1、本章知识体系构建与核心素养解读本章知识体系构建与核心素养解读 电化学中涉及的化学反应,不仅有新物质生成,而且还伴有能量之间的转化。要多角度、动 态地去分析电化学中的化学反应,既能从宏观上观察认识电化学装置(原电池和电解池)中发 生的变化现象,又能从微观的角度(电子的转移、离子的移向等)分析其反应的本质(氧化还原 反应)。利用典型的原电池装置和电解池装置,分析其原理,建立相关的思维模型,并能运用 模型分析解决问题,如:原电池及其正负极的判定、电解问题的分析方法、电解规律的应用、 电解的计算等。 伴随着绿色能源的倡导使用,新型电池技术日新月异,要学会分析认识各种新情境电池(或新 型电池)问题的方法
2、。认识电解对社会发展的重大贡献,结合金属的腐蚀与防护和废旧电池的 回收利用等问题,既能关注与化学有关的社会问题,认识环境保护的重要性,具有可持续发 展意识和绿色化学观念;又能运用所学的化学知识和方法对有关的热点问题作出正确的价值 判断。 因此, 电化学基础知识的学习, 对促进“变化观念与平衡思想”“宏观辨识与微观探析”“证 据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”化学核心素养的发展 具有重要的价值。 例析 1 支持海港码头基础的防腐技术,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如 图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极,下列有关表述不正确的是( ) A通入保护电流使钢管桩表
3、面腐蚀电流接近于零 B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 答案 C 解析 通入保护电流抑制钢管桩失电子,钢管桩几乎不被腐蚀即表面腐蚀电流接近于零,A 正确;通电后,被保护的钢管桩作阴极,高硅铸铁作阳极,电子流向:阳极(高硅铸铁)电 源正极,电源负极阴极(钢管桩),B 正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以不作为损耗阳 极材料,只起到传递电流作用,C 错误;由于电流受温度、溶液酸碱性、氧气浓度等外界因 素影响,因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,D 正确。 点评:本题易错误理解“腐蚀电流”
4、,“腐蚀电流”即指金属被腐蚀时形成原电池而产生的 电流。腐蚀电流为零,就是金属没有被腐蚀,且外加电流的阴极保护法中,被保护的金属一 定是接电源负极。本题运用外加电流的阴极保护法来保护支撑海港码头基础的钢管桩,体现 了化学在实际生产生活中的作用,考查了“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。 例析 2 一种电化学制备 NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输 H 。下列叙述 错误的是( ) APd 电极 b 为阴极 B阴极的反应式为 N26H 6e=2NH 3 CH 由阳极向阴极迁移 D陶瓷可以隔离 N2和 H2 答案 A 解析 用 N2和 H2合成氨时,N2发生还原反应,H2发生氧化反应,所以通入 N2的一极(Pd 电极 a)是阴极,通入 H2的一极(Pd 电极 b)是阳极,A 项错误;阴极上 N2得电子,并与通过 陶瓷传输过来的 H 结合生成 NH 3,B 项正确;电解池中,阳离子由阳极向阴极迁移,C 项正 确;由题图可知,陶瓷可以隔离 N2和 H2,D 项正确。 点拨:本题考查了化学反应原理中的“电解池”模型,考查的落脚点是电极判断、电极反应 式的书写、电解质溶液中离子的移动方向及电解装置的作用,属于“电解池”模型的典型考 查方式。