巧用四步法攻破電極反應式的書寫

銀秋蘭

摘 要：電化學基礎專題是高中化學基本理論中的重要內容，也是每年高考化學中的必考點，其中電極反應式書寫是電化學的核心，更是教學的重點和難點。因此采用行之有效的方法去攻破電極反應式的書寫這一難點，在實際教學過程中顯得尤為重要。本文通過例題介紹四步法應用于不同類型電池電極反應式的書寫，建立起書寫模型，為教學實踐提供參考，對學生正確、快速完成電極反應式的書寫具有重要的指導意義。

關鍵詞：氧化還原反應;守恒原則;電極反應式;四步法

電化學知識是歷屆各省高考化學必考內容，其中選擇題及大題中都涉及到電極反應式的判斷及書寫，而電極反應式的書寫對于很多學生來說都是一個難點，想要正確快速地書寫電極反應式，筆者認為不僅要熟記電化學的基本知識及其相關規(guī)律，更重要的是要掌握電極反應式的書寫技巧。在長期的教學過程中，筆者通過不斷的摸索積累建立起一套輕松攻破電化學電極反應式的書寫方法——四步法。以下筆者將通過具體的教學實例對該方法的應用進行詳盡的闡明。

一、理論依據

無論是原電池還是電解池，其微觀化學本質都是通過化學電池將一個氧化還原反應拆分成兩個獨立的氧化反應和還原反應，令氧化反應和還原反應分別在兩極發(fā)生。即：

原電池→正、負極→負極失電子發(fā)生氧化反應、正極得電子發(fā)生還原反應

電解池→陰、陽極→陽極失電子發(fā)生氧化反應、陰極得電子發(fā)生還原反應

二、電極反應式書寫原則

利用四步法解決電極反應式書寫需要遵循以下書寫原則：

1.電荷守恒、元素守恒原則：為使電極反應式等號兩邊滿足電荷守恒、元素守恒，需要加入一些陰陽離子及物質。通常是①酸性溶液：在反應物中加H+，在生成物中加H2O。②堿性溶液：在反應物中加OH–，在生成物中加H2O。

2.共存原則：堿性溶液中 CO2不可能存在，也不會有H+參加反應或生成;同樣酸性溶液，不會有 OH-參加反應或生成。根據此原則，物質得失電子后在不同介質環(huán)境中所存在的形式不同。

三、四步法書寫電極反應式的技巧

書寫電極反應式就是要寫出氧化或還原這兩個半反應式，而電極反應式同樣要遵循元素守恒和電荷守恒。筆者在高考一輪復習中采用在練習中總結和反思的方式，教會學生四步法解決電化學方程式的書寫，學生掌握情況較好，且具有舉一反三的功效。具體操作如下：

1.先寫出電極主要反應物和主要生成物;

2.由化合價升降寫出得失電子數：

3.由電荷守恒寫出箭頭左邊或右邊相應的離子;

4.由元素守恒配平電極反應式。

例題1：以鎂、石墨為電極，在次氯酸鈉溶液中構成一次性電池，電池反應為 Mg+NaClO+H2O=NaCl+Mg（OH）2，則該電池正極反應式為_____________________________。

書寫過程：

1.先寫出電極主要反應物和主要產物 ClO –?→ Cl–

2.由化合價寫出得失電子數（Cl元素由+1價變?yōu)?1價，得到2e-）

3.由電荷守恒，箭頭左邊有3個負電荷，右邊也該有3個負電荷，右邊加2OH-

例題2：如圖是一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理示意圖，同時處理有機廢水和硝酸鹽廢水，并獲得淡水，圖中有機廢水中有機物可用C6H10O5表示。

生成X（氣體）的電極上發(fā)生的電極反應式為 。

四步書寫法可以概括成：列物質、標電子、電荷守恒、元素守恒，酸性環(huán)境的電極反應用H+來配平，堿性環(huán)境的電極反應用OH-?來配平。其他環(huán)境的電極反應像熔融碳酸鹽環(huán)境下要用CO32?來配平，熔融金屬氧化物環(huán)境下用O2? 來配平等。掌握這種方法，任何電極反應式的書寫都會快速完成，不僅適用于大題中的填空也適用于選擇題中的快速判斷，為每位同學提供了高效的得分點。

參考文獻：

[1]馮雁《原電池與電解池電極反應式的書寫技巧》—《電大理工》2008年3月第1期

[2]文政民《新情境下電極反應式的書寫》—《中學生理科應試》2020年第04期