电极反应式和总反应式的书写规范
高中化学金属腐蚀与防护知识点
高中化学金属腐蚀与防护知识点一、知识概述《高中化学金属腐蚀与防护知识点》①基本定义：- 金属腐蚀呢，简单说就是金属跟周围接触到的物质发生化学反应被破坏了。
比如说铁，要是放在潮湿的空气里，时间长了就生锈了，这生锈就是铁被腐蚀了。
就像苹果被氧化变黑似的，金属被周围的物质慢慢“咬”坏了。
②重要程度：- 在高中化学里这可相当重要。
很多工业生产、生活设施都用到金属，要是金属老是被腐蚀，那损失可大了。
像桥梁、轮船要是因为金属腐蚀出了问题，后果可能很严重的。
它既关系到实际生活也在化学学科里是理解化学反应类型、电化学原理这些的重要部分。
③前置知识：- 得先掌握氧化还原反应，因为金属腐蚀很多都涉及到氧化还原。
还有金属的活动性顺序，这能让我们明白哪种金属更容易被腐蚀。
再就是电解质溶液的知识，因为大多数金属腐蚀都是在有电解质存在的情况下加速进行的。
④应用价值：- 应用老广了，在建筑领域，比如高楼大厦的钢筋混凝土结构，要防止钢筋被腐蚀。
汽车工业，金属零部件那么多，要是腐蚀了车就容易出故障。
家庭里的金属制品，像铁锅要是被腐蚀得厉害就不能正常做饭了二、知识体系①知识图谱：- 在化学学科里，它跟电化学、氧化还原反应、金属性质这些都紧密联系着。
就像在电化学知识体系里的一个分杈，电化学是棵大树，金属腐蚀与防护就是一个很重要的树枝，还跟氧化还原反应这个树干血脉相连呢。
②关联知识：- 跟电化学是超级亲密的关系，像金属的电化学腐蚀就是电化学里很典型的应用。
还有金属元素的化学性质也有关联，比如金属的活泼性不同，腐蚀的难易程度也不同。
就好比不同性格的人在社会上遇到挑战时的反应不同，活泼的金属就比较容易被周围物质挑战（腐蚀）。
③重难点分析：- 重难点呢，难就难在理解金属电化学腐蚀的原理。
这需要搞清楚原电池反应。
按我的经验，很多同学就是在电子的得失流向、电极反应式这块搞混。
关键点就是得明白金属腐蚀时到底谁在失电子，失电子后产生了啥，这些就像解题的钥匙，弄懂了就能拿下这块知识。
电极反应式的书写原则
有关电极反应式的书写原则一、加和性原则根据得失电子守恒，总反应式应为两极反应式之和，若已知一个电极反应式，可用总式减去已知的电极反应式，得另一电极反应式；反之，如果已知两个电极反应式，则它们之和就是总反应式。
例1熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电极反应式：阳极反应式：2CO+2CO32---==== 4CO2+4e---阴极反应式：_______________________，总反应式：________________________。
解析：在解题时，习惯上总是按题号顺序从前到后依次进行解答，但此题会遇到很大的困难，这是不妨打破常规，进行逆向思维。
先写出难度较小的总反应式，再写出阴极反应式。
由题意可知阳极气和阴极气反应生成CO2，而CO2又不与Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应，所以总反应式为2CO+O2=== 2CO2，同时又知阳极反应式，根据加和性原则可得阴极反应式：2CO+O2=== 2CO2(2CO+2CO32---==== 4CO2+4e---)O2+4e---+2CO2====2CO32---二、是否共存原则电极反应式的书写必须考虑介质环境，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。
例2 已知原电池总反应式为CH4+2O2===CO2+2H2O，(1)电解质溶液为KOH时，(2)电解质溶液为H2SO4时，分别写出该原电池的电极反应式。
解析：根据原电池总反应式可知，在反应中CH4被氧化，O2被还原，则CH4应在负极参加反应，O2应在正极参加反应。
又根据是否共存原则，碱性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H+参加反应，故负极反应式：CH4—8e---+10OH---==== CO32---+ 7H2O，正极反应式：O2+2H2O+4e---====4OH---。
电极方程式的书写技巧
电极方程式的书写技巧
一、电极方程式的书写技巧
1. 书写电极方程式时，首先要先写出电解质的离子；
2. 书写方式：质子及其电离方程式（阴离子）放在前，阳离子及其电离方程式（阳离子）放在后；
3. 写出游离的质子及其氧化还原方程式（如有）；
4. 根据离子的化学性质及金属的电级，写出充满额外氧化还原反应的复合离子（如有）；
5. 根据金属的电级，给出金属的氧化反应；
6. 写出氢离子及其氧化还原方程式；
7. 根据电极反应及它的电离反应，写出方程式，将其最终整理成电极反应方程式。
二、书写注意事项
1. 电极方程式要注意书写符号，例如电离及氧化还原方程式的符号；
