摘 要:電化學知識是高中學生知識的一個薄弱環(huán)節(jié),如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應(yīng)式的書寫,首先需要夯實電化學基礎(chǔ)知識,然后掌握書寫的方法和技巧。
關(guān)鍵詞:正確;書寫;電極反應(yīng)式
新課程強調(diào)學科知識要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,使學生通過學習,不僅具備一定的科學素養(yǎng),而且對生產(chǎn)、生活實際中應(yīng)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(guān)聯(lián),而且和生產(chǎn)、生活實際密切相關(guān),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(yīng)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(chǔ)知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池,構(gòu)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(qū)別在哪里。然后在理解的基礎(chǔ)上會判斷原電池的正、負極,電子的流向,電解質(zhì)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(fā)生什么反應(yīng)等;判斷電解池的陰、陽極,電子的流向,電解質(zhì)溶液中離子的移動方向,電極上所發(fā)生的反應(yīng)等。學生掌握了上述電化學基礎(chǔ)知識后才能初步奠定書寫電極反應(yīng)式的基礎(chǔ)。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
無論是原電池還是電解池,構(gòu)成條件之一是有電解質(zhì)溶液(特殊情況除外),電解質(zhì)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(yīng),反應(yīng)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(yīng)?若參與電極反應(yīng),是它們中的哪一種,反應(yīng)后又生成什么物質(zhì)?這就需要掌握這三種粒子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。即這三種粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物質(zhì)?這三種粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物質(zhì)?
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(yīng)由酸性轉(zhuǎn)化為堿性,當然也不可能通過化學反應(yīng)由堿性轉(zhuǎn)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(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律、化合價規(guī)律準確判斷電極反應(yīng)得失電子數(shù),結(jié)合元素化合物知識以及質(zhì)量守恒和電荷守恒等知識,就能夠輕松完成電極反應(yīng)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(zhì)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(zhì)溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反應(yīng)后生成CO32-和H2O。
負極反應(yīng):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(yīng):2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應(yīng):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(zhuǎn)化為N2,污水應(yīng)放入電解槽的 (填“陰”或“陽”)極;該電極的電極反應(yīng)式為: 。
要將污水中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2,從化合價分析,氮的化合價從
+5價降為零價,發(fā)生了還原反應(yīng),因此,污水應(yīng)放入電解槽的陰極;NO3-轉(zhuǎn)化為N2后,多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應(yīng)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(jù)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(diào)動學生積極參與教學活動,同時充分發(fā)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(fā)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(yīng)式[J].高中數(shù)理化,2013(19).
作者簡介:張家林,女,1962年5月出生,本科,現(xiàn)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(huán)節(jié),如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應(yīng)式的書寫,首先需要夯實電化學基礎(chǔ)知識,然后掌握書寫的方法和技巧。
關(guān)鍵詞:正確;書寫;電極反應(yīng)式
新課程強調(diào)學科知識要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,使學生通過學習,不僅具備一定的科學素養(yǎng),而且對生產(chǎn)、生活實際中應(yīng)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(guān)聯(lián),而且和生產(chǎn)、生活實際密切相關(guān),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(yīng)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(chǔ)知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池,構(gòu)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(qū)別在哪里。然后在理解的基礎(chǔ)上會判斷原電池的正、負極,電子的流向,電解質(zhì)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(fā)生什么反應(yīng)等;判斷電解池的陰、陽極,電子的流向,電解質(zhì)溶液中離子的移動方向,電極上所發(fā)生的反應(yīng)等。學生掌握了上述電化學基礎(chǔ)知識后才能初步奠定書寫電極反應(yīng)式的基礎(chǔ)。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
無論是原電池還是電解池,構(gòu)成條件之一是有電解質(zhì)溶液(特殊情況除外),電解質(zhì)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(yīng),反應(yīng)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(yīng)?若參與電極反應(yīng),是它們中的哪一種,反應(yīng)后又生成什么物質(zhì)?這就需要掌握這三種粒子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。即這三種粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物質(zhì)?這三種粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物質(zhì)?
