刘胜丰 安徽省安庆市太湖县牛镇中学 246400
摘 要:本文将深入剖析高中化学原电池中电极反应式书写过程需注意的问题,以帮助学生掌握原电池电极反应式的书写技巧。
关键词:高中化学 电极反应 技巧探析
一、书写过程中准确判断电极的性质
能否正确判断电极性质,关系着高中化学原电池电极反应式书写是否准确。许多学生在书写高中化学原电池电极反应式的过程中容易犯下一个通病,那便是缺乏正确的方法判断电极的正负性质,以至于出现电极反应式书写的错误。准确判断电极性质是影响高中化学原电池电极反应式书写的重要因素,也是整个电极反应式书写过程中最为重要的一步。一般而言,性质较为活泼的金属时常作为原电池的负极,但在某些特殊情况下,这种常识性的依据也不能作为判断原电池正负极性质的唯一方法。就以“Mg”和“Al”这两种金属构成的原电池为例,在不同的电解质溶液下,构成负极的金属有所不同。
在酸性电解质溶液下,“Mg”的性质由于较“Al”更为活泼而在原电池中作为负极;而在碱性电解质溶液中,由于“Al”是两性金属能够与碱性物质发生氧化还原反应,“Mg”与碱性物质不反应,“Al”在电池中作为负极。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆究竟何种电极在原电池中属于负极的性质,需要学生综合其他因素进行全面的判断,然后抓住原电池原理“负极发生氧化反应,正极发生还原反应”,才能准确判别电极的正负性质,从而确保原电池电极反应式的书写正确。
二、注意从原电池总反应式当中提取有效的反应信息
在书写高中化学原电池中电极反应式的过程当中,结合电极反应的基本概念理解电极反应的基本过程,有助于提升电极反应书写结果的准确性。首先,从电极反应的基本概念分析,电极反应属于离子反应的范畴,在这个反应过程中有电子的转移与化学价位的变换。再者,电极反应与氧化还原反应存在一定的联系,正负极反应的总和便是原电池当中发生的总化学反应。借助从原电池总反应式当中提取的有效信息,高中化学原电池中电池反应式的书写将不再困难。就以“Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O”这个高中化学原电池当中的总反应方程式为例,在对化学方程式的分析过程当中,学生可以明确地了解到反应过程当中电子的转移个数与电子的转移方向,从而了解到氧化物与被氧化物的种类,通过大致的推测,便能知晓反应过程中何种物质作为原电池的负极、何种物质作为原电池的正极,从而在大胆的分析与仔细的求证之下得出问题的答案。抓住电极反应产生的实质,并从原电池总反应式中提取有效的反应信息,是高中化学原电池中电极反应式书写过程中的有效技巧。学生只要熟记电极反应的原理及氧化还原反应的特征,知道负极发生氧化反应也就是失电子的反应,正极发生还原反应也就是得电子的反应,结合相应的原电池总反应式提取相应信息,Pb最终转化为PbSO4发生了氧化反应,PbO2最终转化为PbSO4发生了还原反应,便能轻松完成原电池中电极反应式的书写。负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;正极PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O。
三、结合电荷守恒的原则避免反应式中的误差
高中化学知识内容当中的守恒法则应用范围较为广泛,其中较为出众的包括质量守恒定律及元素守恒定律。而电荷守恒也是高中化学学科当中的重要知识内容,其在原电池电极反应式书写过程中的应用,能够有效避免计算的误差而确保反应式书写的正确。一方面,原电池当中发生的电极反应属于氧化还原反应的范畴,在整个化学反应过程中包含电子的转移与物质的氧化,电荷守恒定律的应用能够在整个过程当中得到绝佳体现;另一方面,电池当中的负极在整个反应过程当中失去几个电子,或者电池当中的正极得到几个电子,都需要结合化合价通过精密的论证与严谨的推理加以证明,而电荷守恒定律在整个推理过程当中的应用则能弥补原电池中电极反应式书写过程中论证依据的不足,从而确保电极反应式书写的精密与严谨,避免反应式书写过程中误差的产生。就以“CH3OH和O2在KOH溶液当中组成燃料电池,请书写该电池的正极反应式”这道题目为例,只有学生知道燃料燃烧产生的CO2与KOH反应生生成了CO32-,多了两个负电荷,然后从熟悉的该原电池负极反应式2CH3OH-12e-+16OH-==2CO32-+12H2O对整个反应过程进行推理,以电荷守恒定律作为判断结果正确与否的依据,才能间接地推理出正极反应式的书写方法,正极反应式为3O2+6H2O+12e-==12OH-。结合电荷守恒的原则在书写电极反应式的过程当中合理运用,能够有效避免结果的误差而确保原电池中电极反应式书写的正确。
四、总结
高中化学原电池中电极反应式的书写存在很多难点,唯有学生懂得相关知识原理,结合电极反应过程中发生的相关变化分析整个过程,并适当地应用电荷守恒定律及氧化还原反应的原理对反应式进行一定的推测,才能避免在原电池电极反应式书写过程中出现思维的闭塞。
参考文献
[1]魏杰敏 《全方位总结电极反应式的书写》.《中学生数理化(高二高三版)》,2014年,10期。
[2]李成刚 《原电池电极反应方程式的书写》.《教育教学论坛》,2010年,22期。
[3]潘家南 《电池电极反应式的书写》.《广东教育(高中版)》,2012年,6期。
论文作者:刘胜丰
论文发表刊物:《素质教育》2018年2月总第262期
论文发表时间:2018/1/30
标签:反应式论文; 电极论文; 原电池论文; 负极论文; 正极论文; 过程中论文; 高中化学论文; 《素质教育》2018年2月总第262期论文;