正確書寫電極反應式的方法和技巧
2014-11-03 16:45:55張家林
新課程·中學 2014年8期
摘 要：電化學知識是高中學生知識的一個薄弱環節，如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應式的書寫，首先需要夯實電化學基礎知識，然后掌握書寫的方法和技巧。
關鍵詞：正確；書寫；電極反應式
新課程強調學科知識要密切聯系生產和生活實際，使學生通過學習，不僅具備一定的科學素養，而且對生產、生活實際中應用到的學科知識有一定的了解。電化學知識不僅和物理學科的電學知識有一定關聯，而且和生產、生活實際密切相關，是高中化學重要的理論知識。如何讓學生通過電化學知識的學習，能夠在書寫電極反應式時準確、快捷，需要從以下幾方面著手進行。
一、夯實電化學基礎知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池，構成原電池、電解池的條件有哪些，它們有哪些相同之處，主要區別在哪里。然后在理解的基礎上會判斷原電池的正、負極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，閉合回路是如何形成的，正、負極上各發生什么反應等；判斷電解池的陰、陽極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，電極上所發生的反應等。學生掌握了上述電化學基礎知識后才能初步奠定書寫電極反應式的基礎。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結構和性質
無論是原電池還是電解池，構成條件之一是有電解質溶液（特殊情況除外），電解質溶液中一定存在著水的電離平衡：
H2O ■ H++OH-
H2O、H+和OH-三種粒子常常會有一種參與電極反應，反應后又會生成這三種粒子中的一種。如何才能準確判斷這三種粒子是否參與電極反應？若參與電極反應，是它們中的哪一種，反應后又生成什么物質？這就需要掌握這三種粒子的組成、結構和性質。即這三種粒子能提供什么微粒，提供后生成什么物質？這三種粒子能接受什么微粒，接受后又生成什么物質？
H2O是中性的，它既能提供H+、又能提供OH-、還能提供-2價的氧。H2O提供出H+后留下OH-，使溶液呈堿性；當H2O提供OH-或-2價的氧后，留下的都是H+而使溶液呈酸性。H2O能接收H+生成H3O+，使溶液呈酸性；H2O能接收-2價的氧生成OH-使溶液呈
堿性。
H+只能提供H+；H+能接收OH-生成H2O，也能接收-2價的氧
生成H2O，但不會生成OH-，即溶液不可能通過化學反應由酸性轉化為堿性，當然也不可能通過化學反應由堿性轉化為酸性。
OH-除了能提供OH-外，還能提供-2價的氧后生成H2O，同理，不會生成H+；能接收H+生成H2O。
掌握了上述知識后，再根據氧化還原反應規律、化合價規律準確判斷電極反應得失電子數，結合元素化合物知識以及質量守恒和電荷守恒等知識，就能夠輕松完成電極反應式的書寫。
例1：甲烷燃料電池
電極材料為活性炭電極，電解質溶液是KOH溶液。通入甲烷氣體的一極為負極，可以想象為CH4失去電子后生成CO2，由于電解質溶液是KOH溶液，因此，生成的CO2和OH-反應后生成CO32-和H2O。
負極反應：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
通入氧氣的一極為正極，氧氣得到電子后變成-2價的氧，在水溶液中不能獨立存在，在KOH溶液中只有水能接收-2價的氧
生成OH-。
正極反應：2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
例2：利用電化學降解法可治理污水中硝酸鹽污染，通電使NO3-轉化為N2，污水應放入電解槽的 （填“陰”或“陽”）極；該電極的電極反應式為： 。
要將污水中的NO3-轉化為N2，從化合價分析，氮的化合價從
+5價降為零價，發生了還原反應，因此，污水應放入電解槽的陰極；NO3-轉化為N2后，多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應式為：2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
總之，在進行電化學知識的教學過程中，教師要根據學生的知識水平和接受能力，采用符合新課程理念的教學方式，充分調動學生積極參與教學活動，同時充分發揮小組活動在學生學習活動中的重要作用。才能使學生樂于學習、主動學習、合作學習，才能有效突破教學中的難點知識。當學生能夠熟練地運用所學知識去分析問題和解答問題時，所獲得的成就感會激發學生的學習興趣，而興趣是學生最好的老師。
參考文獻：
倪金芬.如何正確書寫電極反應式[J].高中數理化，2013（19）.