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(yīng)由酸性轉(zhuǎn)化為堿性,當然也不可能通過化學反應(yīng)由堿性轉(zhuǎn)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(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律、化合價規(guī)律準確判斷電極反應(yīng)得失電子數(shù),結(jié)合元素化合物知識以及質(zhì)量守恒和電荷守恒等知識,就能夠輕松完成電極反應(yīng)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(zhì)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(zhì)溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反應(yīng)后生成CO32-和H2O。
負極反應(yīng):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(yīng):2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應(yīng):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(zhuǎn)化為N2,污水應(yīng)放入電解槽的 (填“陰”或“陽”)極;該電極的電極反應(yīng)式為: 。
要將污水中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2,從化合價分析,氮的化合價從
+5價降為零價,發(fā)生了還原反應(yīng),因此,污水應(yīng)放入電解槽的陰極;NO3-轉(zhuǎn)化為N2后,多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應(yīng)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(jù)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(diào)動學生積極參與教學活動,同時充分發(fā)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(fā)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(yīng)式[J].高中數(shù)理化,2013(19).
作者簡介:張家林,女,1962年5月出生,本科,現(xiàn)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(huán)節(jié),如何才能使學生快捷、正確地完成電極反應(yīng)式的書寫,首先需要夯實電化學基礎(chǔ)知識,然后掌握書寫的方法和技巧。
關(guān)鍵詞:正確;書寫;電極反應(yīng)式
新課程強調(diào)學科知識要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,使學生通過學習,不僅具備一定的科學素養(yǎng),而且對生產(chǎn)、生活實際中應(yīng)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(guān)聯(lián),而且和生產(chǎn)、生活實際密切相關(guān),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(yīng)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(chǔ)知識
首先讓學生認識什么是原電池、電解池,構(gòu)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(qū)別在哪里。然后在理解的基礎(chǔ)上會判斷原電池的正、負極,電子的流向,電解質(zhì)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(fā)生什么反應(yīng)等;判斷電解池的陰、陽極,電子的流向,電解質(zhì)溶液中離子的移動方向,電極上所發(fā)生的反應(yīng)等。學生掌握了上述電化學基礎(chǔ)知識后才能初步奠定書寫電極反應(yīng)式的基礎(chǔ)。
二、掌握水、氫離子和氫氧根離子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
無論是原電池還是電解池,構(gòu)成條件之一是有電解質(zhì)溶液(特殊情況除外),電解質(zhì)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(yīng),反應(yīng)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(yīng)?若參與電極反應(yīng),是它們中的哪一種,反應(yīng)后又生成什么物質(zhì)?這就需要掌握這三種粒子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。即這三種粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物質(zhì)?這三種粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物質(zhì)?
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(yīng)由酸性轉(zhuǎn)化為堿性,當然也不可能通過化學反應(yīng)由堿性轉(zhuǎn)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(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律、化合價規(guī)律準確判斷電極反應(yīng)得失電子數(shù),結(jié)合元素化合物知識以及質(zhì)量守恒和電荷守恒等知識,就能夠輕松完成電極反應(yīng)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(zhì)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(zhì)溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反應(yīng)后生成CO32-和H2O。
負極反應(yīng):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(yīng):2O2+8e-+4H2O=8OH-
電池總反應(yīng):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(zhuǎn)化為N2,污水應(yīng)放入電解槽的 (填“陰”或“陽”)極;該電極的電極反應(yīng)式為: 。
要將污水中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2,從化合價分析,氮的化合價從
+5價降為零價,發(fā)生了還原反應(yīng),因此,污水應(yīng)放入電解槽的陰極;NO3-轉(zhuǎn)化為N2后,多出來的氧被水接收后生成OH-。
電極反應(yīng)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(jù)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(diào)動學生積極參與教學活動,同時充分發(fā)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(fā)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(yīng)式[J].高中數(shù)理化,2013(19).
作者簡介:張家林,女,1962年5月出生,本科,現(xiàn)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