正确书写电极反应式的方法和技巧

2014-11-03 16:45张家林
新课程·中学 2014年8期
关键词:书写

摘 要:电化学知识是高中学生知识的一个薄弱环节,如何才能使学生快捷、正确地完成电极反应式的书写,首先需要夯实电化学基础知识,然后掌握书写的方法和技巧。

关键词:正确;书写;电极反应式

新课程强调学科知识要密切联系生产和生活实际,使学生通过学习,不仅具备一定的科学素养,而且对生产、生活实际中应用到的学科知识有一定的了解。电化学知识不仅和物理学科的电学知识有一定关联,而且和生产、生活实际密切相关,是高中化学重要的理论知识。如何让学生通过电化学知识的学习,能够在书写电极反应式时准确、快捷,需要从以下几方面着手进行。

一、夯实电化学基础知识

首先让学生认识什么是原电池、电解池,构成原电池、电解池的条件有哪些,它们有哪些相同之处,主要区别在哪里。然后在理解的基础上会判断原电池的正、负极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,闭合回路是如何形成的,正、负极上各发生什么反应等;判断电解池的阴、阳极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,电极上所发生的反应等。学生掌握了上述电化学基础知识后才能初步奠定书写电极反应式的基础。

二、掌握水、氢离子和氢氧根离子的组成、结构和性质

无论是原电池还是电解池,构成条件之一是有电解质溶液(特殊情况除外),电解质溶液中一定存在着水的电离平衡:

H2O ■ H++OH-

H2O、H+和OH-三种粒子常常会有一种参与电极反应,反应后又会生成这三种粒子中的一种。如何才能准确判断这三种粒子是否参与电极反应?若参与电极反应,是它们中的哪一种,反应后又生成什么物质?这就需要掌握这三种粒子的组成、结构和性质。即这三种粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物质?这三种粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物质?

H2O是中性的,它既能提供H+、又能提供OH-、还能提供-2价的氧。H2O提供出H+后留下OH-,使溶液呈碱性;当H2O提供OH-或-2价的氧后,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价的氧生成OH-使溶液呈

碱性。

H+只能提供H+;H+能接收OH-生成H2O,也能接收-2价的氧

生成H2O,但不会生成OH-,即溶液不可能通过化学反应由酸性转化为碱性,当然也不可能通过化学反应由碱性转化为酸性。

OH-除了能提供OH-外,还能提供-2价的氧后生成H2O,同理,不会生成H+;能接收H+生成H2O。

掌握了上述知识后,再根据氧化还原反应规律、化合价规律准确判断电极反应得失电子数,结合元素化合物知识以及质量守恒和电荷守恒等知识,就能够轻松完成电极反应式的书写。

例1:甲烷燃料电池

电极材料为活性炭电极,电解质溶液是KOH溶液。通入甲烷气体的一极为负极,可以想象为CH4失去电子后生成CO2,由于电解质溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反应后生成CO32-和H2O。

负极反应:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

通入氧气的一极为正极,氧气得到电子后变成-2价的氧,在水溶液中不能独立存在,在KOH溶液中只有水能接收-2价的氧

生成OH-。

正极反应:2O2+8e-+4H2O=8OH-

电池总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

例2:利用电化学降解法可治理污水中硝酸盐污染,通电使NO3-转化为N2,污水应放入电解槽的 (填“阴”或“阳”)极;该电极的电极反应式为: 。

要将污水中的NO3-转化为N2,从化合价分析,氮的化合价从

+5价降为零价,发生了还原反应,因此,污水应放入电解槽的阴极;NO3-转化为N2后,多出来的氧被水接收后生成OH-。

电极反应式为:2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-

总之,在进行电化学知识的教学过程中,教师要根据学生的知识水平和接受能力,采用符合新课程理念的教学方式,充分调动学生积极参与教学活动,同时充分发挥小组活动在学生学习活动中的重要作用。才能使学生乐于学习、主动学习、合作学习,才能有效突破教学中的难点知识。当学生能够熟练地运用所学知识去分析问题和解答问题时,所获得的成就感会激发学生的学习兴趣,而兴趣是学生最好的老师。

参考文献:

倪金芬.如何正确书写电极反应式[J].高中数理化,2013(19).

