徐培柏
摘 要:電化學是化學學科當中應用比較廣泛的一個分支,在高中化學的學習當中,我們也會面臨電化學基礎知識的學習。在學習中,如果能夠對電化學的基礎知識進行準確的掌握,并且對高中化學中的應用進行了解,就能夠更好地完成高中化學的學習。本文主要對電化學基礎在高中化學中的應用進行了探討,并且結合學習的經驗,介紹了這些知識的應用和具體的解法參考,為其它同學提供參考。
關鍵詞:電化學基礎;高中化學;應用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.259
1 電化學的介紹
電化學是一門研究電化學反應之間相互關系的科學,電和化學反應之間的相互作用可以通過電池來完成,也可以利用高壓的靜電放電來實現,這二者可以統稱為電化學,利用高壓的靜電放電來進行操作,屬于電化學的一個分支,稱為放電化學。一般來說,電化學往往指的是電池的科學。
2 高中電化學基礎
在高中化學課程的學習當中,電化學也是一個重要的組成部分。在高中化學的學習當中,電化學主要是對電池的科學進行研究。電池是由兩個電極和電極之間的電解質來共同構成的,因此電化學的研究內容也主要包括兩個方面。第一個方面的內容是電解質的眼球,也就是我們常說的電解質學,具體內容包含了電解質的導電性質、離子的傳輸性質和參與反應離子的平衡性質等。第二個方面的內容是電極的研究,也就是電極學。這部分的內容具體包括電極的平衡性質和通電后的極化性質,簡單點來說也就是電極和電解質界面上的存在的一些電化學行為。不管是電解質學,還是電極學,這兩部分內容的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。
3 高中化學中的電化學基礎知識及其應用
3.1 原電池及其應用
在高中化學的電化學基礎知識中,原電池是一個重要的組成部分,原電池指的是把化學能轉化成電能的一個裝置,它由兩個活潑性不同的電極以及電解質溶液或者,熔融的電解質內共同構成。連電池的兩極分別稱之為正極和負極,一般來說比較活潑,容易失電子的一起作為負極,反之則作為正極。但是作為負極來說,它必須能夠和電解質溶液發生自發的氧化反應,當兩個電極的材料都插入到電解質溶液中,并且把這兩極相連形成一個閉合電路,這個電池的裝置才會出現變化反應,從而產生電流。
原電池的應用主要體現在兩個方面,一個方面是利用原電池自發地進行氧化還原反應,從而開發出化學電源,是對原電池的反應發生進行抑制,這個功能在金屬的腐蝕防護中應用比較廣泛。因此,電化學基礎在高中化學中的應用也主要體現在這兩個方面的題目當中,需要學生對電化學基礎的原理進行準確的掌握,才能夠更好的解決這方面的問題。在高中的化學學習當中,電化學基礎的應用一般體現在化學電源的題目中,常見的有鋅-錳干電池、鉛蓄電池和鋅-銀紐扣電池和燃燒電池當中。
3.2 電解池及其應用
電解池是一個把電能轉化成化學能的裝置,它的裝置構成有陰陽兩個電極和電解質溶液或者融化的電解質來組成。這個裝置如果要發生電解,就需要有外界的直流電源設備和其進行相連,并且構成一個閉合的回路。這類型的知識在高中化學反應中的應用,常見的是放電順序的排列和電解規律的探究。在電解的應用題目當中,電鍍和氯堿工業是比較常見的,這類型的題目一般出現在綜合分析題中,分數比值比較大,因此需要對這一部分知識進行準確的掌握,才能夠避免丟分。
4 高中電化學試題的解法指導
4.1 解題的步驟
在高中的電化學試題當中,在進行解題的時候,首先要判斷這個裝置是原電池還是電解池?在判斷工作完成之后,要對電極的名稱進行標注,并且寫出相應的電極反應式,根據電解產物、溶液的成分變化來進行電極反應式的書寫,這樣才能夠使得書寫出來的結果更加的合理和準確,最后根據描述和解釋的現象進行相關的計算,完成題目的解答。
4.2 電極名稱的判斷方法
在進行電極名稱的時候,一般會根據兩極金屬所相對的活性來進行判斷,根據X極所連接在的外接電源的極性可以對電解池的電極名稱進行判斷,根據電子的流向或者側電極電勢的高低,這些電學的原理也可以進行電極名稱的判斷。除此之外,根據X極發生本身氧化反應還是還原反應,移向X極的離子是陽離子還是陰離子也可以進行判斷的工作。在這個判斷的過程當中,要注意的是X極指的是原電池還是電解池。
4.3 原電池電極反應式的寫法要領
如果原電池的負極出現的是失電子的氧化反應,那么正極所產生的就是得電子的還原反應,并且兩個電極所轉移的電子數必須要相等。負極和正極這兩個電極反應式相加之后,會得到電池總的反應式。如果溶液當中存在著氫氧根離子,并且這個離子參與到了電極反應當中,那么它一定會在負極中出現。如果溶液的結果中H+的量出現了增加,那么我們也打算性就會增強,從而它的PH值就會降低;如果OH-增加,那么容易的堿性就會增強,從而PH值就會升高。
5 結語
綜上所述,電化學是一個重要的化學學習內容,它的基礎性知識在高中化學中有著廣泛的應用,在原電池和電解池的題目中,把握好電化學的基礎知識,才能夠更輕松地應對,從而取得優異的成績。
參考文獻:
[1]張勇謀.對比教學法在《電化學基礎》教學中的應用[J].新課程:教師,2010(12):187-188.
[2]王章寧.氧化還原原理在電化學中的應用[J].未來英才,2016(12):294-295.endprint