高中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于原電池與電解池的分析

摘 要： 原電池和電解池能讓學(xué)生客觀地觀察和理解氧化還原反應(yīng)，理解電極反應(yīng)的原因，是了解和應(yīng)用原電池及電解池的關(guān)鍵。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就高中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于原電池與電解池的教學(xué)問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué)教學(xué) 原電池 電解池 氧化還原反應(yīng)

引言

高中化學(xué)是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性與邏輯性的學(xué)科，給學(xué)生的學(xué)習(xí)工作帶來了一定的困難。尤其對(duì)于“原電池”與“電解池”相關(guān)內(nèi)容而言，內(nèi)容相對(duì)比較抽象，學(xué)生不容易理解，同時(shí)這部分內(nèi)容又是高中化學(xué)的重要內(nèi)容。為此，在該部分內(nèi)容教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分把握兩者之間的異同點(diǎn)，并根據(jù)學(xué)生自身需求，靈活選擇教學(xué)方法，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于該部分內(nèi)容的理解與認(rèn)知。

1.原電池與電解池的區(qū)別與判斷

學(xué)生在學(xué)習(xí)原電池與電解池時(shí)，很容易將這兩個(gè)概念混為一談，高二學(xué)習(xí)原電池，高三學(xué)習(xí)電解池，很多基礎(chǔ)知識(shí)在學(xué)后者時(shí)就把前面的忘了。要想讓學(xué)生記憶深刻，就要提高學(xué)生對(duì)原電池和電解池的興趣，可以在學(xué)習(xí)的同時(shí)增加客觀鮮明的實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生興趣，通過實(shí)驗(yàn)可增進(jìn)學(xué)生對(duì)原電池和電解池的了解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)原理的認(rèn)識(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生更好地記住電解池需要外接電源，而原電池是不需要外接電源，這樣做會(huì)使學(xué)生的遺忘率大大降低[1]。

2.原電池正負(fù)極的判斷與電極反應(yīng)的書寫

不管是關(guān)于原電池的計(jì)算題還是關(guān)于原電池的選擇題，都是要求學(xué)生明確原電池的正負(fù)極，在判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，可根據(jù)原電池的電極端所用的金屬活潑性來判斷，所用一端金屬較另一端活潑的為原電池的負(fù)極，則另一端較為不活潑的為原電池的正極。學(xué)生通過金屬的活動(dòng)順序可輕松地判斷原電池的正負(fù)極（由活潑到不活潑的金屬活動(dòng)性順序：鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、氫、銅、汞、銀、鈀、金），負(fù)極總是失電子，正極總是得電子，原電池正極上的電極反應(yīng)則必須根據(jù)電解液的成分來決定，電解液成分不同，在正極上的電極反應(yīng)也不同。假如在銅鋅原電池中，用鋅做負(fù)極，銅棒做正極，用稀硫酸溶液作為電解液。在這時(shí)負(fù)極的鋅失去兩個(gè)電子被氧化為鋅離子，負(fù)極：Zn-2e■=Zn■正極：2H■+2e■=H■（氣體），這樣就能使學(xué)生正確簡單地寫出電極反應(yīng)式。

3.電解池中陰陽極的判斷

在辨別電解池的陰極與陽極的時(shí)候要比原電池的正負(fù)極判斷的方法簡單。無論什么作為電解液，只要在正確的電解池中與電源正極相連接的一定是正極，與電源負(fù)極連接的一定是陰極。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解液中陰離子移動(dòng)到陽極失去電子，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電解液中陽離子移動(dòng)到陰極得到電子，在兩極個(gè)生成相應(yīng)的產(chǎn)物，并根據(jù)電解池的組成可判斷陰陽極上的產(chǎn)物是什么。

4.電解池中電極材料、電解液與電解產(chǎn)物的關(guān)系

電解池中電極材料和電解液決定著電解產(chǎn)物的生成，主要根據(jù)電極材料可分為兩種情況，一種是采用惰性電極，另一種采用非惰性電極[2]。第一，采用惰性材料電極，如碳棒等。惰性電極一般不考慮參加反應(yīng)，在電解條件下，如果電解液中存在多種金屬陽離子時(shí)，要根據(jù)所含金屬陽離子的金屬活動(dòng)性來判斷在電極上析出的順序越不活潑的陽離子容易在電極上析出。第二，采用非惰性材料電極，當(dāng)陰陽極與電解液中的陽離子相同時(shí)可用為金屬的煉精，假如在銅的精煉上，陰陽極為銅棒，電解液為銅的鹽溶液，當(dāng)接通電源時(shí)，陽極的銅失去電子變?yōu)殂~離子，陰極銅離子的電子形成銅被析出。在相同電解條件下，銅棒上的雜質(zhì)如鋅、鐵等會(huì)溶解在電解液中，以陽離子形式存在，因?yàn)楸茹~的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，所以在陰極的銅棒上不能析出這些金屬只能析出銅，然而比銅不活潑的金屬在陽極不能失去電子形成陽離子，只能以單質(zhì)形態(tài)存在，這些金屬單質(zhì)沉淀在電解池底部，通常叫它們陽極泥。這種方法還有很多用處，如陰極保護(hù)法：利用電源的負(fù)極，使被保護(hù)的物體作為陰極，另一端用碳棒作為陽極，這樣陰極就不容易腐蝕了。簡單地講述上面這些內(nèi)容，對(duì)擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面與提高學(xué)習(xí)興趣大有裨益。

5.原電池與電解池實(shí)驗(yàn)的重要性

在課程安排時(shí)，開課初安排學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)多組模式，同學(xué)之間進(jìn)行分組討論研究。第一，原電池與電解池的實(shí)驗(yàn)具有能夠讓學(xué)生直觀方法了解反應(yīng)原理，整個(gè)實(shí)驗(yàn)具有不存在環(huán)境污染、現(xiàn)象明顯等特點(diǎn)。第二，能促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)原電池和電解池的知識(shí)，讓學(xué)生在課堂上互動(dòng)起來，把傳統(tǒng)的枯燥的學(xué)習(xí)理念轉(zhuǎn)化為學(xué)生積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生的個(gè)性成長，有助于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和神獲得創(chuàng)新能力，有助于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)樹立正確的態(tài)度，以學(xué)生為中心，教師在學(xué)生討論時(shí)給予正確的指導(dǎo)，大大促進(jìn)學(xué)生之間的交流，有助于學(xué)生正確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的積極主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生化學(xué)水平的全面提升。

結(jié)語

總之，在學(xué)習(xí)原電池和電解池的部分內(nèi)容時(shí)，要綜合考慮到學(xué)生的興趣和記憶深度的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析及解決問題的能力，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)上的積極主動(dòng)性，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。與此同時(shí)，在相關(guān)內(nèi)容教學(xué)過程中，教師還應(yīng)注重與學(xué)生生活實(shí)踐的有效結(jié)合，通過他們的生活體驗(yàn)來強(qiáng)化他們對(duì)于該部分內(nèi)容的理解與認(rèn)知，以切實(shí)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡國生.高中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于原電池與電解池的綜合分析[J].考試周刊，2009（3）：219-220.

[2]于飛.淺析如何在化學(xué)教學(xué)中突破原電池和電解池的重難點(diǎn)[J].中學(xué)生數(shù)理化：學(xué)研版，2012（11）：33.