高考复习-电化学与原电池公开课教案教学设计课件资料

高考复习电化学与原电池公-开课教案教学设计课件资料课程导入回顾引入12简要回顾高中化学中与电化学通过日常生活中的实例，如电相关的基础知识，如氧化还原池、电镀等，引出电化学现反应、电解质溶液等象，激发学生兴趣目标3明确本节课的学习目标，即了解电化学的基本概念、原电池的工作原理等电化学基本概念氧化还原反应电极电化学的核心是氧化还原反应，电极是电子转移的场所，分为正涉及电子转移极和负极，分别进行氧化和还原反应电解质溶液电解质溶液提供离子通道，使电子能够在电极之间流动电极电位与标准电极电位电极电位标准电极电位金属电极插入电解质溶液中，由于金属离子的溶解或沉积，在金属在标准状态下（298K，

101.3kPa，各离子浓度为1mol/L）测与溶液的界面上形成的电势差得的电极电位电池电动势的测定实验原理实验步骤注意事项利用电压表测量电池两极间的电势差，即将电池连接到电压表，观察电压表的读选择合适的电压表，确保测量精度，避免电池电动势数，即为电池电动势短路或过载化学电源的分类一次电池二次电池不可充电可充电燃料电池持续供应燃料原电池的工作原理电子转移1金属与电解质溶液发生氧化还原反应，电子从负极流向正极电流产生2电子流动形成电流，完成电能的转化化学能转化3氧化还原反应释放化学能，转化为电能四大常见原电池锌锰干电池铅酸蓄电池碱性电池锂电池锌锰干电池是最常见的电池类铅酸蓄电池主要应用于汽车等碱性电池的能量密度更高，使锂电池具有能量密度高、重量型之一，也是最早被广泛应用领域，具有高容量、低成本的用寿命更长，比锌锰干电池性轻、体积小的特点，在电子产的电池特点能更优越品、电动汽车等领域应用广泛锂离子电池锂离子电池是一种二次电池，具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域近年来，随着科技的发展，锂离子电池的性能不断提高，其应用领域也在不断扩展锂离子电池的电极材料主要包括正极材料、负极材料和电解质正极材料主要用于储存锂离子，负极材料主要用于接收锂离子，而电解质则用于传输锂离子燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置燃料电池中，燃料与氧化剂在电解质的帮助下发生化学反应，产生电流燃料电池的优点效率高、环境友好、燃料来源广泛电解池与电解过程电解池电解过程电解池是将电能转化为化学能的装置，通过外加直流电源，使电电解过程是指在电解池中，通过外加直流电，使电解质溶液或熔解质溶液或熔融电解质发生化学反应的装置融电解质发生氧化还原反应的过程电解池的应用金属冶炼电镀12电解法可以提取一些活性金利用电解原理，在金属表面镀属，例如铝、钠、镁等，这些上一层其他金属，以提高金属金属无法通过化学方法还原得的耐腐蚀性、美观性或特殊功到能电解水3将水电解成氢气和氧气，氢气是一种清洁能源，在未来能源领域具有重要应用前景电化学过程的自发性吉布斯自由能电极电位判断电化学反应自发性的关键指标反映电极上发生反应的趋势，正值代表自发进行电池电动势决定电池工作时的能量输出，正值代表自发进行焦耳热效应12电流电解电流通过电解质溶液，电解质离子移电解过程，电能转化为化学能，同时动，克服摩擦力做功，消耗能量，转也产生热量，称为焦耳热化为热能3影响因素焦耳热的大小取决于电流强度、电阻和通电时间溶液与电解质溶液电解质溶液是均相混合物，由溶质和溶剂组成溶质是溶解在溶剂中电解质是能够在溶液中电离成离子的物质电解质溶液能够导的物质，溶剂是溶解溶质的物质溶液的性质取决于溶质和溶电，这是因为溶液中存在自由移动的离子电解质可以是强电剂的性质解质或弱电解质离子移动与电导离子迁移电导率离子在电场作用下定向移动，形成电流溶液导电能力的量度，与离子浓度和迁移率有关法拉第电解定律电解定律电解定律的应用法拉第电解定律揭示了电解过程中物质的质量变化与电量之间的这些定律广泛应用于电镀、电解制备、电解精炼等电化学技术领定量关