作者簡介：張家林，女，1962年5月出生，本科，現就職于貴州省盤縣第七中學，主要從事高中化學課堂教學研究。endprint
摘 要：電化學知識是高中學生知識的一個薄弱環節，如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應式的書寫，首先需要夯實電化學基礎知識，然后掌握書寫的方法和技巧。
關鍵詞：正確；書寫；電極反應式
新課程強調學科知識要密切聯系生產和生活實際，使學生通過學習，不僅具備一定的科學素養，而且對生產、生活實際中應用到的學科知識有一定的了解。電化學知識不僅和物理學科的電學知識有一定關聯，而且和生產、生活實際密切相關，是高中化學重要的理論知識。如何讓學生通過電化學知識的學習，能夠在書寫電極反應式時準確、快捷，需要從以下幾方面著手進行。
一、夯實電化學基礎知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池，構成原電池、電解池的條件有哪些，它們有哪些相同之處，主要區別在哪里。然后在理解的基礎上會判斷原電池的正、負極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，閉合回路是如何形成的，正、負極上各發生什么反應等；判斷電解池的陰、陽極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，電極上所發生的反應等。學生掌握了上述電化學基礎知識后才能初步奠定書寫電極反應式的基礎。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結構和性質
無論是原電池還是電解池，構成條件之一是有電解質溶液（特殊情況除外），電解質溶液中一定存在著水的電離平衡：
H2O ■ H++OH-
H2O、H+和OH-三種粒子常常會有一種參與電極反應，反應后又會生成這三種粒子中的一種。如何才能準確判斷這三種粒子是否參與電極反應？若參與電極反應，是它們中的哪一種，反應后又生成什么物質？這就需要掌握這三種粒子的組成、結構和性質。即這三種粒子能提供什么微粒，提供后生成什么物質？這三種粒子能接受什么微粒，接受后又生成什么物質？
H2O是中性的，它既能提供H+、又能提供OH-、還能提供-2價的氧。H2O提供出H+后留下OH-，使溶液呈堿性；當H2O提供OH-或-2價的氧后，留下的都是H+而使溶液呈酸性。H2O能接收H+生成H3O+，使溶液呈酸性；H2O能接收-2價的氧生成OH-使溶液呈
堿性。
H+只能提供H+；H+能接收OH-生成H2O，也能接收-2價的氧
生成H2O，但不會生成OH-，即溶液不可能通過化學反應由酸性轉化為堿性，當然也不可能通過化學反應由堿性轉化為酸性。
OH-除了能提供OH-外，還能提供-2價的氧后生成H2O，同理，不會生成H+；能接收H+生成H2O。
掌握了上述知識后，再根據氧化還原反應規律、化合價規律準確判斷電極反應得失電子數，結合元素化合物知識以及質量守恒和電荷守恒等知識，就能夠輕松完成電極反應式的書寫。
例1：甲烷燃料電池
電極材料為活性炭電極，電解質溶液是KOH溶液。通入甲烷氣體的一極為負極，可以想象為CH4失去電子后生成CO2，由于電解質溶液是KOH溶液，因此，生成的CO2和OH-反應后生成CO32-和H2O。
負極反應：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
通入氧氣的一極為正極，氧氣得到電子后變成-2價的氧，在水溶液中不能獨立存在，在KOH溶液中只有水能接收-2價的氧
生成OH-。
正極反應：2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
例2：利用電化學降解法可治理污水中硝酸鹽污染，通電使NO3-轉化為N2，污水應放入電解槽的 （填“陰”或“陽”）極；該電極的電極反應式為： 。
要將污水中的NO3-轉化為N2，從化合價分析，氮的化合價從
+5價降為零價，發生了還原反應，因此，污水應放入電解槽的陰極；NO3-轉化為N2后，多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應式為：2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
總之，在進行電化學知識的教學過程中，教師要根據學生的知識水平和接受能力，采用符合新課程理念的教學方式，充分調動學生積極參與教學活動，同時充分發揮小組活動在學生學習活動中的重要作用。才能使學生樂于學習、主動學習、合作學習，才能有效突破教學中的難點知識。當學生能夠熟練地運用所學知識去分析問題和解答問題時，所獲得的成就感會激發學生的學習興趣，而興趣是學生最好的老師。
參考文獻：
倪金芬.如何正確書寫電極反應式[J].高中數理化，2013（19）.
