發(fā)布時(shí)間: 2016年05月27日
引言:在高中原電池一節(jié)中,歷屆學(xué)學(xué)生在不論在上新課和復(fù)習(xí)的作業(yè)中對(duì)電極反應(yīng)的書寫感到很難,尤其是基礎(chǔ)差的學(xué)生更是無(wú)從下手.而且本部分是電化學(xué)部分的起始教學(xué)、同時(shí)也是高二化學(xué)教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。而電極反應(yīng)的書寫是本部分新出現(xiàn)的化學(xué)用語(yǔ),是研究和交流電化學(xué)的重要工具、在09的高考中很多地區(qū)的試題都涉及到對(duì)電極反應(yīng)書寫的考查呢?根據(jù)這一現(xiàn)況筆者認(rèn)真分析其原因并結(jié)合十多年的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)出一套適合學(xué)生實(shí)際的方法。 一、電極反應(yīng)書寫常見(jiàn)錯(cuò)誤舉例及錯(cuò)因分析 1.完成甲烷—硫酸構(gòu)成的燃料電池的電極反應(yīng) 1正極:2O2 8e- 4H =4OH- 2正極:O2 8e- =O2- 3正極:2O2 8e- 4H2O=8OH- 4負(fù)極:CH4-8e- 2OH- =CO2 6H2O 5正極:CH4-8e- 3OH- =CO32- 7H 錯(cuò)因分析:在硫酸溶液顯酸性,其中有很多H ,那么OH-、O2-、 CO32-就不能存在的因此書寫電極反應(yīng)就應(yīng)關(guān)注溶液的酸性;24中還存在質(zhì)量不守恒電、荷不守恒的問(wèn)題;5中CO32-與7H 本來(lái)就不能共存的,且沒(méi)有區(qū)分開正、負(fù)極 2.完成甲烷—?dú)溲趸c燃料構(gòu)成的燃料電池的電極反應(yīng) 1正極:O2 8e- H2O=8OH- 2正極:O2 8e- H =H2O 3負(fù)極:CH4-8e- OH- =CO2 6H2O 錯(cuò)因分析:在氫氧化鈉溶液顯堿性,其中有很多OH- ,那么H 、O2-、 CO2就不能存在的因此書寫電極反應(yīng)就應(yīng)關(guān)注溶液的堿性;1中還存在質(zhì)量不守恒、23同時(shí)存在質(zhì)量、電荷不守恒的問(wèn)題。 二、解題程序介紹 例:完成甲醛——?dú)溲趸c燃料電池的電極反應(yīng) 1.純氧化還原反應(yīng)角度分析:
0 4 HCHO O2 → CO2 H2O
氧化反應(yīng):HCHO-6e→CO2 H 還原反應(yīng):O2 4e-→2O2- (暫不考慮電解質(zhì)的作用、也不必配平只考慮價(jià)態(tài)變化和得失電子) 2.將負(fù)、正極與氧化還原、反應(yīng)對(duì)應(yīng)起來(lái)置換 1理解好原電池的原理熟記下表關(guān)系 兩極 反應(yīng) 電子得失 電子流向 化合價(jià)變化 正極 還原反應(yīng) 得電子 電子流入 降低 負(fù)極 氧化反應(yīng) 失電子 電子流出 升高 2借助干電池的正負(fù)極建立上述對(duì)應(yīng)關(guān)系 負(fù)極(氧化反應(yīng)):HCHO-6e→CO2 H 正極(還原反應(yīng)):O2 4e-→2O2- 3.檢查修正電極反應(yīng): 第一步:分析電解質(zhì)溶液成分看有哪一些粒子能和上面的電極反應(yīng)式中的微粒結(jié)合2- NaOH溶液中主要有OH-、H2O、Na ,上述微粒中CO2、H 、O2-依次能和OH-、OH-、H2O結(jié)合成CO3 、H2O、 H2O
負(fù)極:HCHO-6e- OH-→CO32- H2O 正極:O2 4e- H2O→2OH- 第二步:檢查電荷是否守恒 負(fù)極:HCHO-6e- 8OH-→CO32- H2O 正極:O2 4e- H2O→4OH- 第三步:檢查質(zhì)量是否守恒 負(fù)極:HCHO-6e- 8OH-→CO3 5H2O 正極:O2 4e- 2H2O→4OH- 三、教學(xué)前瞻性設(shè)計(jì) 由于本部分知識(shí)和氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)有著不可分割的聯(lián)系所以在進(jìn)行前兩部分教學(xué)和習(xí)題講評(píng)時(shí)就應(yīng)有意識(shí)地進(jìn)行教學(xué)鋪墊比如:分析氧化還原反應(yīng)時(shí)將它分為氧化反應(yīng)部分,還原反應(yīng)部分;在進(jìn)行離子方程式教學(xué)時(shí)進(jìn)行電荷守恒訓(xùn)練,尤其是對(duì)氧化還原型離子方程進(jìn)行分析時(shí)就可結(jié)合二都進(jìn)行強(qiáng)化 四、習(xí)題遷移訓(xùn)練 15.(05廣東)一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對(duì)該燃料說(shuō)法正確的是() A. 在熔融電解質(zhì)中,O2-由負(fù)極移向正極 B. 電池的總反應(yīng)是:2C4H10 13O2 → 8CO2 10H2O C. 通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:O2 4e- = 2O2- D. 通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10 26e- 13O2 = 4CO2 5H2O 答案:BC提示:1、電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-即電解質(zhì)混合物中的陰離子就是O2-陽(yáng)離子就是金屬離子;2、O2 4e-→2O2-;C4H10只能失電子的。
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