淺談原電池電極反應(yīng)方程式的書寫方法

張路

摘要： 針對(duì)原電池電極反應(yīng)方程式的書寫這個(gè)知識(shí)難點(diǎn)，筆者總結(jié)出了書寫的三步法，并以兩道例題為例對(duì)方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞 原電池 電極反應(yīng)方程式 書寫方法

《高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》 中對(duì)原電池這一節(jié)的要求是“理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式”，說明原電池電極反應(yīng)方程式的書寫是高考必考的內(nèi)容。原電池電極反應(yīng)方程式的書寫一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，而要求學(xué)生掌握的原電池?cái)?shù)目較多，如果單靠記憶，掌握和實(shí)際應(yīng)用的效果都非常差，如果學(xué)生能夠掌握書寫的方法，那么這個(gè)知識(shí)難點(diǎn)將會(huì)得到突破，學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的信心將會(huì)得到增強(qiáng)。

通過對(duì)近幾年高考試題的分析，筆者認(rèn)為對(duì)于書寫原電池電極反應(yīng)式的考查主要分為兩種情況，一種是題干所給信息涉及到的是學(xué)過的氧化還原反應(yīng)，學(xué)生能夠根據(jù)信息判斷出氧化劑還原劑及相應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，從而判斷出正負(fù)極參與反應(yīng)的主要物質(zhì)；另一種情況是題干提供一個(gè)學(xué)生未學(xué)過的較復(fù)雜的化學(xué)電源反應(yīng)；這兩種情況的電極反應(yīng)方程式的書寫方法大同小異，接下來以兩道例題為例進(jìn)行闡述：

例題1、微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是

A.負(fù)極反應(yīng)中有CO2生成

B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移

C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

D.正極反應(yīng)為：O2 + 4e- +2H2O4OH?

由題干信息可以看出，該原電池總反應(yīng)是學(xué)生通過已學(xué)知識(shí)能推出的反應(yīng)，即C6H12O6在氧氣中的燃燒反應(yīng)，環(huán)境為酸（H+）環(huán)境，由此可以分析出還原劑為C6H12O6且對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為CO2（堿環(huán)境下生成CO32-），氧化劑為O2，還原產(chǎn)物為H2O，就可以完成書寫電極反應(yīng)的第一步，確定出參與原電池正負(fù)極反應(yīng)的主要物質(zhì)，負(fù)極為、正極為，再分析化合價(jià)確定出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目，負(fù)極

正極；第二步調(diào)整電荷守恒，酸環(huán)境用H+，負(fù)極 、正極；第三步調(diào)整原子個(gè)數(shù)守恒，負(fù)極，正極已經(jīng)守恒。

例題2、某堿性蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：

下列說法中正確的是

A.放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Fe

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)是

C.充電時(shí)，陰極反應(yīng)是

D.充電時(shí)，陽極附近PH增大

第一步分析化合價(jià)，找出得失電子物質(zhì)，寫出原電池正負(fù)極參加反應(yīng)的主要物質(zhì)，并分析化合價(jià)確定得失電子的數(shù)目，即負(fù)極、正極；

第二步，調(diào)整電荷守恒，用OH-來調(diào)整，即負(fù)極正極；第三步，調(diào)整原子個(gè)數(shù)守恒，負(fù)極已經(jīng)守恒，不需要再添加，正極。

由此，筆者總結(jié)出書寫原電池電極反應(yīng)的三步：第一步，找出氧化劑、還原產(chǎn)物、還原劑、氧化產(chǎn)物，確定出參與正負(fù)極反應(yīng)的主要物質(zhì)，并分析化合價(jià)，確定出正負(fù)極得失電子的數(shù)目，即負(fù)極、正極；第二步，調(diào)整電荷守恒，使得電極反應(yīng)式箭頭兩邊電荷數(shù)相同+，用H+或OH-（取決于環(huán)境）調(diào)整；第三步，調(diào)整原子個(gè)數(shù)守恒。其中，第二步和第三步僅適用于水溶液中。對(duì)于大多數(shù)水溶液中的原電池電極反應(yīng)式的書寫，只要學(xué)生掌握了該書寫方法，就能比較輕松應(yīng)對(duì)，并大大減少了要記憶的內(nèi)容、提高其解決實(shí)際問題的能力。尤其是例題2這類題，涉及到的反應(yīng)都是學(xué)生在平常的學(xué)習(xí)中較少接觸到，掌握了方法，就能減少學(xué)生的畏懼心理，提高解題的正確率。endprint