1、2021-2022届高三化学一轮复习之 电化学 ContentsContents 原电池思维模型再现1 电解池思维模型再现2 二次池思维模型再现3 课标解读 11、通过氮气、氢气燃料电池的讨论，、通过氮气、氢气燃料电池的讨论，构建原电池思维模型构建原电池思维模型，并把模型，并把模型 推广到复杂、陌生情境中。推广到复杂、陌生情境中。 2、利用电解饱和食盐水、利用电解饱和食盐水,构建构建电解池思维模型电解池思维模型，并利用电解池模型解决，并利用电解池模型解决 陌生情境，利用模型揭示其本质及规律。陌生情境，利用模型揭示其本质及规律。 3、将原电池和电解池模型进行统一，、将原电池和电解池模型进行统一，
2、构建二次电池模型构建二次电池模型，并能运用模，并能运用模 型解决新情境下的电化学题目，熟练判断电极，书写电极方程式。型解决新情境下的电化学题目，熟练判断电极，书写电极方程式。 0101 PART ONE PART ONE 原电池思维模型再现 LOREM IPSUM DOLOR 【电池设计【电池设计1】 1、N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；H= -92.2KJmol-1；设计为燃料电池。；设计为燃料电池。 要求：要求： （1）画出设计图，并在图中表示出微粒的变化情况及移动方向画出设计图，并在图中表示出微粒的变化情况及移动方向 （2）写出电极反应式及总反应写出电极反应式及总反应 （3）试
3、通过从装置和原理两个维度来分析原电池的模型试通过从装置和原理两个维度来分析原电池的模型 一、原电池思维模型再现一、原电池思维模型再现设计氮氢燃料电池设计氮氢燃料电池 设计展示 启示：电极方程式的书写注意环境！启示：电极方程式的书写注意环境！ 【思维建模【思维建模1 1】原电池工作原理小结：】原电池工作原理小结： 负极（原电池）正极（原电池） 还原剂 氧化产物 氧化剂 还原产物 电子 阳离子 阴离子 失电子 化合价升高 氧化反应 得电子 化合价降低 还原反应 【体味高考【体味高考1】（2019全国全国I卷卷13题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成
4、， 电池工作时电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误 的是（的是（ ）。）。 A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2 + 2MV2+ = 2H+ + 2MV+ C.正极区，固氮酶为催化剂，正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 负极负极 氧化反应
5、氧化反应 正极正极 还原反应还原反应 H+ B 疫情防控期间，你有没有想过：用我们的电化学知识来自制疫情防控期间，你有没有想过：用我们的电化学知识来自制84消毒液？消毒液？ 0202 PART TWO PART TWO 电解池思维模型再现 LOREM IPSUM DOLOR 【电池设计【电池设计2】利用电解饱和食盐水，设计制备利用电解饱和食盐水，设计制备84消毒。消毒。 1、画出设计图，并在图中表示出微粒的变化情况及移动方向、画出设计图，并在图中表示出微粒的变化情况及移动方向 2、写出电极反应式及总反应、写出电极反应式及总反应 3、试通过从装置和原理两个维度来分析电解池的模型、试通过从装置和原
6、理两个维度来分析电解池的模型 二、电解池思维模型再现二、电解池思维模型再现设计制备设计制备84消毒液消毒液 设计展示 【思维建模【思维建模2 2】电解池电解池工作原理小结：工作原理小结： 阳极（电解池）阴极（电解池） 还原剂 氧化产物 氧化剂 还原产物 电子 阳离子 阴离子 失电子 化合价升高 氧化反应 得电子 化合价降低 还原反应 （+）外接电源（）外接电源（-） 【问题拓展【问题拓展2】 1、若将电解池的电源正负极反接，电极反应有何变化？电解池阴阳极一、若将电解池的电源正负极反接，电极反应有何变化？电解池阴阳极一 般什么微粒放电？有什么规律？般什么微粒放电？有什么规律？ 阴极：阴极：2H2
7、H+ +2e+2e- -=H=H2 2 阳极阳极:2Cl:2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2 2Cl2Cl- -+2H+2H2 2O = ClO = Cl2 2+H H2 2+2OH2OH- - 通电 阴极：阴极：2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2 阳极阳极:Fe-2e:Fe-2e- -= Fe= Fe2+ 2+ 牢记放电顺序牢记放电顺序 阳极阳极:活性电极活性电极S2 I Br Cl OH (水 水)。 阴极阴极:Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Fe2 Zn2 H (水 水) FeFe+2H+2H2 2O = HO = H2 2+Fe(Fe(OH)OH)2 2
