电化学教学经验之谈..docx

电化学教学经验之谈 经验之一：会理解掌握电化学有关概念。 一原理：氧化还原反应(以此统领电化学知识的理解和运用)。二转化与两种池子：化学能转化为电能(原电池)，电能转化为化学能(电解池)。三流向：电子流向、电流流向、离子流向。四电极：正极、负极、阴极、阳极。构成四条件：两种池子均有两电极、均要电解质溶液(可能是熔融的电解质)、均形成闭合回路、原电池(需自发的氧化还原反应)或电解池(需直流电源)。特例：不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池。如：碳和二氧化碳反应生成一氧化碳是氧化还原反应，但不自发，不能设计成原电池。氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaCl和NaClO，虽是自发的氧化还原反应，但氧化与还原发生在同一种物质中，无法分成两个半反应分别在两极上进行氧化反应和还原反应，故不能设计成原电池。经验之二：会准确判断各类池。 有外加直流电源的装置是电解池，无外加电源的装置是原电池。 多池组合且无外加电源时，一般是含有最活泼金属的池为原电池(即利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池)，其余的都是电解池。若多池组合中，最活泼的电极相同时，两极间活泼性差别较大的是原电池，其余的是电解池。 电解池中，阳极金属、镀层金属、电解液的金属离子为同一元素时为电镀池；阳极为粗铜、阴极为精铜，电解液含铜离子的为精炼池。 化学电源中，可分为一次电池、可充电电池(二次电池、可逆电池)、燃料电池(连续电池)、新型电池等。 二次电池有两个相反过程，即放电与充电，放电时为原电池，充电时为电解池。可充电电池正常充电时，原电池的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。即按照“正接正、负接负”的方式连接。 经验之三：会准确判断原电池的正、负极和电解池的阴、阳极。 电解池阴、阳极的判断： ①根据直流电源连接方式确定：与电源负极相连的是阴极；与电源正极相连的是阳极。 ②根据电极反应的本身确定：发生氧化反应的是阳极(可按“氧阳”谐音即“养羊”或“两只羊”记忆)；发生还原反应的是阴极。 ③根据电解质溶液内离子的定向流动方向确定：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。 原电池正、负极的判断： ①根据电极材料的性质确定：金属－金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属－非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属－化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 ②根据电极反应的本身确定：主要依据是氧化还原反应，可以直接根据元素化合价的升降来确定。化合价上升，失电子的反应－氧化反应－负极(可称阳极)；化合价下降，得电子的反应－还原反应－正极(可称阴极)。 ③根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极是负极；电子流入的一极或电流流出的一极是正极。 ④根据反应现象确定：溶解的一极为负极，质量增加或放出气体的一极为正极。 ⑤根据电解质溶液内离子的定向流动方向确定：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 特例：不活泼的电极可能作负极。原电池中正、负极的判断除考虑两极的金属活性外，还应注意电极能否与电解质溶液反应。如：电解质溶液是浓硝酸，两极分别是Fe(或Al)和Cu时，由于Fe(或Al)发生钝化，Fe(或Al)比Cu更难失去电子，Fe(或Al)作正极，不活泼的金属Cu作负极。电解质溶液是NaOH溶液，两极分别是Mg和Al时，Al参与反应作负极，Mg作正极。因此在解电化学题时要特别关注电解质的成分，慎重思考电解质所起的作用。 原电池的两个电极可能相同，也可能不参加反应。燃料电池中两个电极的活性可以相同，而且均不参加反应。其电池的正、负极不是由电极本身活性去判断，而是由两极通入的气体性质来判断。如：氢氧燃料电池，氢气失去电子发生氧化反应，作负极；氧气得到电子发生还原反应，作正极。 原电池的电解质溶液不一定参加反应。如氢氧燃料电池中加入的NaOH溶液、H2SO4溶液等，反应结果这些电解质溶液只起到导电作用。又如铁的吸氧腐蚀，发生原电池反应的是负极铁与电解质溶液中溶解的氧气反应。因此，要注意确定原电池的正极反应物是电解质溶液中的离子还是其他物质(如溶解或通入的O2)。 经验之四：会准确判断电流、电子、离子的流向。 电流与电子的流向相反。在电化学中，电流就是通过电子走“陆路”(即外电路中作为导体的电极材料和导线)，而离子走“水路”(即内电路中电解质溶液的阴、阳离子的定向移动)，故电子流向是负极到正极；电流流向是正极到负极。电解质溶液主要起导电和参与电极反应的作用。电解质溶液中阴、阳离子分别移向两极后，就可能会在电极上放电(交接电子)，当阴(阳)离子参与电板反应时，移向阳(阴)极的阴(阳)离子竞相支付(领取)电子转化为中性物质而在阳(阴)极“登陆”析出。离子的流向：在原电池中，带正电荷的阳离子向正极迁移，带负电荷的阴离子向负极迁移(可按“正正、负负