作者简介:张家林,女,1962年5月出生,本科,现就职于贵州省盘县第七中学,主要从事高中化学课堂教学研究。endprint

摘 要:电化学知识是高中学生知识的一个薄弱环节,如何才能使学生快捷、正确地完成电极反应式的书写,首先需要夯实电化学基础知识,然后掌握书写的方法和技巧。

关键词:正确;书写;电极反应式

新课程强调学科知识要密切联系生产和生活实际,使学生通过学习,不仅具备一定的科学素养,而且对生产、生活实际中应用到的学科知识有一定的了解。电化学知识不仅和物理学科的电学知识有一定关联,而且和生产、生活实际密切相关,是高中化学重要的理论知识。如何让学生通过电化学知识的学习,能够在书写电极反应式时准确、快捷,需要从以下几方面着手进行。

一、夯实电化学基础知识

首先让学生认识什么是原电池、电解池,构成原电池、电解池的条件有哪些,它们有哪些相同之处,主要区别在哪里。然后在理解的基础上会判断原电池的正、负极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,闭合回路是如何形成的,正、负极上各发生什么反应等;判断电解池的阴、阳极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,电极上所发生的反应等。学生掌握了上述电化学基础知识后才能初步奠定书写电极反应式的基础。

二、掌握水、氢离子和氢氧根离子的组成、结构和性质

无论是原电池还是电解池,构成条件之一是有电解质溶液(特殊情况除外),电解质溶液中一定存在着水的电离平衡:

H2O ■ H++OH-

H2O、H+和OH-三种粒子常常会有一种参与电极反应,反应后又会生成这三种粒子中的一种。如何才能准确判断这三种粒子是否参与电极反应?若参与电极反应,是它们中的哪一种,反应后又生成什么物质?这就需要掌握这三种粒子的组成、结构和性质。即这三种粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物质?这三种粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物质?

H2O是中性的,它既能提供H+、又能提供OH-、还能提供-2价的氧。H2O提供出H+后留下OH-,使溶液呈碱性;当H2O提供OH-或-2价的氧后,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价的氧生成OH-使溶液呈

碱性。

H+只能提供H+;H+能接收OH-生成H2O,也能接收-2价的氧

生成H2O,但不会生成OH-,即溶液不可能通过化学反应由酸性转化为碱性,当然也不可能通过化学反应由碱性转化为酸性。

OH-除了能提供OH-外,还能提供-2价的氧后生成H2O,同理,不会生成H+;能接收H+生成H2O。

掌握了上述知识后,再根据氧化还原反应规律、化合价规律准确判断电极反应得失电子数,结合元素化合物知识以及质量守恒和电荷守恒等知识,就能够轻松完成电极反应式的书写。

例1:甲烷燃料电池

电极材料为活性炭电极,电解质溶液是KOH溶液。通入甲烷气体的一极为负极,可以想象为CH4失去电子后生成CO2,由于电解质溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反应后生成CO32-和H2O。

负极反应:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

通入氧气的一极为正极,氧气得到电子后变成-2价的氧,在水溶液中不能独立存在,在KOH溶液中只有水能接收-2价的氧

生成OH-。

正极反应:2O2+8e-+4H2O=8OH-

电池总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

例2:利用电化学降解法可治理污水中硝酸盐污染,通电使NO3-转化为N2,污水应放入电解槽的 (填“阴”或“阳”)极;该电极的电极反应式为: 。

要将污水中的NO3-转化为N2,从化合价分析,氮的化合价从

+5价降为零价,发生了还原反应,因此,污水应放入电解槽的阴极;NO3-转化为N2后,多出来的氧被水接收后生成OH-。

电极反应式为:2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-

总之,在进行电化学知识的教学过程中,教师要根据学生的知识水平和接受能力,采用符合新课程理念的教学方式,充分调动学生积极参与教学活动,同时充分发挥小组活动在学生学习活动中的重要作用。才能使学生乐于学习、主动学习、合作学习,才能有效突破教学中的难点知识。当学生能够熟练地运用所学知识去分析问题和解答问题时,所获得的成就感会激发学生的学习兴趣,而兴趣是学生最好的老师。

参考文献:

倪金芬.如何正确书写电极反应式[J].高中数理化,2013(19).

