探讨电化学基础在高中化学中的应用

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  【摘要】电化学属于化学科目中运用较为广泛的一个分支,在学习高中化学知识过程中,通常需要学习电化学基础知识。假如学生能够透彻理解和准确掌握电化学知识,且可以对高中化学中的应用有所了解,有助于他们更加高效的完成学习任务。笔者结合自身多年的教学实际,主要对电化学基础在高中化学中的应用进行深入探讨,同时提出一系列个人看法。
  【关键词】电化学基础 高中化学
  【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)20-0123-0
  电化学较为特殊,以研究电与化学之间的关系为主,它们之间的相互作用离不开电池的支撑与辅助,也可以采用高压静电的方式获得支持。不过采用高压静电放电,属于电化学的一类,又称作放电化学。通常来讲,高中化学教学中涉及到的电化学基础知识,指的是电池操作,教师可以灵活应用电化学基础提升课堂教学的实效性,推从而动教学目标的实现。
  一、原电池在高中化学中的应用
  针对高中化学中的电化学基础知识而言,原电池属于关键的组成环节,原电池作为一种常见的电化学装置,可以实现化学能和电能之间的自由转换,往往需要两个活泼性不同的电解质溶液与电极,也能够把电解质融化来实现。正极和负极是原电池的两个极性,性质相当活泼,其中负极极易失去电子,正极则容易得到电子,两者刚好相反。但是针对原电池负极而言,能够在电解质溶液中发生氧化反应,如果把两个电极材料均插入其中,并确保电路是闭合的,以此让本装置发生变化和反应,电流自自然出现。在高中化学中应用原电池,一般包括两大方面,其一是借助原电池自发进行氧化还原反应,促进化学电源的出现;或者有效抑制原电池的反应,这一功能一般应用在降低金属腐蚀程度方面。所以,高中化学中应用电化学基础知识往往体现在上述两大类型的题目中,教师在日常教学中,需主动引导学生透彻理解和掌握电化学基础的知识原理,还包括原电池的具体装置和工作原理,有利于他们更好的解答该类题目。另外,在高中化学课程学习中,电化学基础知识的应用在化学电源类问题中出现的频率较高,包括燃烧电池、纽扣电池、铅蓄电池、锌—锰干电池等,学生均需有所了解。
  二、电解池在高中化学中的应用
  在高中化学知识体系中,电化学是研究电池相关知识的一个分支,上文已经简单介绍电池的主要构成部分,研究电化学基础也就包括两大方面。一方面是研究电解质,即为電解质学,具体内容涵盖参与反应离子的平衡性质、离子的传输性质和电解质的导电性质等。另一方面是对电极的研究,即为电极学,具体内容囊括电极通电之后的平衡性质和极化性质,通俗来讲电极和电解质上出现的部分电化学现象。无论是电极学,还是电解质学,研究这些知识内容都与物质结构、化学动力学与化学热力学等知识有所关联。其中电解池在高中化学中的应用尤为关键,需格外关注。设置电解池的主要目的是实现电能向化学能的转化,电解池主要包括电解质溶液与正负电极构成,或者是将电解质融化。假如为让电解池装置出现电解现象,需要通过外界直接电源提供电流,将两者连接在一起,从而实现电路闭合,电解也就顺利出现。这些电化学基础知识主要应用在一些反应中,最为常见的是探究电解规律和排列放电顺序。在电解池化学题目中,氯碱工业与电镀是较为常见的,该类题目通常以综合分析题的方式呈现,所占的分数比重较大,学生需要牢固把握这写电化学基础知识,尽量避免失分现象的出现。
  三、高中电化学的解题方法指导
  在解决高中电化学题目过程中,确定解题步骤是首要任务,其一先判断题目中的装置属于上述装置中的哪一种,以正确判断为前提,标示出具体的正极和负极,以及罗列对于的化学反应式。不过要按照溶液成分变化和电解产物书写出正确的式子,提升式子的准确度与合理性。然后按照解释与描述的化学现象来运算,顺利解答题目。同时,电化学基础中如何对电极名称进行判断同样重要,在判断过程中,往往以金属正负两极的活泼性为参照,按照X极具体连接的电源设备判断出电解池的相应电极名称;也可以按照电极电势出现的高低变化,或电子的移动方向,据此将电极平面准确判断出来;而且还能够按照X极所发生的反应是还原或氧化,向X极移动的离子是阴离子或阳离子,不过需要特别提醒:X极具体指的是哪种电池。此外,规范数学原电池的电极化学反应式相当重要,假如是氧化反应,那么电池负极将会失去电子;假如是还原反应,那么电池正极将会得到电子。但是无论何种变化,两极之间能够转移电子的数量一定相同。假如溶液中存在有氢氧根离子,且该离子参加电极反应,那么它将会出现在负极中;假如溶液结果中氢离子的数量增加,酸性将会增强,PH值降低;假如氢氧根离子增加,则碱性增强,PH值升高。
  四、总结
  总而言之,电化学基础是高中化学课程体系中的重要构成部分,教师需要给予格外关注,从电化学的基本原理切入,深入研究原电池和电解池的相关知识,帮助学生真正理解题目和理清思路,从而提高他们解题速度和准确度。
  参考文献:
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