單線橋法判斷原電池正負(fù)極

呂則思+金鴻

摘 要：用單線橋判斷電池的正負(fù)極是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確性，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)尉€橋；電池；電極；判斷

一、問(wèn)題提出

在原電池的正負(fù)極判斷問(wèn)題上，方法有很多，如：由組成原電池的兩極材料判斷，根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷，根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷，根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷，根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷，根據(jù)某電極附近pH的變化判斷等，方法很多。但是這些方法要么不準(zhǔn)確（如由組成原電池的兩極材料判斷），要么涉及復(fù)雜的內(nèi)外電路，要么需要畫(huà)出電池（如根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷）。大多數(shù)方法都涉及復(fù)雜的原電池，學(xué)起來(lái)很不方便。筆者下面介紹一種用氧化還原的單線橋法來(lái)判斷原電池正負(fù)極的方法。

二、基本原理

單線橋表示氧化還原的方法時(shí)，是從電子給予體指向電子接受體。原電池中電子總是從負(fù)極流出，正極流入。電流是電荷的定向移動(dòng)，正電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向，與電子移動(dòng)方向相反，那么單線橋中就可以看成電子的流向?yàn)殡娮咏o予體流出，電子接受體流入。我們知道還原劑失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧化劑得到電子，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，稍作引申就可以是電子從還原劑流出，從氧化劑流入。那么就有：

■

三、典型例題分析

例1：現(xiàn)有鋁片和鎂片，把它們分別插入燒杯中，上端用導(dǎo)線連接使其形成閉合回路，試判斷該電池正負(fù)極。

■

2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O

從上面的單線橋可以看出，電子從Al流出，從H2O流入，就可以得出結(jié)論：Al為負(fù)極，與水相接觸的另一種導(dǎo)體為正極（沒(méi)參加電極反應(yīng)），反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行。

負(fù)極反應(yīng)：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O

正極反應(yīng)：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

例2：CH4與O2用NaOH作電解質(zhì)溶液的燃料電池（負(fù)極為惰性電極）。

■

從上面的單線橋可以看出，電子從CH4流向O2，就可得出結(jié)論：與CH4相連的導(dǎo)體為負(fù)極，與O2相連的導(dǎo)體為正極，電池在堿性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)。

負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

正極反應(yīng)：2O2+4H2O+8e-=8OH-

例3：銀鋅紐扣電池

■

從上式可以看出，電子從Zn流向Ag2O，可得出結(jié)論：Zn為負(fù)極，與Ag2O接觸的不銹鋼為正極。

負(fù)極反應(yīng)：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O

正極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

例4：酸性鉛蓄電池

■

從上面的單項(xiàng)橋可以看出，電子從Pb流向PbO2,Pb為負(fù)極，與PbO2相連的導(dǎo)體為正極，電池在酸性條件下發(fā)生。

負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極反應(yīng)：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

上面四個(gè)例題的呈現(xiàn)看出，用單線橋判斷電池的正負(fù)極，確實(shí)是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)（甚至需要畫(huà)出電池）才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程，使學(xué)生學(xué)習(xí)原電池的知識(shí)更為方便，準(zhǔn)確性有了提高，而且所涉及的氧化還原知識(shí)層次低，便于學(xué)生掌握。

摘 要：用單線橋判斷電池的正負(fù)極是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確性，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)尉€橋；電池；電極；判斷

一、問(wèn)題提出

在原電池的正負(fù)極判斷問(wèn)題上，方法有很多，如：由組成原電池的兩極材料判斷，根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷，根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷，根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷，根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷，根據(jù)某電極附近pH的變化判斷等，方法很多。但是這些方法要么不準(zhǔn)確（如由組成原電池的兩極材料判斷），要么涉及復(fù)雜的內(nèi)外電路，要么需要畫(huà)出電池（如根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷）。大多數(shù)方法都涉及復(fù)雜的原電池，學(xué)起來(lái)很不方便。筆者下面介紹一種用氧化還原的單線橋法來(lái)判斷原電池正負(fù)極的方法。

二、基本原理

單線橋表示氧化還原的方法時(shí)，是從電子給予體指向電子接受體。原電池中電子總是從負(fù)極流出，正極流入。電流是電荷的定向移動(dòng)，正電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向，與電子移動(dòng)方向相反，那么單線橋中就可以看成電子的流向?yàn)殡娮咏o予體流出，電子接受體流入。我們知道還原劑失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧化劑得到電子，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，稍作引申就可以是電子從還原劑流出，從氧化劑流入。那么就有：

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三、典型例題分析

例1：現(xiàn)有鋁片和鎂片，把它們分別插入燒杯中，上端用導(dǎo)線連接使其形成閉合回路，試判斷該電池正負(fù)極。

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2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O

從上面的單線橋可以看出，電子從Al流出，從H2O流入，就可以得出結(jié)論：Al為負(fù)極，與水相接觸的另一種導(dǎo)體為正極（沒(méi)參加電極反應(yīng)），反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行。