2. 氢离子的书写有两种，一种是使用箭头，一种是使用方框；
3. 质子及阴离子及其氧化还原方程式的书写要严格遵守；
4. 金属的电级和氧化还原方程式的书写要符合知识点；
5. 最终归纳整理成电极反应方程式的时候，要仔细检查；
6. 最终归纳整理成电极反应方程式的时候，一定要注意电荷的平衡；
7. 书写电极方程式时，要清楚地标注出电极产生的电荷数；
8. 书写电极方程式时，要注意电荷的数量一定要平衡，并且要按照书写规范整齐清晰书写出来。
电极反应式的书写
电极反应式的书写电极反应式是化学反应中，在电极上发生的物质转化过程的化学方程式。
它反映了在电化学反应过程中，电子的转移情况以及物质的氧化还原过程。
书写电极反应式的基本步骤如下：1. 确定电极类型：根据实验条件和反应体系，确定电极的类型，如阳极、阴极或参比电极。
2. 分析反应体系：分析反应体系中的物质种类和浓度，以及它们在反应过程中的氧化还原性质。
3. 确定氧化剂和还原剂：根据物质的氧化还原性质，确定反应过程中的氧化剂和还原剂。
氧化剂是接受电子的物质，还原剂是失去电子的物质。
4. 确定电子转移数：根据法拉第定律，电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式：根据以上信息，按照氧化还原反应的原则，写出电极反应式。
电极反应式的写法与普通化学方程式相同，但需要注意以下几点：a) 电极反应式中的化学物质应标明其氧化态，如Fe2+表示亚铁离子。
b) 电极反应式中的电子转移数应写在等号右边，用“+”表示得到电子，用“-”表示失去电子。
c) 电极反应式中的离子符号应写在圆括号内，并在右上角标明电荷数。
d) 电极反应式中的气体产物应标明其状态，如g表示气态。
6. 检查电极反应式：检查电极反应式是否符合实验条件和反应体系的特点，以及是否满足电荷平衡和质量平衡的要求。
下面举一个实际的例子来说明如何书写电极反应式：假设我们有一个电池反应体系，其中Cu2+离子在铜电极上被还原为铜原子，同时Zn2+离子在锌电极上被氧化为锌原子。
我们可以按照以下步骤书写电极反应式：1. 确定电极类型：铜电极为阴极，锌电极为阳极。
2. 分析反应体系：Cu2+离子和Zn2+离子分别作为还原剂和氧化剂参与反应。
3. 确定氧化剂和还原剂：Cu2+离子作为还原剂，Zn2+离子作为氧化剂。
4. 确定电子转移数：根据法拉第定律，电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式：根据以上信息，我们可以写出铜电极上的还原反应和锌电极上的氧化反应的电极反应式：铜电极上的还原反应：Cu2++2e-→Cu（氧化态还原）锌电极上的氧化反应：Zn2++2e-→Zn（氧化态增加）。
电极反应式的书写方法
电解池的设计
电解池的组成
电解池由电源、电极、电解质溶 液和外电路组成，电极材料和电 解质溶液的选择对电解效果有重
要影响。
书写电极反应式
根据电解原理，确定阴阳极的氧化 还原物质，写出电极反应式，并注 意电子转移数和电荷守恒。
判断阴阳极
根据电解原理中氧化还原反应的方 向，判断阴阳极，阳极发生氧化反 应，阴极发生还原反应。
利用总反应式书写电极反应式
总结词
根据总反应式中各物质在电极上的转化关系，写总反应式中各物质在电极上的转化关系，写出相应的电极反应式。例如， 在碱性条件下，氢气和氧气发生电化学反应生成水，总反应式为：2H2 + O2 + 4OH- → 4H2O，根据转 化关系可以写出阳极反应式：4OH- - 4e- → 2H2O + O2。
利用离子方程式书写电极反应式
总结词
将离子方程式中的离子转化为相应的电极反应式。
详细描述
在书写电极反应式时，可以根据离子方程式的书写规则，将离子方程式中的离子转化为 相应的电极反应式。例如，在酸性条件下，铁离子和氢氧根离子发生电化学反应生成亚 铁离子和水，离子方程式为：Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3，可以写出相应的电极反应式：
总反应式为
03
$2NaCl + 2H_{2}O = 2NaOH + Cl_{2} uparrow + H_{2}
uparrow$。
氢氧燃料电池
01
正极发生还原反应，电极反应式为
$O_{2} + 4e^{-} + 4H^{+} = 2H_{2}O$。
02
负极发生氧化反应，电极反应式为
$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$。
原电池电极反应式的书写规律
负极: 2H2—4e=4H+
原电池电极反应式的书写 变式二 如把H2改为CH4，KOH溶液
作电解质溶液，则电极反应式分别为:
电池总反应式：
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