系域浓差电池原理应用两种浓度不同的电解质溶液构成电池，由于离子浓度不同导致电极测量溶液浓度，例如检测土壤中的盐分或水体中的重金属含量电位不同，从而产生电动势浓差电池的应用金属腐蚀的防护化学传感器工业生产中的电化学反应腐蚀与电化学保护金属腐蚀电化学保护金属腐蚀是一种自然现象，会导电化学保护是利用电化学原理来致金属材料的性能下降防止金属腐蚀的方法保护措施常见的电化学保护措施包括阳极氧化保护、牺牲阳极保护和外加电流阴极保护金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀金属与周围环境中的物质直接发金属表面形成微电池，发生电化生化学反应，导致金属表面生成学反应，导致金属离子溶解或生氧化物、硫化物等化合物，从而成腐蚀产物，最终导致金属腐破坏金属结构蚀阳极氧化保护原理方法应用在金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止将金属制品作为阳极，在电解液中进行电铝合金、镁合金、钛合金等金属的表面处金属与腐蚀介质接触解，使金属表面形成一层致密的氧化膜理，提高其耐腐蚀性、耐磨性、装饰性牺牲阳极保护原理应用在被保护的金属表面连接电位更常用在船体、地下管道、水下结负的金属，使连接的金属优先发构等易腐蚀的金属设施的保护，生氧化反应，成为阳极，被腐牺牲阳极通常采用锌、镁、铝等蚀，从而保护被保护的金属活泼金属优势成本低、操作简单、维护方便，适用于面积较大、形状复杂的金属结构外加电流阴极保护将被保护的金属与辅助阳极连接，并外加电流使被保护金属表面产生阴极通入直流电，使被保护的金属成为阴极化，从而减缓或阻止腐蚀极适用于大型金属结构，如管道、船体和储罐电化学测试技术伏安法电化学阻抗谱12通过控制电位或电流，测量电利用交流电信号测试电极的阻流或电位变化，研究电化学反抗特性，分析电化学反应过程应过程和机理的动力学参数循环伏安法3研究电化学反应的反应速率、电子转移过程、中间产物以及电极表面的吸附行为等电化学仪器分析伏安法库仑法电位法测量电解池中电极上的电流与电极电位的关根据电解过程中通过的电量，测定待测物质通过测量电解池的电动势，测定溶液中离子系，用于分析物质的浓度和性质的含量，适用于痕量分析活度或浓度，适用于快速分析电化学反应的动力学电极过程极化现象电化学阻抗电极过程包括电子转移、物质传递和界面反电极反应过程中，电极电位偏离平衡电位的研究电极反应动力学的重要手段，用于分析应，影响反应速率现象，影响反应速率电极过程的控制步骤极化与过电位极化现象过电位12电极反应进行时，电极表面发过电位是电极实际电位与平衡生变化，导致电极电位偏离平电位之间的差值，反映了电极衡电位，这就是极化现象反应速率的快慢类型3过电位可分为浓差极化、活化极化、电阻极化等，它们在不同情况下起主要作用电化学动力学基本原理电极反应速率极化现象过电位电极反应速率受到多种因素的影响，包括当电流通过电解池时，电极电位偏离平衡过电位是指实际电极电位与平衡电位之间电极材料、电解质浓度、温度以及电极电电位，这种现象称为极化的差值，它是电极反应动力学的一个重要位指标电化学技术在现代工业中的应用电池金属冶炼电化学技术在电池的开发和应用中起着至电解技术广泛应用于金属的冶炼，例如电关重要的作用，锂离子电池、燃料电池等解铝、电解铜等，提高了金属的纯度和产新兴电池技术极大地推动了新能源汽车、量可再生能源等领域的进步化工生产污水处理电化学技术可用于合成有机化学品、生产电化学技术在污水处理中应用广泛，例如氯碱等重要化工原料，提高了生产效率和电化学氧化、电絮凝等，可有效去除污染安全性物，改善水质知识小结电化学基本概念原电池理解电化学基本概念，包括电极掌握原电池的工作原理，了解常反应、电极电位、电池电动势见原电池类型，如锌锰电池、铅等蓄电池等电解池电化学应用掌握电解池的工作原理，了解电了解电化学在现代工业中的应解池的应用，如电镀、电解制取用，如金属的腐蚀与防护、电化金属等学传感器等。