關(guān)于高中電化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生們對原電池與電解池的原理都來源于對氧化還原反應(yīng)的理解,原電池的原始模型來自普通高中課程人教版(2019)必修2第六章第一節(jié),電解池的概念是來自于普通高中課程人教版(2019)選擇性必修一第四章第二節(jié)。這兩節(jié)的內(nèi)容學(xué)習(xí)的時(shí)間也相隔了半年,因此明確裝置中電極反應(yīng),對原電池和電解池的理解有著促進(jìn)作用。雖然化學(xué)也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科但高中學(xué)校條件的限制以及學(xué)生基礎(chǔ)的差異,學(xué)生們在學(xué)習(xí)的過程中很容易出現(xiàn)難理解的情況,特別是在選擇性必修一化學(xué)反應(yīng)與原理這本教材時(shí),前三章的反應(yīng)原理已經(jīng)讓很多學(xué)生喪失了化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,再到學(xué)習(xí)原電池和電解池的相關(guān)知識時(shí),內(nèi)容抽象復(fù)雜,整體難度比較大,讓學(xué)生們對原電池和電解池有一個(gè)正確的了解,難度就更大了。
摘要:原電池和電解池是氧化還原反應(yīng)原理的具體應(yīng)用,探究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的原因,是理解及應(yīng)用原電池、電解池的前提和關(guān)鍵。因此在分析、研究原電池或電解池的問題時(shí),要緊緊抓住氧化還原反應(yīng)這—主線索。
關(guān)鍵詞:原電池;電解池;電極;電極反應(yīng);
一、原電池與電解池的區(qū)別與判斷
在“原電池”與“電解池”的教學(xué)中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生單獨(dú)記原電池和電解池的裝置沒什么大問題能,但是將兩個(gè)裝置放到一起時(shí)就分不清了,這與學(xué)生對原理的認(rèn)識以及知識上的遺忘有很大的關(guān)系。我們可以從以下幾個(gè)方面幫助學(xué)生來區(qū)分。
1、反應(yīng)原理 兩者均是發(fā)生氧化還原反應(yīng),但原電池是自反進(jìn)行的,電解池是非自發(fā)的需消耗電能才可進(jìn)行的反應(yīng)。
2、形成條件 原電池一般是活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極連接,電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路;電解池的兩個(gè)電極接直流電源,電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路。
3、電極名稱 原電池裝置中的兩電極為正、負(fù)極,負(fù)極為較活潑金屬;正極為較不活潑的金屬。電解池裝置中的兩極為陰、陽極,與電源負(fù)極相連的一極為陰極;與電源正極相連的一極為陽極;電解池的陰、陽極由外加電源決定的。
4、電極反應(yīng) 原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),一般是金屬失電子,正極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子。電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子;陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子。
5、電子的流向 原電池中電子從負(fù)極出發(fā)經(jīng)過導(dǎo)線回到正極。電解池中電子從電源的負(fù)極出發(fā)經(jīng)過導(dǎo)線到達(dá)陰極表面,陽極失去電子經(jīng)過導(dǎo)線回到電源正極。
讓學(xué)生覺得最難的是多池串聯(lián)問題,沒有明顯的電源學(xué)生一般難以區(qū)分原電池裝置和電解池裝置。我們可以從燃料電池和常規(guī)的電解池裝置著手區(qū)分兩池,這就需要學(xué)生對燃料電池的原理非常熟悉進(jìn)而確定電解池的陰、陽極??偠灾痪湓挘瑓^(qū)分兩池時(shí)始終抓住原電池是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的裝置,電解池是被迫進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)裝置來判斷一定不會(huì)錯(cuò)。