電極反應式的“妙”寫

莫洪球

電極反應式的書寫是選修四《化學反應原理》中重要的知識點，也是重要的考點，更是一個教學難點。很多教學參考書和教輔資料中基本上都是用先寫出總的化學方程式，再寫出兩極中較為簡單的一極，然后由總的減去簡單的一極，這樣就得到了另外一極。在教學中我開始也是這樣教學生的，但總感覺這樣教學生掌握情況不好，總的方程式不一定能寫，簡單的一極可能也寫不出來，并且花的時間比較長，只要一處出錯可能會導致滿盤皆輸。我在教學中不斷地反思和改進，最后找到寫電極反應式的“妙”法，用此法寫學生很容易掌握，也不容易出錯，確實能達到事半功倍的效果。

一、電極反應式書寫步驟

1.先確定正負極參加反應的反應物和生成物（有的反應式不一要知道生成物），并確定得失電子的多少。

2.根據電荷守恒，在水溶液中用H+或OH-（熔融狀態下根據題目中給的離子）補齊電荷，使等號兩邊的電荷相等。

3.根據質量守恒，將反應式配平。將兩極電荷變為相等，然后相加即得總的反應方程式。

二、電極反應式書寫舉例

1.鉛蓄電池放電電極反應式的書寫 負極：反應物為Pb，生成物為PbSO4，而Pb變為PbSO4失去2e-，所以電極反應為Pb-2e-+SO42-=PbSO4。

正極：反應物為PbO2，生成物為PbSO4，PbO2變成PbSO4得到2e-，即得PbO2+2e-+SO42-=PbSO4；此式子左邊帶4個單位負電荷，為使兩邊電荷相等，故在左邊配上4個H+（也可以在右邊配4個OH-，但此電池是在硫酸條件下進行的，所以不能在右邊配OH-）；此時左邊有4個H，電荷已守恒，所以在右邊配兩個水，即得PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O。

2.氫氧燃料電池電極反應式的書寫 （1）酸性條件

負極：H2失去電子變為H+，故電極反應為H2-2e-=2H+

正極：O2變為-2價的O，可表示為O2+4e-=；此時左邊已經有了4個負電荷，為了等號兩邊電荷相等，可以在左邊加4個H+，也可以在右邊加4個OH-，但是在酸性條件下，故只能表示為O2+4e-+4H+=；根據質量守恒所以最終電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O。

（2）堿性條件

負極：H2失去電子變為H+，故電極反應為H2-2e-=；左邊電荷為2正電荷，等號兩邊相等，左邊可加2OH-，也可左邊加2H+，此反就是在堿性條件下，故只能表示為H2-2e-+2OH-=；根據質量守恒負極反應為H2-2e-+2OH-=2H2O。

正極：O2變為-2價的O，可表示為O2+4e-=；此時左邊已經有了4個負電荷，為了等號兩邊電荷相等，可以在左邊加4個H+，也可以在右邊加4個OH-，但是在堿性條件下，故只能表示為O2+4e-=4OH-；根據質量守恒所以最終電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

3.CH3OH與O2形成燃料電池

（1）酸性條件

負極：CH3OH中的C為-2價，與O2反應生成CO2，所以表示為CH3OH-6e-=CO2；此式左邊帶了6個正電荷，故等號左邊可加6OH-，也可在右邊加6H+，而此為酸性環境，只能表示為CH3OH-6e-=CO2+6H+；根據質量守恒，所以最終負極電極反應為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。

正極：O2變為-2價的O，可表示為O2+4e-=；此時左邊已經有了4個負電荷，為了等號兩邊電荷相等，可以在左邊加4個H+，也可以在右邊加4個OH-，但是在酸性條件下，故只能表示為O2+4e-+4H+=；根據質量守恒所以最終電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O。

（2）堿性條件

負極：CH3OH中的C為-2價，與氧反應生成CO2，在堿性條件下CO2與OH-反應生成CO32-，所以表示為CH3OH-6e-=CO32-；此式左邊帶了6個正電荷，右邊帶了2個負電荷，故等號左邊可加8OH-，也可在右邊加8H+，而此為堿性環境，只能表示為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-；根據質量守恒，所以最終負極電極反應為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

正極：O2變為-2價的O，可表示為O2+4e-=；此時左邊已經有了4個負電荷，為了等號兩邊電荷相等，可以在左邊加4個H+，也可以在右邊加4個OH-，但是在堿性條件下，故只能表示為O2+4e-=4OH-；根據質量守恒所以最終電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

4.固體氧化物燃料電池 美國成功開發便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質是固態氧化物，在熔融狀態下能傳導O2-。

負極：C3H8中的3個C為化合價為-8，反應生成CO2，3個C共失去20e-，可表示為C3H8-20e-=3CO2；左邊帶20個正電荷，因在這里面傳導的是O2-，故在左邊加上10個O2-表示為C3H8-20e-+10O2-=3CO2；根據質量守恒負極電極反應為：C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O。

正極：O2變為-2價的O，熔融狀態下能傳導O2-，所以正極電極反應為O2+4e-=2O2-。

三、電極書寫關鍵

用此方法書寫電極反應很是方便，電解池陰陽極的書寫也只要運用這種方法，就能將復雜的知識簡單化，學生也很容易掌握，且能提高學生學習化學的興趣。在書寫過程中最關鍵的就是要知道元素的化合價以及得失電子的多少，其它就只要遵守兩個守恒，一切就迎刃而解了。

（作者單位：湖南省桑植縣第一中學 427100）