黃瑩

摘 要：一直以來電化學(xué)在高考考察內(nèi)容當(dāng)中都占有較重的分量，對高中化學(xué)的教學(xué)，要通過引導(dǎo)學(xué)生了解和認(rèn)識電化學(xué)概念和相關(guān)聯(lián)知識讓他們對生活中和學(xué)習(xí)中的化學(xué)問題去靈活掌握。其中電化學(xué)圖像問題的解決方法是近幾年來的考察重要內(nèi)容，因此，文章借助電化學(xué)基礎(chǔ)作為根本，全面解析電化學(xué)圖像問題的多項問題，最后總結(jié)出比較簡易的解答方案。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)；圖像；電解

G633.8

現(xiàn)代化學(xué)在今天的飛速發(fā)展使得其成為當(dāng)今社會物質(zhì)文明和生產(chǎn)力發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)?，F(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)教育中的高中化學(xué)是其重要組成部分之一，而且電化學(xué)是中學(xué)化學(xué)內(nèi)容中特別重要的一個分支，在生活中也是處處可以接觸到電化學(xué)知識。此外，歷年高考的考查內(nèi)容都會包含一定量的電化學(xué)知識，比例相對較高。對此，在電化學(xué)圖像問題的處理上探索出更高效的解題方法是一項十分艱巨的任務(wù)。

一、明確電化學(xué)的教學(xué)要求

一般對于電化學(xué)教學(xué)的要求有：第一，對氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)進(jìn)行理解，并熟悉生活中的常見氧化還原反應(yīng)；第二，對電解池和原電池的工作原理進(jìn)行理解，記憶并能夠書寫常見電池反應(yīng)和電極反應(yīng)方程式；第三，對常見化學(xué)電源進(jìn)行學(xué)習(xí)，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的重要意義和應(yīng)用；第四，對金屬腐蝕的危害進(jìn)行了解，并學(xué)習(xí)金屬腐蝕中的電化學(xué)原因；第五，對新型化學(xué)電源的研制進(jìn)行學(xué)習(xí)，并認(rèn)識到電化學(xué)在能源問題中的重要地位。

二、培養(yǎng)電化學(xué)的建模思想

在化學(xué)學(xué)習(xí)和解題中建模思想占著十分重要的地位，尤其是在電化學(xué)圖像問題的解答過程中，可以優(yōu)化解題方法，使其更加程序化，能夠幫助學(xué)生對題目有一個更快速的理解和印象。下邊是常見電化學(xué)圖像問題的建模解法。首先，明確原電池的自發(fā)氧化還原反應(yīng)，也就是電解質(zhì)溶液與電極材料之間的氧化還原反應(yīng)，并寫出此氧化還原放映的離子方程式；其次，拆分一個氧化還原反應(yīng)為兩個化學(xué)反應(yīng)：一個是氧化反應(yīng)，另一個是還原反應(yīng)，這兩個反應(yīng)也就是原電池兩級的化學(xué)反應(yīng)，其中一個口訣是：負(fù)升失氧，正降得還。

例1，原電池與氧化還原的關(guān)系

在化學(xué)反應(yīng)中要使 產(chǎn)生電流，可以通過下列組合實現(xiàn)此目的的是（ ）

A.負(fù)極- ；正極- ；電解質(zhì)溶液-

B.負(fù)極- ；正極- ；電解質(zhì)溶液-

C. 負(fù)極- ；正極- ；電解質(zhì)溶液-

D.負(fù)極- ；正極- ；電解質(zhì)溶液-

解析：在本反應(yīng)中，鐵本身是導(dǎo)體而且充當(dāng)還原劑，所以原電池反應(yīng)中鐵是負(fù)極；正極材料失去電子的能力又都比鐵弱，所以三價鐵離子是氧化劑。因此，在原電池中，電解質(zhì)應(yīng)當(dāng)是溶于水的鐵鹽。故選項B為正確答案。

三、熟練電化學(xué)的原理運用

下面我們通過例題來體會一下這種解題方法。

例2，電解原理實際應(yīng)用

根據(jù)下面的圖像進(jìn)行解答， 是一種易氧化的化學(xué)物質(zhì)，因此我們的實驗室中想要利用燒堿與亞鐵鹽的溶液反應(yīng)來獲取純凈的氫氧化亞鐵是很難實現(xiàn)的。但是利用下圖所示裝置就可以得到氫氧化亞鐵的沉淀物，其中兩極的材料分別是石墨與鐵。

（1）電極a的材料是_____，該處的電極反應(yīng)方程式為：

（2）容器中的電解質(zhì)d可以由_____來充當(dāng)，那么白色沉淀物就會在電極上產(chǎn)生；d也可以是_____，那么白色沉淀物會在容器中的溶液中產(chǎn)生。

