专题九 电化学-2024年高考化学二轮复习（新高考版）

【第一部分】 专题九 电化学 【考情分析】 近年来各国快速发展新能源汽车，我国的新能源电车处于世界领先地位，其中新能源汽车的电池是各个国家车企的发展新能源汽车的有力竞争方向。高考化学的考察与国家科学技术的发展相结合，电化学是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现,命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正、负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电附近离子浓度变化的判断，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”学科核心素养的考查。 【复习目标】 1. 理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能正确书写电极反应式和总反应方程式。 2. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。 【专题知识体系构建】 【思路点拨】 审题干，分析图示，判断电池类型 ↓ 关键字，找变化，判断正负极 ↓ 按原理，抓守恒，书写反应式 ↓ 据产物，判移向，计算各种量 【核心精讲】 一、常见电池 1、常见原电池 ①能量转化形式：化学能转化为电能 ②题目用词：放电、产生电能等 ③无外加电源，但存在用电器或发光二极管 ④一次电池、充电电池的放电、燃料电池、太阳能电池、水果电池、微生物电池等均为原电池 2、常见电解池 ①有外加电源 ②能量转化形式：电能转化为化学能 ③题目、图中存在“电解”、“通电”等关键字 ④二次电池的充电、电镀、电解精炼铜、氯碱工业等 二、原电池 1、原电池的概念:原电池是把化学能转化为电能的装置， 原电池的反应本质：能自发进行的氧化还原反应。 2、原电池的形成条件 ①能自发进行的氧化还原反应: ②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同); ③形成闭合回路，需满足三个条件： a.存在电解质: b.两电极直接或间接接触 c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。 3、构建原电池模型----eg：铜锌原电池 (1)电极 ①负极:失去电子，发生氧化反应 ②正极:得到电子，发生还原反应 (2) 电子定向移动方向和电流方向 ①电子从负极流出经外电路流入正极 ②电流从正极流出经外电路流入负极 (3) 离子移动方向阴离子向负极移动，阳离子向正极移动 【汇总】 电子移动方向：负极→导线→正极（溶液中无电子通过） 离子移动方向：阴离子→负极；阳离子→正极 电流移动方向：正极→导线→负极 电势高低：正极>负极 【微点拨】 关于电池中电子或离子的移动方向可简单归纳为电子不下水,离子不上岸,电流则要形成回路。 4.原电池正、负极的判断方法 5.单液电池、双液电池、有膜电池对照 名称 单液电池 双液电池 有膜电池 装置 相同点 电极名称 负极(锌片) 正极(铜片) 电极反应 负极：Zn-2e- = Zn2+(氧化反应) 正极：Cu2+ + 2e- = Cu(还原反应) 总反应 Zn+Cu2+=Zn2++Cu 电子方向 电子由负极经导线流向正极:由Zn沿导线流向Cu 电流方向 电流由正极经导线流向负极:由Cu沿导线流向 Zn 不同点 离子迁移方向 电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移 Cu2+移向正极，SO42-移向负极 盐桥含饱和 KCl溶液，K+移向正极，Cl-移向负极 Cu2+移向正极，SO42-移向负极 能量转化效率 还原剂Zn 与氧化剂 Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn 与氧化剂Cu2+不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 Zn 与氧化剂Cu2+不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 (1)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KC1、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 ②盐桥的作用: a.连接内电路，形成闭合回路 b.平衡电荷，使原电池能持续提供电流 （2）离子交换膜电池 离子交换膜是一种含离子基团的，对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 ①离子交换膜的功能:使阴、阳离子选择性定向移动，使电解质溶液的电荷守恒。 ②离子交换膜的类型: 交换膜类型 阳膜 阴膜 双极膜 特定的交换膜 允许通过的离子及移动方向 阳离子移向原电池的正极(电解池的阴极) 阴离子移向原电池的负极(电解池的阳极) 中间层中的H2O解离出H＋和OH－，H＋移向原电池的正极(电解池的阴极)，OH－移向原电池的负极(电解池的阳极) 只允许特定的离子或分子通过，如质子交换膜只