关于高中化学教材中原电池构成条件的深层次剖析
2021-12-09但世辉李茂炽
中学化学 2021年11期
但世辉 李茂炽


一、问题的提出
对于原电池的构成条件这一重要内容,中学阶段各版本教材均未给出固定的结论,均是要求开展自主实践活动进行探究。大学阶段各版本的教材也没有给出具体的构成条件,更没有相应的实验探究,只是在讲述原电池的基本知识中提到了部分构成元素(见表1)。针对这一空白,结合中学阶段的实验条件,多年来广大中学教师基本达成了一个共识性的经验规律,原电池的构成条件不外乎以下4个方面:
(1)要有活性不同的2个电极;
(2)要有合适的电解质溶液;
(3)要形成闭合的回路;
(4)要有能自发进行的氧化还原反应。
这种共识性的规律是否完全可靠?是否能适应教学要求?笔者结合中学阶段的教学实际和历年高考试题进行了剖析。
二、深度剖析
1.关于“2个活性不同的电极”
在原电池装置中,电极的作用有2种,一种是参与反应兼起导电的作用,比如最简单的铜锌稀硫酸原电池,较活泼的锌电极除了导电之外,还需要和稀硫酸反应,从而建立氧化还原反应。另一种作用是电极在原电池工作的过程中只起导电作用,不需要参与具体的反应,很有代表性的是燃料电池,这在不同版本的教材中均有介绍。以教材中的氢氧燃料电池为例,电极是用铂金属来压制成可以透过气体的多孔双导电的特殊材料制作的,氢气和氧气源源不断地通过电极里的微孔进入电池体系,并分别在各自的电极上受到电极材料的催化而发生反应产生电流,其电极被称作气体电极,原电池的正、负极由其通入的气体的性质……p>
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