怎麼學好高中電化學?

時間 2021-06-06 07:32:31

1樓:劉大平

電能與化學能之間的相互轉化具有重要的實用價值。通過將電能轉化為化學能,可以使許多在通常條件下不能發生的反應得以進行,這對於化工生產、金屬冶煉、實驗室研究以及人們的日常生活都具有十分重要的意義,這在高考題中也有體現。

筆者以二十餘年的豐富教學經驗,為大家提供一下電化學的學習方法,從如下角度進行分析,則可找到具有普遍意義上的判斷技巧。

1.靜態判斷法

只根據電極材料性質和電解質溶液性質進行判斷。

(1)兩電極材料均能與電解質溶液直接反應:由於原電池的負極將是提供電子的電極,而較活潑的金屬更容易失去電子,因此較活潑的金屬作負極。

(2)只有一種電極材料能與電解質溶液直接反應:能反應的材料作負極,如將鋁、銅用導線連線起來放入濃HNO3中,因鋁在常溫下被濃硝酸鈍化而銅能與濃硝酸反應,故銅是負極。

(3) 兩電極材料均不能與電解質溶液直接反應:在中學化學中,主要為吸氧腐蝕型 (有時也會涉及析氫腐蝕) 的原電池,比較活潑的金屬作負極,此類原電池的正極電極反應式為O2 +2H2O+4e-===4OH-(或2H++2e-===H2↑),如鋼鐵的吸氧腐蝕,鐵作負極,碳作正極。

2.依據總反應方程式判斷

發生氧化反應的電極是負極(若還原劑是導體材料,則還原劑可直接作負極),如燃料電池中,燃料物質總是在負極上失去電子。

3.動態判斷

根據反應過程中電極變化情況進行判斷。

(1)依據電子流動方向:有電子流出的電極是負極。

(2)依據離子定向移動方向:由於還原劑在負極上失去電子後形成了陽離子,故負極區帶正電,在電場作用下陰離子總是移向負極。

(3)依據反應現象判斷:若反應過程中有氣體生成,則它一定是正極上形成的。

二、原電池電極反應式的書寫

1.書寫原則

(1)一致性原則:原電池的負極(正極)發生的反應一定是還原劑(氧化劑)失去(得到)電子的反應。

(2)守恆原則:電極反應式一定要遵循質量守恆和電荷守恆。

(3)共存原則:電極反應式中出現的物質應該能與電解質溶液共存。如Al—Mg—NaOH原電池,鋁在負極上失去電子後應生成Al3+,但Al3+在NaOH溶液中會轉化為AlO2- ,故負極反應式:

Al+4OH--3e—==AlO2—+2H2O。

另外,幾種元素或物質在不同酸鹼性介質中發生反應後的具體存在形態如表所示,務必記住。

2.書寫過程

以2023年課標全國卷第26題中電極反應式的書寫為例進行分析:與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成鹼性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應式為

(1)先寫出氧化劑與還原產物(還原劑與氧化產物)化學式(屬於可溶性強電解質的要寫成離子形式),並結合元素化合價的變化,標出氧化劑(還原劑)得到(失去)電子的數目。

K2FeO4中的Fe6+在正極上得到電子被還原為Fe3+,鐵元素價態變化為3個單位,故有FeO42-+3e-→Fe(OH)3[在鹼性條件下,Fe3+轉化為Fe(OH)3]。

(2)依據電荷守恆和電解質溶液的酸鹼性來新增H+或OH-(牢記:酸性溶液中不能新增OH-,鹼性溶液中能新增H+)。本題中介質為鹼性溶液,根據電荷守恆,故應在電極反應式右側新增5OH-得:

FeO42-+3e-→Fe(OH)3+5OH-。

(3)依質量守恆原理及左右兩側元素構成新增相應的物質(在溶液中多數情況下是新增水),可得其正極電極反應式為FeO42-+3e-+4H2O==Fe(OH)3+5OH-。再比如:CH3OH-O2燃料電池(硫酸作電解質),因是酸性電解質,碳元素轉化為CO2、氫元素轉化為H+,O2得電子後轉化為H2O,故負極上的電極反應式為CH3OH一6e-→CO2+H+,再根據電荷守恆及質量守恆得CH3OH-6e-+H2O==CO2+6H+,則正極的電極反應式為O2+4e-+4H+==2H2O

此外,原電池中,兩個電極反應式的總和就是電池工作時的總反應式。

最後,筆者再附上一些常考電極反應式。

2樓:認真學習的吃貨

1.各個元素化合價要記牢

2.學會根據題目已知條件寫出完整化學方程式3.開始學時把電化學概念弄透徹

4.多做題,刷題

5.最做題時把反應物,生成物理清楚

3樓:Gentleman

①打好基礎,涉及到氧化還原的知識必須記牢(因為電化學的相關方程式都是氧化還原反應),電化學相關概念理解並記牢。②勤寫,課本上的反應式要將總反應式、各個電極的反應式背會並默寫③勤練習、多總結、找感覺,任何一道電化學題都要推出總反應、各電極反應。

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