電極反應(yīng)式的“妙”寫

莫洪球

電極反應(yīng)式的書(shū)寫是選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》中重要的知識(shí)點(diǎn)，也是重要的考點(diǎn)，更是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。很多教學(xué)參考書(shū)和教輔資料中基本上都是用先寫出總的化學(xué)方程式，再寫出兩極中較為簡(jiǎn)單的一極，然后由總的減去簡(jiǎn)單的一極，這樣就得到了另外一極。在教學(xué)中我開(kāi)始也是這樣教學(xué)生的，但總感覺(jué)這樣教學(xué)生掌握情況不好，總的方程式不一定能寫，簡(jiǎn)單的一極可能也寫不出來(lái)，并且花的時(shí)間比較長(zhǎng)，只要一處出錯(cuò)可能會(huì)導(dǎo)致滿盤皆輸。我在教學(xué)中不斷地反思和改進(jìn)，最后找到寫電極反應(yīng)式的“妙”法，用此法寫學(xué)生很容易掌握，也不容易出錯(cuò)，確實(shí)能達(dá)到事半功倍的效果。

一、電極反應(yīng)式書(shū)寫步驟

1.先確定正負(fù)極參加反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物（有的反應(yīng)式不一要知道生成物），并確定得失電子的多少。

2.根據(jù)電荷守恒，在水溶液中用H+或OH-（熔融狀態(tài)下根據(jù)題目中給的離子）補(bǔ)齊電荷，使等號(hào)兩邊的電荷相等。

3.根據(jù)質(zhì)量守恒，將反應(yīng)式配平。將兩極電荷變?yōu)橄嗟?，然后相加即得總的反?yīng)方程式。

二、電極反應(yīng)式書(shū)寫舉例

1.鉛蓄電池放電電極反應(yīng)式的書(shū)寫 負(fù)極：反應(yīng)物為Pb，生成物為PbSO4，而Pb變?yōu)镻bSO4失去2e-，所以電極反應(yīng)為Pb-2e-+SO42-=PbSO4。

正極：反應(yīng)物為PbO2，生成物為PbSO4，PbO2變成PbSO4得到2e-，即得PbO2+2e-+SO42-=PbSO4；此式子左邊帶4個(gè)單位負(fù)電荷，為使兩邊電荷相等，故在左邊配上4個(gè)H+（也可以在右邊配4個(gè)OH-，但此電池是在硫酸條件下進(jìn)行的，所以不能在右邊配OH-）；此時(shí)左邊有4個(gè)H，電荷已守恒，所以在右邊配兩個(gè)水，即得PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O。

2.氫氧燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫 （1）酸性條件

負(fù)極：H2失去電子變?yōu)镠+，故電極反應(yīng)為H2-2e-=2H+

正極：O2變?yōu)?2價(jià)的O，可表示為O2+4e-=；此時(shí)左邊已經(jīng)有了4個(gè)負(fù)電荷，為了等號(hào)兩邊電荷相等，可以在左邊加4個(gè)H+，也可以在右邊加4個(gè)OH-，但是在酸性條件下，故只能表示為O2+4e-+4H+=；根據(jù)質(zhì)量守恒所以最終電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O。

（2）堿性條件

負(fù)極：H2失去電子變?yōu)镠+，故電極反應(yīng)為H2-2e-=；左邊電荷為2正電荷，等號(hào)兩邊相等，左邊可加2OH-，也可左邊加2H+，此反就是在堿性條件下，故只能表示為H2-2e-+2OH-=；根據(jù)質(zhì)量守恒負(fù)極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O。

正極：O2變?yōu)?2價(jià)的O，可表示為O2+4e-=；此時(shí)左邊已經(jīng)有了4個(gè)負(fù)電荷，為了等號(hào)兩邊電荷相等，可以在左邊加4個(gè)H+，也可以在右邊加4個(gè)OH-，但是在堿性條件下，故只能表示為O2+4e-=4OH-；根據(jù)質(zhì)量守恒所以最終電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

3.CH3OH與O2形成燃料電池

（1）酸性條件

負(fù)極：CH3OH中的C為-2價(jià)，與O2反應(yīng)生成CO2，所以表示為CH3OH-6e-=CO2；此式左邊帶了6個(gè)正電荷，故等號(hào)左邊可加6OH-，也可在右邊加6H+，而此為酸性環(huán)境，只能表示為CH3OH-6e-=CO2+6H+；根據(jù)質(zhì)量守恒，所以最終負(fù)極電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。

正極：O2變?yōu)?2價(jià)的O，可表示為O2+4e-=；此時(shí)左邊已經(jīng)有了4個(gè)負(fù)電荷，為了等號(hào)兩邊電荷相等，可以在左邊加4個(gè)H+，也可以在右邊加4個(gè)OH-，但是在酸性條件下，故只能表示為O2+4e-+4H+=；根據(jù)質(zhì)量守恒所以最終電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O。

（2）堿性條件

負(fù)極：CH3OH中的C為-2價(jià)，與氧反應(yīng)生成CO2，在堿性條件下CO2與OH-反應(yīng)生成CO32-，所以表示為CH3OH-6e-=CO32-；此式左邊帶了6個(gè)正電荷，右邊帶了2個(gè)負(fù)電荷，故等號(hào)左邊可加8OH-，也可在右邊加8H+，而此為堿性環(huán)境，只能表示為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-；根據(jù)質(zhì)量守恒，所以最終負(fù)極電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

正極：O2變?yōu)?2價(jià)的O，可表示為O2+4e-=；此時(shí)左邊已經(jīng)有了4個(gè)負(fù)電荷，為了等號(hào)兩邊電荷相等，可以在左邊加4個(gè)H+，也可以在右邊加4個(gè)OH-，但是在堿性條件下，故只能表示為O2+4e-=4OH-；根據(jù)質(zhì)量守恒所以最終電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

4.固體氧化物燃料電池 美國(guó)成功開(kāi)發(fā)便攜式固體氧化物燃料電池，它以丙烷氣體為燃料。電池中的一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。

負(fù)極：C3H8中的3個(gè)C為化合價(jià)為-8，反應(yīng)生成CO2，3個(gè)C共失去20e-，可表示為C3H8-20e-=3CO2；左邊帶20個(gè)正電荷，因在這里面?zhèn)鲗?dǎo)的是O2-，故在左邊加上10個(gè)O2-表示為C3H8-20e-+10O2-=3CO2；根據(jù)質(zhì)量守恒負(fù)極電極反應(yīng)為：C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O。

正極：O2變?yōu)?2價(jià)的O，熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-，所以正極電極反應(yīng)為O2+4e-=2O2-。

三、電極書(shū)寫關(guān)鍵

用此方法書(shū)寫電極反應(yīng)很是方便，電解池陰陽(yáng)極的書(shū)寫也只要運(yùn)用這種方法，就能將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化，學(xué)生也很容易掌握，且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在書(shū)寫過(guò)程中最關(guān)鍵的就是要知道元素的化合價(jià)以及得失電子的多少，其它就只要遵守兩個(gè)守恒，一切就迎刃而解了。

（作者單位：湖南省桑植縣第一中學(xué) 427100）