高中化学浅谈电化学教学学科教育.doc

高中化学浅谈电化学教学学科教育.doc高中化学浅谈电化学教学
摘要：高中教学电化学知识要点时，我们发现学生对电化学中的几 点认识常常含糊不清，现将其整理如下，供同仁们参考。
关键词：原电池电解池可能自发强制
在高中原电池和电解池的电化学教学中,应根据教材原理将电化学 知识讲解透彻，否则会给学生造成错误的观点。
一、电解池中的可能性
•惰性电极可能反应
在电解池中一般认为惰性电极不参加反应，但工业上用石墨电极电 解熔化的A12 O 3制取铝时的电极反应
阳极：6O2-12e=3O2 阴极：4A13++12e=4Al
在高温下C能与02反应：C+O2=CO2,故惰性电极石墨的惰性 是相对的。
•阳极可能参加反应
一般认为反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2是不能完成的，但在电解 池中可以进行。以Cu作阳极，其它电极作阴极电解稀硫酸溶液，其 电极反应为
阳极：Cu-2e=Cu2+ 阴极：2H++2e=H2
但要注意的是，随着电解的进行C(H+)逐渐减小,C(Cu2+)逐渐增 大，电解的后阶段变为电镀。电极反应变为：
阳极：Cu-2e=Cu2+ 阴极：Cu2++2e=Cu
故活性电极作阳极时要参加电极与电解反应。
•原子团可能放电
惰性电极电解溶液时，原子能团一般是OH-放电,但电解Na2SO3 溶液时由于SO32-的还原性远强于OH-,其电极反应是：
阳极:SO32—2e+H2O=SO42-+2H+ 阴极:2H++2e=H2
总反应是：Na2SO3+H2O=Na2SO4+H2
•同一电极可能放出两种气体：
惰性电极电解NH4C1溶液时，其电极反应是：
阳极：2Cl-2e=C12 阴极：2H2O+2e=H2+2OH-
在阴极，随着电解的进行会发生：NH4++OH亠NH3+H2O总反 应：2NH4C1=C12+2NH3+H2
在阳极，随着C(Cl-)的减小也可能发生2H2O-4e=O2+4H+
故阴极放出H2和NH3;阳极放出的C12中可能有02。实际上惰 性电极长时间电解溶液的最后阶段都是电解水。
二、原电池的可能性
•不活泼电极可能作负极
在一般情况下，对于活性不同的两个电极来说，由于活泼的一极比 不活泼的一极更容易失去电子,从而活泼的一极的电势往往要低于不 活泼的一极，因此在原电池中一般情况下都做负极，但这种情况却并 不绝对，我们看下列两组原电池
(1)镁、铝电极与NaOH溶液构成的原电池
总反应：2A1+2HO-+2H2O=2A1O2-+3H2
负极：2Al-6e+8OH-=2AlO2-+4H2O
正极：6H2O+6e=3H2+6OH-
⑵铜、铝电极与浓硝酸构成的原电池由于铝在浓硝酸中钝化，总 反应是：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
负极：Cu-2e=Cu2+正极：NO3-+2e-+4H+=NO2+2H2O
但要注意的是，随着反应(2)的进行，总反应变为
2Al+3Cu(NO3)2=3Cu+2Al(NO3)2
电极反应是负极：2Al-6e=2A13+正极:3Cu2++6e=3Cu
从上两例中我们可以看出原电池电极的确定还与电解质溶液有关, 由于电解质溶液的不同可能使电极性质也不同，如上述装置改用酸性 稀溶液做介质，则活性强的镁、铝分别做负极。
•两个电极可能相同
在一般情况下，对