口。 【投影】 例題2用石墨電極電解100mLH2S04和CuS04混合溶液，通電一段時間后，兩極各

49、出 現(xiàn)氣體2.24L（標準狀況），求原來溶液中CuSO4的濃度。 請同學們分析后給出答案。 回答： 陽極產(chǎn)生的氧氣為2.24L，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。 由CuSO4電解時放出的氧氣為0.05mol,計算是： 2Cu2+?02 2/y=1/0.05y=0.1mol c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L） 【評價】 此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L；根據(jù)得失電子守恒。 同學們的分析是非常正確的。 【投影】 例題3人工生成鋁表面的氧化鋁保護膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽極放入盛18％H2S04溶液的電解槽。通電一定時間，設陽極氧氣全

50、部與鋁反應。 思考后回答： 通過的電量為lAX3600s=3600C（庫侖）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。 今有表面積約1.0dm2的鋁制品，放入電解槽，通入1A的電流1h（小時），已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3,則生成均勻的氧化膜的厚度是多少？ 請同學們分析： 在從2molAl與1.5mol氧氣反應產(chǎn)生氧化鋁可知，得失電子為6mol。根據(jù)此反應計算出氧化鋁的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化鋁的密度和表面求出氧化膜的厚度。 此題的答案是：24“m（微米）。 【評價】 同學們分析的比較清楚，在作此題時應該抓住時間、表面積、電量、物質(zhì)的量的相互關系，應

51、用數(shù)學方法得到正確的答案。 請同學們通過練習鞏固復習的知識，提高解題的能力，以適合生活、生產(chǎn)、科技的需要。 精選題 一、選擇題 1．銀鋅電池廣泛應用各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為： ?放電 Pb+PbO2+2S0；+4H+2pbSO2+2H2O 反應的物質(zhì)是 [] A．Ag B．Zn（OH）2 C．Ag2O D．Zn 2?應用惰性電極插入500mLAgN03溶液中，通電電解，當電解溶液的pH從6變?yōu)?時 （設陰極沒有H2析出，電解前后的溶液體積不變），電極上析出銀的質(zhì)量是 [] A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg

52、 二、非選擇題 3.從H+、K\Cu2\CT、0H\SO淸離子中，選擇適當?shù)? 離子組成符合下列情況的電解質(zhì)，進行電解（各離子只能使用一次）。 （1）以碳棒為電極進行電解，電解質(zhì)的含量減少，水量保持不變，兩極都有氣體生成 氣體體積相同，則該電解質(zhì)的化學式為，電解的電極反應，電解的總方程式是。 （2）以鉑絲為電極進行電解，水量減少，電解質(zhì)的含量保持不變，兩極都有氣體生成 氣體體積為2:1,貝y該電解質(zhì)的化學式為，電極反應式為。 （3）惰性電解，電解質(zhì)的含量減少，水的含量也減少,pH下降，則電解質(zhì)的化學式為電解總的方程式。 4．正在研究應用鋅頂替鉛的電池，它可以減少環(huán)境污染容量又很大

53、，其電池反應為 2Zn+02=Zn0，其原料為鋅和電解質(zhì)溶液、空氣。請寫出： （1）電極反應，。 2）估計該電解質(zhì)溶液應該用（強的酸或強的堿）。 5．定溫下，將一定量飽和Na2SO4溶液用鉑電極通電電解。當陽極逸出amol氣體時，同時從溶液中析出mgNa2S04?10H2O晶體，則原來飽和Na2S04溶液的質(zhì)量分數(shù)是。 6．某學生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點為： ① 用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖2-18。 團2-18 ② 在電流強度為IA,通電時間為ts后，精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答： （1）連接這

54、些儀器的正確順序為（用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E 接，C接，接F。 實驗電路中的電流方向為———C——。 （2）寫出B電極上發(fā)生反應的離子方程式。 G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為，相應的離子方程式為。 （3）為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗步驟的先后順序是。 ① 稱量電解前電極質(zhì)量 ② 刮下電解后電極上的銅并洗凈 ③ 用蒸餾水清洗電解后電極 ④ 低溫烘干電極后稱量 ⑤ 低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥ 再次低溫烘干后稱量至恒重 （4）已知電子電量為1.6X10-19C,試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式：N=c 答案 一、選擇題 1．D2．B 、非選擇題 3. (1)HCl陽極：2Cl-—2e-Cl2f陰極：2H++2e-H2f總反應式：2HClH2f+C12f (2) KOH陽極：40H—4e—2H20+02f陰極：4H++4e-2H2f (3) CuSO4總反應式：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2f 4. (1)負極：Zn2e—Zn2+正極：02+4e+2H20—40H- (2)強堿 6.(1)D、A、BFfB—AfC—DfE (2) 2Cl-—2e=Cl2，變藍色，2I-+Cl2=I2+2Cl- (3) ①③④⑥ 641It