8、 通电 【体味高考【体味高考2】【2021年湖南化学年湖南化学16题节选】利用电解原理，将氮转题节选】利用电解原理，将氮转 化为高纯氢气，其装置如图所示。化为高纯氢气，其装置如图所示。 (1)电解过程中电解过程中OH-的移动方向为的移动方向为_(填填“从左往右从左往右”或或“从右往左从右往左”)； (2)阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为_。 OH-从右往左从右往左 2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O NH3 N2 失电子失电子 阳极阳极 H2O H2 得电子得电子 阴极阴极 OHOH- - 0303 PART THREE PART THREE 二次池思维模型再现 LOREM IP
9、SUM DOLOR 三、二次池思维模型再现三、二次池思维模型再现“久考不衰久考不衰”的可逆电池的可逆电池 【经典再现】【经典再现】铅蓄电池的两极分别为铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为，电解质溶液为H2SO4， 其其电池反应式为电池反应式为PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O，试写出该电池试写出该电池 放电和充电时的电极反应式。放电和充电时的电极反应式。 放电时：放电时：负极：负极： ； (原电池原电池) 正极：正极： 。 充电时：充电时： 阴极：阴极： ； (电解池电解池) 阳极：阳极： 。 Pb(s)+SO42- 2e- =PbSO4 PbO2+4H+SO42-+
10、2e- =PbSO4+2H2O 【思维建模【思维建模3】二次电池充、放电的电极判断二次电池充、放电的电极判断 负极（原电池）正极（原电池） 还原剂 氧化产物 氧化剂 还原产物 电子 阳离子 阴离子 失电子 化合价升高 氧化反应 得电子 化合价降低 还原反应 （-）外接电源（）外接电源（+） 得电子 化合价降低 还原反应 阴极（电解池） 失电子 化合价升高 氧化反应 阳极（电解池） 【体味高考【体味高考3】（2021浙江高考真题）浙江高考真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示镍镉电池是二次电池，其工作原理示 意图如下意图如下(L 为小灯泡，为小灯泡，K1、K2为开关，为开关，a、b为直流电源的两
11、极为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是下列说法不正确的是 A断开断开K2、合上、合上K1，镍镉电池能量转化形式：，镍镉电池能量转化形式： 化学能化学能电能电能 B断开断开K1、合上、合上K2，电极，电极A为阴极，发生还原反应为阴极，发生还原反应 C电极电极B发生氧化反应过程中，溶液中发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变浓度不变 D镍镉二次电池的总反应式：镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 C 负极负极 氧化反应氧化反应 正极正极 还原反应还原反应 阴极阴极阳极阳极 【课堂检测】【课堂检测】 1、（、（2021广东高考真题）火星大气中
12、含有大量广东高考真题）火星大气中含有大量CO2，一种有，一种有CO2参加反应的新型全参加反应的新型全 固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A负极上发生还原反应负极上发生还原反应 BCO2在正极上得电子在正极上得电子 C阳离子由正极移向负极阳离子由正极移向负极 D将电能转化为化学能将电能转化为化学能 2.（2020全国全国1）科学家近年发明了一种新型）科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，水介质电池。电池示意图如图， 电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室
13、气体电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，被转化为储氢物质甲酸等， 为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是 A放电时，负极反应为：放电时，负极反应为：Zn2e- +4OH- =Zn(OH)42- B放电时，放电时，1 mol CO2转化为转化为HCOOH，转移的电子数为，转移的电子数为2 mol C充电时，电池总反应为充电时，电池总反应为:2Zn(OH)42-=2Zn+O2+4OH-+2H2O D充电时，正极溶液中充电时，正极溶液中OH浓度升高浓度升高 答案：答案：B D 【当堂小结】 分析 推理 建立 模型 模型 应用 预祝同学们预祝同学们2022年高考取得优异成绩！年高考取得优异成绩！