作者簡介：張家林，女，1962年5月出生，本科，現就職于貴州省盤縣第七中學，主要從事高中化學課堂教學研究。endprint
摘 要：電化學知識是高中學生知識的一個薄弱環節，如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應式的書寫，首先需要夯實電化學基礎知識，然后掌握書寫的方法和技巧。
關鍵詞：正確；書寫；電極反應式
新課程強調學科知識要密切聯系生產和生活實際，使學生通過學習，不僅具備一定的科學素養，而且對生產、生活實際中應用到的學科知識有一定的了解。電化學知識不僅和物理學科的電學知識有一定關聯，而且和生產、生活實際密切相關，是高中化學重要的理論知識。如何讓學生通過電化學知識的學習，能夠在書寫電極反應式時準確、快捷，需要從以下幾方面著手進行。
一、夯實電化學基礎知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池，構成原電池、電解池的條件有哪些，它們有哪些相同之處，主要區別在哪里。然后在理解的基礎上會判斷原電池的正、負極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，閉合回路是如何形成的，正、負極上各發生什么反應等；判斷電解池的陰、陽極，電子的流向，電解質溶液中離子的移動方向，電極上所發生的反應等。學生掌握了上述電化學基礎知識后才能初步奠定書寫電極反應式的基礎。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結構和性質
無論是原電池還是電解池，構成條件之一是有電解質溶液（特殊情況除外），電解質溶液中一定存在著水的電離平衡：
H2O ■ H++OH-
H2O、H+和OH-三種粒子常常會有一種參與電極反應，反應后又會生成這三種粒子中的一種。如何才能準確判斷這三種粒子是否參與電極反應？若參與電極反應，是它們中的哪一種，反應后又生成什么物質？這就需要掌握這三種粒子的組成、結構和性質。即這三種粒子能提供什么微粒，提供后生成什么物質？這三種粒子能接受什么微粒，接受后又生成什么物質？
H2O是中性的，它既能提供H+、又能提供OH-、還能提供-2價的氧。H2O提供出H+后留下OH-，使溶液呈堿性；當H2O提供OH-或-2價的氧后，留下的都是H+而使溶液呈酸性。H2O能接收H+生成H3O+，使溶液呈酸性；H2O能接收-2價的氧生成OH-使溶液呈
堿性。
H+只能提供H+；H+能接收OH-生成H2O，也能接收-2價的氧
生成H2O，但不會生成OH-，即溶液不可能通過化學反應由酸性轉化為堿性，當然也不可能通過化學反應由堿性轉化為酸性。
OH-除了能提供OH-外，還能提供-2價的氧后生成H2O，同理，不會生成H+；能接收H+生成H2O。
掌握了上述知識后，再根據氧化還原反應規律、化合價規律準確判斷電極反應得失電子數，結合元素化合物知識以及質量守恒和電荷守恒等知識，就能夠輕松完成電極反應式的書寫。
例1：甲烷燃料電池
電極材料為活性炭電極，電解質溶液是KOH溶液。通入甲烷氣體的一極為負極，可以想象為CH4失去電子后生成CO2，由于電解質溶液是KOH溶液，因此，生成的CO2和OH-反應后生成CO32-和H2O。
負極反應：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
通入氧氣的一極為正極，氧氣得到電子后變成-2價的氧，在水溶液中不能獨立存在，在KOH溶液中只有水能接收-2價的氧
生成OH-。
正極反應：2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
例2：利用電化學降解法可治理污水中硝酸鹽污染，通電使NO3-轉化為N2，污水應放入電解槽的 （填“陰”或“陽”）極；該電極的電極反應式為： 。
要將污水中的NO3-轉化為N2，從化合價分析，氮的化合價從
+5價降為零價，發生了還原反應，因此，污水應放入電解槽的陰極；NO3-轉化為N2后，多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應式為：2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
總之，在進行電化學知識的教學過程中，教師要根據學生的知識水平和接受能力，采用符合新課程理念的教學方式，充分調動學生積極參與教學活動，同時充分發揮小組活動在學生學習活動中的重要作用。才能使學生樂于學習、主動學習、合作學習，才能有效突破教學中的難點知識。當學生能夠熟練地運用所學知識去分析問題和解答問題時，所獲得的成就感會激發學生的學習興趣，而興趣是學生最好的老師。
參考文獻：
倪金芬.如何正確書寫電極反應式[J].高中數理化，2013（19）.
作者簡介：張家林，女，1962年5月出生，本科，現就職于貴州省盤縣第七中學，主要從事高中化學課堂教學研究。endprint
