電化學(xué)反應(yīng)知識的教與學(xué)重在概念清晰，了解原理。弄清電化學(xué)反應(yīng)中電子和離子的流向，注意不同裝置的聯(lián)系和區(qū)別，不斷提高運(yùn)用和創(chuàng)新電化學(xué)反應(yīng)知識的學(xué)習(xí)能力。

原電池和電解池的概念

概念是對事物認(rèn)識的濃縮和升華。要想從容地解決電化學(xué)的問題，必須重視電化學(xué)反應(yīng)知識體系中的相關(guān)概念的學(xué)習(xí)，弄清這些概念的內(nèi)涵和外延，一句話就是概念要清晰。高中電化學(xué)理論的基本概念包括:原電池、電解池、電解、電鍍、正極、負(fù)極、陽極、陰極、化學(xué)電源、金屬腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等。

首先，我們來認(rèn)識這些基本概念的內(nèi)涵以及由此而引出的電化學(xué)原理。“電化學(xué)”的主干內(nèi)容就是介紹通過化學(xué)反應(yīng)供電，或利用直流電來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。我們知道，帶電粒子定向移動就形成了電流。

而化學(xué)反應(yīng)中，有電子轉(zhuǎn)移的電化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，所以電化學(xué)研究的反應(yīng)對象只是氧化還原反應(yīng)一氧化還原反應(yīng)又分為自發(fā)的和不能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，只要把它放在一定特定裝置中進(jìn)行，讓它的電子沿著外電路定向轉(zhuǎn)移，它就能供電，這個特定裝置就是“原電池”;而不能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，若亦把它放在另一個外接直流電源的特定裝置中，迫使它發(fā)生反應(yīng)，這個特定的裝置就是“電解池(或槽)”。

因?yàn)槿魏坞娀瘜W(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的轉(zhuǎn)變，若從能量變化的角度下定義，那就是:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫原電池;把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置叫做電解池;早在初中物理學(xué)的電學(xué)部分我們就得到這樣的認(rèn)識:電流方向和電子流動方向相反，電流從正極流向負(fù)極，那么電子就從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。

我們規(guī)定，在原電池中，能發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，能在此電極上失去電子并能往外輸出電子的電極定為“負(fù)極”;相應(yīng)地，能發(fā)生還原反應(yīng)，元素化合價(jià)降低，有電子輸入并有物質(zhì)去接受了電子的電極定為“正極”。

電解池與原電池的聯(lián)系與區(qū)別

從電流的產(chǎn)生方式的不同，我們應(yīng)該清楚，電源分為物理電源和化學(xué)電源，若把原電池的原理實(shí)用化就成了化學(xué)電源。若將原電池作為電解時(shí)所需要的外接電源，那么，電解池中與原電池的負(fù)極相連接的那個電極有電子流人，根據(jù)電荷的性質(zhì)，該電極能吸引電解質(zhì)溶液中陽離子而致使陽離子移向它的周圍。

正負(fù)相吸引，陰陽相伴隨，所以，我們就順其自然地稱此極為電解池的“陰極”。在陰極周圍的陽離子能接受輸人陰極上的電子而發(fā)生還原反應(yīng);同理推之，電解池的另一電極就應(yīng)稱“陽極”，它與原電池正極相連接，該陽極有電子輸出，這些電子來自于移向它的陰離子失去電子或電極材料本身失去電子，為此，陽極發(fā)生了氧化反應(yīng)。以下圖的形式概括以上所述和揭示原電池和電解池的聯(lián)系和區(qū)別:

電極類型及其導(dǎo)電過程

仔細(xì)閱讀以上內(nèi)容后我們發(fā)現(xiàn)，不管是原電池還是電解池，它們的電解質(zhì)溶液(稱為內(nèi)電路)中是沒有電子通過的，但是整個線路卻能形成電流回路。難道是電子不會“游泳”所導(dǎo)致的?回答是有趣的，電子不是不會游泳，而是不需要游過“河”去。

其原因在以上的表述中已經(jīng)涉及到，在這里可以再明確一下，金屬導(dǎo)體包括石墨(稱為第一類導(dǎo)體)是通過自由電子的定向移動而導(dǎo)電，而電解質(zhì)溶液(稱為第二類導(dǎo)體)是通過溶液中陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電。

說明兩點(diǎn):①陰、陽離子移向相反;②在原電池中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極;而離子移動至電極后還會發(fā)生得失電子，也就是發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)，陽離子在某一極把輸人的電子“吃”掉了變成還原產(chǎn)物，陰離子在另一極又“吐”出電子變成了氧化產(chǎn)物，結(jié)果就保證了電路中的第一類導(dǎo)體有電子循環(huán)，整個線路就有了電流形成。為此，我們還清楚了第一類導(dǎo)體導(dǎo)電前后沒有發(fā)生變質(zhì)，而第二類導(dǎo)體在導(dǎo)電過程中是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的，是生成了新物質(zhì)的。

綜上所述，我們對電化學(xué)反應(yīng)的一些重要概念和基本原理進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)該注意它們的聯(lián)系和區(qū)別，弄清反應(yīng)實(shí)質(zhì)，會不斷的提高運(yùn)用和創(chuàng)新電化學(xué)知識學(xué)習(xí)能力的。