徐培柏
摘 要:電化學(xué)是化學(xué)學(xué)科當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛的一個(gè)分支,在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中,我們也會(huì)面臨電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)中,如果能夠?qū)﹄娀瘜W(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握,并且對(duì)高中化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了解,就能夠更好地完成高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。本文主要對(duì)電化學(xué)基礎(chǔ)在高中化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,并且結(jié)合學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn),介紹了這些知識(shí)的應(yīng)用和具體的解法參考,為其它同學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞:電化學(xué)基礎(chǔ);高中化學(xué);應(yīng)用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.259
1 電化學(xué)的介紹
電化學(xué)是一門研究電化學(xué)反應(yīng)之間相互關(guān)系的科學(xué),電和化學(xué)反應(yīng)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(shí)現(xiàn),這二者可以統(tǒng)稱為電化學(xué),利用高壓的靜電放電來進(jìn)行操作,屬于電化學(xué)的一個(gè)分支,稱為放電化學(xué)。一般來說,電化學(xué)往往指的是電池的科學(xué)。
2 高中電化學(xué)基礎(chǔ)
在高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中,電化學(xué)也是一個(gè)重要的組成部分。在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中,電化學(xué)主要是對(duì)電池的科學(xué)進(jìn)行研究。電池是由兩個(gè)電極和電極之間的電解質(zhì)來共同構(gòu)成的,因此電化學(xué)的研究?jī)?nèi)容也主要包括兩個(gè)方面。第一個(gè)方面的內(nèi)容是電解質(zhì)的眼球,也就是我們常說的電解質(zhì)學(xué),具體內(nèi)容包含了電解質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)、離子的傳輸性質(zhì)和參與反應(yīng)離子的平衡性質(zhì)等。第二個(gè)方面的內(nèi)容是電極的研究,也就是電極學(xué)。這部分的內(nèi)容具體包括電極的平衡性質(zhì)和通電后的極化性質(zhì),簡(jiǎn)單點(diǎn)來說也就是電極和電解質(zhì)界面上的存在的一些電化學(xué)行為。不管是電解質(zhì)學(xué),還是電極學(xué),這兩部分內(nèi)容的研究都會(huì)涉及到化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
3 高中化學(xué)中的電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用
3.1 原電池及其應(yīng)用
在高中化學(xué)的電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)中,原電池是一個(gè)重要的組成部分,原電池指的是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一個(gè)裝置,它由兩個(gè)活潑性不同的電極以及電解質(zhì)溶液或者,熔融的電解質(zhì)內(nèi)共同構(gòu)成。連電池的兩極分別稱之為正極和負(fù)極,一般來說比較活潑,容易失電子的一起作為負(fù)極,反之則作為正極。但是作為負(fù)極來說,它必須能夠和電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化反應(yīng),當(dāng)兩個(gè)電極的材料都插入到電解質(zhì)溶液中,并且把這兩極相連形成一個(gè)閉合電路,這個(gè)電池的裝置才會(huì)出現(xiàn)變化反應(yīng),從而產(chǎn)生電流。
原電池的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一個(gè)方面是利用原電池自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng),從而開發(fā)出化學(xué)電源,是對(duì)原電池的反應(yīng)發(fā)生進(jìn)行抑制,這個(gè)功能在金屬的腐蝕防護(hù)中應(yīng)用比較廣泛。因此,電化學(xué)基礎(chǔ)在高中化學(xué)中的應(yīng)用也主要體現(xiàn)在這兩個(gè)方面的題目當(dāng)中,需要學(xué)生對(duì)電化學(xué)基礎(chǔ)的原理進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握,才能夠更好的解決這方面的問題。在高中的化學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中,電化學(xué)基礎(chǔ)的應(yīng)用一般體現(xiàn)在化學(xué)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(dāng)中。
3.2 電解池及其應(yīng)用
電解池是一個(gè)把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置,它的裝置構(gòu)成有陰陽(yáng)兩個(gè)電極和電解質(zhì)溶液或者融化的電解質(zhì)來組成。這個(gè)裝置如果要發(fā)生電解,就需要有外界的直流電源設(shè)備和其進(jìn)行相連,并且構(gòu)成一個(gè)閉合的回路。這類型的知識(shí)在高中化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用,常見的是放電順序的排列和電解規(guī)律的探究。在電解的應(yīng)用題目當(dāng)中,電鍍和氯堿工業(yè)是比較常見的,這類型的題目一般出現(xiàn)在綜合分析題中,分?jǐn)?shù)比值比較大,因此需要對(duì)這一部分知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握,才能夠避免丟分。
4 高中電化學(xué)試題的解法指導(dǎo)
4.1 解題的步驟
在高中的電化學(xué)試題當(dāng)中,在進(jìn)行解題的時(shí)候,首先要判斷這個(gè)裝置是原電池還是電解池?在判斷工作完成之后,要對(duì)電極的名稱進(jìn)行標(biāo)注,并且寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式,根據(jù)電解產(chǎn)物、溶液的成分變化來進(jìn)行電極反應(yīng)式的書寫,這樣才能夠使得書寫出來的結(jié)果更加的合理和準(zhǔn)確,最后根據(jù)描述和解釋的現(xiàn)象進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算,完成題目的解答。
4.2 電極名稱的判斷方法
在進(jìn)行電極名稱的時(shí)候,一般會(huì)根據(jù)兩極金屬所相對(duì)的活性來進(jìn)行判斷,根據(jù)X極所連接在的外接電源的極性可以對(duì)電解池的電極名稱進(jìn)行判斷,根據(jù)電子的流向或者側(cè)電極電勢(shì)的高低,這些電學(xué)的原理也可以進(jìn)行電極名稱的判斷。除此之外,根據(jù)X極發(fā)生本身氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),移向X極的離子是陽(yáng)離子還是陰離子也可以進(jìn)行判斷的工作。在這個(gè)判斷的過程當(dāng)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(yīng)式的寫法要領(lǐng)
如果原電池的負(fù)極出現(xiàn)的是失電子的氧化反應(yīng),那么正極所產(chǎn)生的就是得電子的還原反應(yīng),并且兩個(gè)電極所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)必須要相等。負(fù)極和正極這兩個(gè)電極反應(yīng)式相加之后,會(huì)得到電池總的反應(yīng)式。如果溶液當(dāng)中存在著氫氧根離子,并且這個(gè)離子參與到了電極反應(yīng)當(dāng)中,那么它一定會(huì)在負(fù)極中出現(xiàn)。如果溶液的結(jié)果中H+的量出現(xiàn)了增加,那么我們也打算性就會(huì)增強(qiáng),從而它的PH值就會(huì)降低;如果OH-增加,那么容易的堿性就會(huì)增強(qiáng),從而PH值就會(huì)升高。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,電化學(xué)是一個(gè)重要的化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容,它的基礎(chǔ)性知識(shí)在高中化學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,在原電池和電解池的題目中,把握好電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),才能夠更輕松地應(yīng)對(duì),從而取得優(yōu)異的成績(jī)。
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