原电池中电极反应式的书写突破.docVIP

原电池中电极反应式的书写原电池知识是高考中的考查热点，纵观历年的高考关于原电池的试题，不管题目所涉及的电池如何新颖，最终考查的重点总是落在原电池的几个重要概念上。例如：正、负极的判断；电极反应的书写及判断；电解质中离子的移动方向；电极产物与转移电子数量之间的关系等等。在这些概念中，学生最难弄清的是电极反应的书写，总是感到无从下手。笔者结合自己的教学经验并参考他人的一些做法，试图从“一原则、四类型”来突破这一难点。下面就是我在原电池电极反应书写教学中的实践总结： 一原则： 负极：失电子，发生氧化反应 正极：得电子，发生还原反应 总反应式（电池反应）= 正极反应式 + 负极反应式 四类型： 1、简单原电池 把电极材料直接与电解质溶液发生氧化还原反应的原电池称为简单原电池（所以简单原电池又可称为电极与电解质反应型）。这类原电池的优点在于：①便于书写原电池的总反应，因为总反应就是电极与电解质发生的自发的氧化还原反应；②便于判断电极，如果只有一个电极与电解质溶液反应，那么这个电极就是负极；如果两个电极都反应，那么较活泼的一极为负极。 简单原电池的电极反应书写可采用先写电池总反应，然后直接写出电极反应,较难的则可用减法的办法来写出。 实例分析： 例1、Mg—Al—HCl溶液构成的原电池 解析：Mg和Al都能与盐酸反应，但Mg比Al要活泼,所以Mg作负极,电池的总反应就是Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑，根据原则氧化反应发生在负极，还原反应发生在正极可写出电极反应，负极：Mg – 2 e- = Mg2+；正极：2H+ + 2 e- = H2↑ 例2、Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池 解析：由于Mg、Al中只有Al能与NaOH溶液反应，所以Al作负极。电池的总反应为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。接下来可直接写出负极反应,方法为： 第①步：找物质、标得失（写负极反应要找到还原剂和氧化产物，正极反应就相反，并计算电子的得失数目）；2Al—6e- = 2AlO2- 第②步：找离子、平电荷（根据电池反应所发生的环境以及同时考虑相应的离子反应，找到适当的离子使左右两边电荷守恒，一般是H+或OH-）；据第①步可看出右边有8个负电荷，环境是碱性条件，所以在左边要加上8个OH-。 2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2- 第③步：巧用水、平氢氧（最后用水分子配平氢氧原子） 2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2- + 4H2O 至于正极反应可用减法求得。 2、铁的吸氧腐蚀型 这类原电池的特征是看起来好像根本构不成原电池，它没有可直接看得到的自发的氧化还原反应。该原电池的电解质溶液只起导电的作用，它并不与电极反应，起氧化剂作用的是空气中的氧气。所以这类原电池的电极反应相对来说较简单：负极是被腐蚀的金属失电子变成金属阳离子，正极上是氧气被还原： O2＋2H2O＋4e- ＝4OH－ 3、燃料电池 燃料电池的电极反应（主要是负极的电极方程式）是一个难点。我们知道，燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应，但其总反应方程式其实是可燃物在氧气中燃烧的反应方程式。由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应，如果燃烧产物与电解质溶液反应，则应再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式，从而得到总反应方程式。 燃料电池的正极一般是O2被还原，所以正极反应比较简单，根据电解质的情况，正极反应通常有以下三种： ①电解质溶液为中性或碱性时：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH_； ②电解质溶液为酸性时：O2 + 4e-＋4H+ ＝ 2H2O； ③固态或熔融状态并能传导O2-的电解质：O2 + 4e- = 2O2- 此时负极反应式就可由电池总反应方程式减去正极的电极方程式得到（注意要将方程式中的氧气抵消掉）。 此外我们也可以采用第一种类型例2的方法来直接写出燃料电池的负极反应式。 例如由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池的负极反应的书写。 分析：甲醇燃烧后的产物中有CO2，CO2会与电解质溶液中的OH-反应变成CO32-，所以第①步中甲醇的氧化产物为CO32-，相应写出CH3OH — 6e- = CO32-；第②步考虑到在强碱性电解质溶液中，用OH-来平电荷，则CH3OH + 8OH- — 6e- = CO32-；第③步观察到左边有12个H，要在右边补上6个H2O，即： CH3OH + 8OH- — 6e- = CO32- + 6H2O 如果上述原电池改成酸性电解质，则可按照上述方法相应的写出负极反应为：CH3OH + H2O — 6e- = CO2 + 6H+ 4、新型电池 所谓新型电池就是处在科技前沿的新产品，这类电池往往是考试中的宠儿，给人以十分