負(fù)極反應(yīng)：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O

正極反應(yīng)：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

例2：CH4與O2用NaOH作電解質(zhì)溶液的燃料電池（負(fù)極為惰性電極）。

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從上面的單線橋可以看出，電子從CH4流向O2，就可得出結(jié)論：與CH4相連的導(dǎo)體為負(fù)極，與O2相連的導(dǎo)體為正極，電池在堿性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)。

負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

正極反應(yīng)：2O2+4H2O+8e-=8OH-

例3：銀鋅紐扣電池

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從上式可以看出，電子從Zn流向Ag2O，可得出結(jié)論：Zn為負(fù)極，與Ag2O接觸的不銹鋼為正極。

負(fù)極反應(yīng)：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O

正極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

例4：酸性鉛蓄電池

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從上面的單項(xiàng)橋可以看出，電子從Pb流向PbO2,Pb為負(fù)極，與PbO2相連的導(dǎo)體為正極，電池在酸性條件下發(fā)生。

負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極反應(yīng)：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

上面四個(gè)例題的呈現(xiàn)看出，用單線橋判斷電池的正負(fù)極，確實(shí)是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)（甚至需要畫(huà)出電池）才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程，使學(xué)生學(xué)習(xí)原電池的知識(shí)更為方便，準(zhǔn)確性有了提高，而且所涉及的氧化還原知識(shí)層次低，便于學(xué)生掌握。

摘 要：用單線橋判斷電池的正負(fù)極是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確性，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)尉€橋；電池；電極；判斷

一、問(wèn)題提出

在原電池的正負(fù)極判斷問(wèn)題上，方法有很多，如：由組成原電池的兩極材料判斷，根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷，根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷，根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷，根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷，根據(jù)某電極附近pH的變化判斷等，方法很多。但是這些方法要么不準(zhǔn)確（如由組成原電池的兩極材料判斷），要么涉及復(fù)雜的內(nèi)外電路，要么需要畫(huà)出電池（如根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷，根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷）。大多數(shù)方法都涉及復(fù)雜的原電池，學(xué)起來(lái)很不方便。筆者下面介紹一種用氧化還原的單線橋法來(lái)判斷原電池正負(fù)極的方法。

二、基本原理

單線橋表示氧化還原的方法時(shí)，是從電子給予體指向電子接受體。原電池中電子總是從負(fù)極流出，正極流入。電流是電荷的定向移動(dòng)，正電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向，與電子移動(dòng)方向相反，那么單線橋中就可以看成電子的流向?yàn)殡娮咏o予體流出，電子接受體流入。我們知道還原劑失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧化劑得到電子，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，稍作引申就可以是電子從還原劑流出，從氧化劑流入。那么就有：

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三、典型例題分析

例1：現(xiàn)有鋁片和鎂片，把它們分別插入燒杯中，上端用導(dǎo)線連接使其形成閉合回路，試判斷該電池正負(fù)極。

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2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O

從上面的單線橋可以看出，電子從Al流出，從H2O流入，就可以得出結(jié)論：Al為負(fù)極，與水相接觸的另一種導(dǎo)體為正極（沒(méi)參加電極反應(yīng)），反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行。

負(fù)極反應(yīng)：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O

正極反應(yīng)：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

例2：CH4與O2用NaOH作電解質(zhì)溶液的燃料電池（負(fù)極為惰性電極）。

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從上面的單線橋可以看出，電子從CH4流向O2，就可得出結(jié)論：與CH4相連的導(dǎo)體為負(fù)極，與O2相連的導(dǎo)體為正極，電池在堿性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)。

負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

正極反應(yīng)：2O2+4H2O+8e-=8OH-

例3：銀鋅紐扣電池

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從上式可以看出，電子從Zn流向Ag2O，可得出結(jié)論：Zn為負(fù)極，與Ag2O接觸的不銹鋼為正極。

負(fù)極反應(yīng)：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O

正極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

例4：酸性鉛蓄電池

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從上面的單項(xiàng)橋可以看出，電子從Pb流向PbO2,Pb為負(fù)極，與PbO2相連的導(dǎo)體為正極，電池在酸性條件下發(fā)生。

負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極反應(yīng)：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

上面四個(gè)例題的呈現(xiàn)看出，用單線橋判斷電池的正負(fù)極，確實(shí)是一種簡(jiǎn)單易行的方法，它克服了用電極材料判斷的不準(zhǔn)確，也克服了必須知道電池結(jié)構(gòu)（甚至需要畫(huà)出電池）才能判斷電池正負(fù)極的復(fù)雜過(guò)程，使學(xué)生學(xué)習(xí)原電池的知識(shí)更為方便，準(zhǔn)確性有了提高，而且所涉及的氧化還原知識(shí)層次低，便于學(xué)生掌握。