程河
摘 要:原電池是高中電化學(xué)部分重點(diǎn)內(nèi)容之一,難度較高,許多同學(xué)對(duì)于這部分內(nèi)容未能做到深刻理解。本文將從原電池正負(fù)極判斷方法,高中化學(xué)中典型的原電池(含燃料電池),原電池的設(shè)計(jì)三個(gè)方面對(duì)此部分內(nèi)容進(jìn)行較為詳盡的剖析,以期同學(xué)們能夠從本質(zhì)上理解原電池的工作原理,從而達(dá)到舉一反三的效果。
關(guān)鍵詞:原電池;正負(fù)極;得失電子;典型原電池;原電池設(shè)計(jì)
一、原電池正負(fù)極判斷的五種方法
⑴判斷原電池正負(fù)極的根本是看電子的得失。失去電子的一極是負(fù)極,得到電子的一極為正極。為了方便記憶,筆者結(jié)合原電池和電解池兩部分內(nèi)容,將記憶口訣總結(jié)為:“原負(fù)失,電陰得。”意思就是,原電池的負(fù)極失電子,電解池的陰極得電子??梢杂寐?lián)想+諧音記憶:小明做了一個(gè)圓圓的紅富士水果電池——圓富士(原負(fù)失);賢者教導(dǎo)人們別做壞事,多積點(diǎn)陰德——點(diǎn)陰德(電陰得),這樣很快就記住了,而且不易忘記。只要弄明白負(fù)極,正極剛好相反,這樣學(xué)習(xí)就容易得多。(備注:得失電子的判斷可以通過(guò)原電池的總反應(yīng)中化合價(jià)的升價(jià)而得。得失電子的數(shù)目=化合價(jià)變化的原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)的變化數(shù))
⑵發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極(課本或部分資料說(shuō)一般較活潑的金屬做負(fù)極,這個(gè)結(jié)論中有“一般”二字,就說(shuō)明不是全部,務(wù)必注意這一點(diǎn)。比如Mg-NaOH-Al電池中,Al做負(fù)極。)
),發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極;
⑶電子流出的一極是負(fù)極,電子流入的一極是正極;
⑷陰離子向負(fù)極移動(dòng),陽(yáng)離子向正極移動(dòng);
⑸活潑金屬溶解的一極為負(fù)極,增重或有氣泡逸出的一極為正極。
雖然方法有多種,但彼此之間不是獨(dú)立的,而是相互關(guān)聯(lián)的,只要記住第一種方法,其余方法可以推導(dǎo)。
二、高中化學(xué)中典型的原電池
⑸燃料原電池
燃料原電池是一類(lèi)新型的原電池。燃料電池意思是說(shuō)以燃料為原料,而不是說(shuō)通過(guò)燃燒而獲得電能。對(duì)于燃料電池,重要的是掌握中性環(huán)境下的電極反應(yīng),酸性和堿性環(huán)境下的電極反應(yīng)可以由此稍加變化而得。