A.純水

B.氯化鈉溶液

C.氫氧化鈉溶液

D.氯化銅溶液

（3）如果溶液c是苯，那么它的作用是_____，在將苯加進(jìn)去之前需要對溶液d進(jìn)行加熱，這樣做的目的是_____。

（4）如果將溶液d替換成硫酸鈉溶液，經(jīng)過一段時間的電解之后，會生成白色沉淀；然后將電源正負(fù)極反接，繼續(xù)進(jìn)行電解會發(fā)生的現(xiàn)象：電極上有氣泡產(chǎn)生，另外一個明顯的現(xiàn)象是：_____。

通過對題目進(jìn)行思考，我們可以得出這樣的結(jié)論來：

（1）如果想生成氫氧化亞鐵，首先得有亞鐵離子，因此鐵在反應(yīng)中做陽極。電極反應(yīng)方程式是： 。

（2）當(dāng)氫氧化鈉溶液做電解質(zhì)的時候，整個溶液呈堿性，陽極上產(chǎn)生的也鐵離子會氫氧根例離子結(jié)合生成白色沉淀；當(dāng)氯化鈉溶液做電解質(zhì)的時候，陰極附近的氫氧根離子在電場作用下向陽極移動，同時陽極附近的亞鐵離子也向陰極移動，二者在相遇處結(jié)合生成沉淀；當(dāng)另外兩種物質(zhì)溶液作為電解質(zhì)的時候則沒有辦法形成堿性溶液，因此答案為C，B。

（3）苯的作用是隔絕空氣，防止生成物被氧化；加熱d溶液的目的是為了趕盡溶液中的氧氣，同樣也是為了防止氧化。

（4）當(dāng)電解在電極反接之后發(fā)生的另一明顯現(xiàn)象是白色沉淀物迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。

通過以上結(jié)論我們可以知道，單質(zhì)鐵在電極上發(fā)生反應(yīng)的時候，不管它是作為電解池的陽極還是死原電池的負(fù)極，都只能夠失掉兩個電子變成亞鐵離子。

四、規(guī)范電化學(xué)的解題順序

解答比較復(fù)雜的電化學(xué)圖像問題的時候，要想做到較高的正確率就要對題目有一個清晰地分析思路。這就要求學(xué)生要在教師的引導(dǎo)下養(yǎng)成良好的解題模式，講究一定的解題順序。第一，電解反應(yīng)中要出電源的正負(fù)極，分辨電解池的陰陽極；第二，書寫陽極反應(yīng)方程式先看清電極物質(zhì)，如果會非惰性物質(zhì)，那么就是該電極放電；否則就是溶液中的陰離子放電。其中陰離子的放電順序是： >含氧酸根離子。然后找出放電的陰離子并寫出陽極的反應(yīng)方程式；第三，根據(jù)溶液中的陽離子寫出陰極反應(yīng)方程式，判斷出是什么陽離子放電，并寫出陰極的電極反應(yīng)方程式；第四，寫出總反應(yīng)方程式，并注明反應(yīng)條件；第五，按照電解反應(yīng)繼續(xù)完成題目。

根據(jù)這樣的解題順序再去解答電化學(xué)圖像問題，就會有一定的規(guī)律可循。

例3，如圖，利用直流電源電解硫酸鈉溶液，電源接通后在兩個電極a和b（均為石墨）附近滴幾滴石蕊溶液，會出現(xiàn)以下現(xiàn)象（ ）

A.在a極逸出的氣體體積小于b極逸出的氣體體積

B.其中一個電極產(chǎn)生的是無味氣體，而另一個電極產(chǎn)生刺激性氣味氣體

C.a極附近呈現(xiàn)紅色，b極附近藍(lán)色

D.a極附近呈現(xiàn)藍(lán)色，b極附近紅色

按照上述順序?qū)︻}目進(jìn)行解答，電解硫酸鈉溶液本質(zhì)就是電解水，其中a極是陰極，b極是陽極。在a極產(chǎn)生的氣體是氫氣，b極產(chǎn)生的氣體是氧氣，體積是氫氣的一半。在a極附近氫離子得到電子導(dǎo)致其附近氫氧根離子濃度上升，滴入石蕊溶液變藍(lán)。B極氫氧根離子失去電子導(dǎo)致氫離子濃度上升，滴入石蕊變紅。通過這樣的分析，可以確定選項D是正確的。

綜上所述，由于電化學(xué)圖像問題是電化學(xué)問題中的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是高中化學(xué)的重點內(nèi)容之一。在高考中電化學(xué)圖像問題的分量也很重，因此在高中的化學(xué)教學(xué)過程中教師要重視電化學(xué)圖像問題的解題教學(xué)，從思路和方法上進(jìn)行教學(xué)，將概念通過多種途徑滲透給學(xué)生，幫助學(xué)生提高化學(xué)素質(zhì)。

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