程河
摘 要:原電池是高中電化學部分重點內容之一,難度較高,許多同學對于這部分內容未能做到深刻理解。本文將從原電池正負極判斷方法,高中化學中典型的原電池(含燃料電池),原電池的設計三個方面對此部分內容進行較為詳盡的剖析,以期同學們能夠從本質上理解原電池的工作原理,從而達到舉一反三的效果。
關鍵詞:原電池;正負極;得失電子;典型原電池;原電池設計
一、原電池正負極判斷的五種方法
⑴判斷原電池正負極的根本是看電子的得失。失去電子的一極是負極,得到電子的一極為正極。為了方便記憶,筆者結合原電池和電解池兩部分內容,將記憶口訣總結為:“原負失,電陰得?!币馑季褪?,原電池的負極失電子,電解池的陰極得電子??梢杂寐?lián)想+諧音記憶:小明做了一個圓圓的紅富士水果電池——圓富士(原負失);賢者教導人們別做壞事,多積點陰德——點陰德(電陰得),這樣很快就記住了,而且不易忘記。只要弄明白負極,正極剛好相反,這樣學習就容易得多。(備注:得失電子的判斷可以通過原電池的總反應中化合價的升價而得。得失電子的數目=化合價變化的原子個數×化合價的變化數)
⑵發(fā)生氧化反應的一極為負極(課本或部分資料說一般較活潑的金屬做負極,這個結論中有“一般”二字,就說明不是全部,務必注意這一點。比如Mg-NaOH-Al電池中,Al做負極。)
),發(fā)生還原反應的一極為正極;
⑶電子流出的一極是負極,電子流入的一極是正極;
⑷陰離子向負極移動,陽離子向正極移動;
⑸活潑金屬溶解的一極為負極,增重或有氣泡逸出的一極為正極。
雖然方法有多種,但彼此之間不是獨立的,而是相互關聯(lián)的,只要記住第一種方法,其余方法可以推導。
二、高中化學中典型的原電池
⑸燃料原電池
燃料原電池是一類新型的原電池。燃料電池意思是說以燃料為原料,而不是說通過燃燒而獲得電能。對于燃料電池,重要的是掌握中性環(huán)境下的電極反應,酸性和堿性環(huán)境下的電極反應可以由此稍加變化而得。