作者简介:张家林,女,1962年5月出生,本科,现就职于贵州省盘县第七中学,主要从事高中化学课堂教学研究。endprint

摘 要:电化学知识是高中学生知识的一个薄弱环节,如何才能使学生快捷、正确地完成电极反应式的书写,首先需要夯实电化学基础知识,然后掌握书写的方法和技巧。

关键词:正确;书写;电极反应式

新课程强调学科知识要密切联系生产和生活实际,使学生通过学习,不仅具备一定的科学素养,而且对生产、生活实际中应用到的学科知识有一定的了解。电化学知识不仅和物理学科的电学知识有一定关联,而且和生产、生活实际密切相关,是高中化学重要的理论知识。如何让学生通过电化学知识的学习,能够在书写电极反应式时准确、快捷,需要从以下几方面着手进行。

一、夯实电化学基础知识

首先让学生认识什么是原电池、电解池,构成原电池、电解池的条件有哪些,它们有哪些相同之处,主要区别在哪里。然后在理解的基础上会判断原电池的正、负极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,闭合回路是如何形成的,正、负极上各发生什么反应等;判断电解池的阴、阳极,电子的流向,电解质溶液中离子的移动方向,电极上所发生的反应等。学生掌握了上述电化学基础知识后才能初步奠定书写电极反应式的基础。

二、掌握水、氢离子和氢氧根离子的组成、结构和性质

无论是原电池还是电解池,构成条件之一是有电解质溶液(特殊情况除外),电解质溶液中一定存在着水的电离平衡:

H2O ■ H++OH-

H2O、H+和OH-三种粒子常常会有一种参与电极反应,反应后又会生成这三种粒子中的一种。如何才能准确判断这三种粒子是否参与电极反应?若参与电极反应,是它们中的哪一种,反应后又生成什么物质?这就需要掌握这三种粒子的组成、结构和性质。即这三种粒子能提供什么微粒,提供后生成什么物质?这三种粒子能接受什么微粒,接受后又生成什么物质?

H2O是中性的,它既能提供H+、又能提供OH-、还能提供-2价的氧。H2O提供出H+后留下OH-,使溶液呈碱性;当H2O提供OH-或-2价的氧后,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价的氧生成OH-使溶液呈

碱性。

H+只能提供H+;H+能接收OH-生成H2O,也能接收-2价的氧

生成H2O,但不会生成OH-,即溶液不可能通过化学反应由酸性转化为碱性,当然也不可能通过化学反应由碱性转化为酸性。

OH-除了能提供OH-外,还能提供-2价的氧后生成H2O,同理,不会生成H+;能接收H+生成H2O。

掌握了上述知识后,再根据氧化还原反应规律、化合价规律准确判断电极反应得失电子数,结合元素化合物知识以及质量守恒和电荷守恒等知识,就能够轻松完成电极反应式的书写。

例1:甲烷燃料电池

电极材料为活性炭电极,电解质溶液是KOH溶液。通入甲烷气体的一极为负极,可以想象为CH4失去电子后生成CO2,由于电解质溶液是KOH溶液,因此,生成的CO2和OH-反应后生成CO32-和H2O。

负极反应:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

通入氧气的一极为正极,氧气得到电子后变成-2价的氧,在水溶液中不能独立存在,在KOH溶液中只有水能接收-2价的氧

生成OH-。

正极反应:2O2+8e-+4H2O=8OH-

电池总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

例2:利用电化学降解法可治理污水中硝酸盐污染,通电使NO3-转化为N2,污水应放入电解槽的 (填“阴”或“阳”)极;该电极的电极反应式为: 。

要将污水中的NO3-转化为N2,从化合价分析,氮的化合价从

+5价降为零价,发生了还原反应,因此,污水应放入电解槽的阴极;NO3-转化为N2后,多出来的氧被水接收后生成OH-。

电极反应式为:2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-

总之,在进行电化学知识的教学过程中,教师要根据学生的知识水平和接受能力,采用符合新课程理念的教学方式,充分调动学生积极参与教学活动,同时充分发挥小组活动在学生学习活动中的重要作用。才能使学生乐于学习、主动学习、合作学习,才能有效突破教学中的难点知识。当学生能够熟练地运用所学知识去分析问题和解答问题时,所获得的成就感会激发学生的学习兴趣,而兴趣是学生最好的老师。

参考文献:

倪金芬.如何正确书写电极反应式[J].高中数理化,2013(19).

作者简介:张家林,女,1962年5月出生,本科,现就职于贵州省盘县第七中学,主要从事高中化学课堂教学研究。endprint

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