正极: 2O2+4H2O+8e-=8OH--8e-=CO 2-+7H2O CH +10OH 负极: 4 3
电极反应式是： -=4Al3+ 4Al-12e 负极 _______________ -+6H O=12OH3O +12e 2 2 正极 ___________________ 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 总反应式________________________
燃料电池电极反应式的书写
1．电极反应式书写的一般方法 (1)拆分法： ①写出原电池的总反应。 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 ②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应， 并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失 守恒配平两个半反应： 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，负极：Cu－2e－ ===Cu2＋。
原电池计算 例1．锂电池是新型的高能电池，它因质量轻、 能量高而受到普遍重视。某种锂电池的总反 应式为：Li+MnO2 =LiMnO2。若该电池提供 折合0.5mol电子的电量,则消耗正极材料的质 量为( ) A. 3.5g B. 7g C.43.5g D.87g
例2、在由铜片、锌片和200mL稀 H2SO4组成的原电池中，若铜片上放出 3.36L(标准状况下)的H2,H2SO4恰好用 完,则产生这些气体消耗的Zn的质量为 多少?原稀H2SO4的物质的量浓度为多 少? 9.75g ; 0.75mol/L
家教电极反应式的书写技巧.
电化学中电极反应式的书写技巧一、原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如Al －Cu －NaHCO 3溶液构成的原电池中，因Al 失去电子生成的Al 3+能与HCO 3－反应：Al 3++3HCO 3－=Al(OH)3↓+3CO 2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al －3e －+3HCO 3－=Al(OH)3↓+3CO 2↑，而不是仅仅写为：Al －3e －=Al 3+。
3、若正极上的反应物质是O 2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H +，且水必须写入正极反应式中，与O 2结合生成OH -，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH －，且H +必须写入正极反应式中，与O 2结合生成水。
4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。
若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。
例1、有人设计以Pt 和Zn 为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H +和Zn 2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。
正极 ；负极变式1、氢氧燃料电池以铂、活性炭做为电极，电解质溶液为40%的KOH 溶液，写出电a1/2O 2(干燥)变式2、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y 2O 3）的氧化锆（ZrO 2）晶体，在熔融状态下能传导O 2—。
正极 ；负极变式3、以CH 3OH —O 2、CO 2为原料的燃料电池，熔融盐K 2CO 3为介质。
正极 ；负极例3、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入浓HNO 3中，写出该电池的电极反应式。
原电池教案1
(七)达标检测及课后作业：课本P421 . 3
(八)板书设计：
化学能与电能的相互转化
一、火力发电能量的转化
1、火力发电的过程：
2、化学能转化为电能的关键：
二、原电池
1.概念：2.工作原理：
3.组成原电池的条件：
(九)教后反思：
时间
2013.6
课题
化学能与电能（第一课时）
知识与技能
1、初步认识原电池的概念、工作原理及构成条件。
③锌片、铜片平行插入稀硫酸中，观察现象
④锌片、铜片用导线连接平行插入稀硫酸中，观察现象
⑤锌片、铜片用导线连接在导线中接入电流表，平行插入稀硫酸中，观察现象
4、谈话法导学原电池概念：
5、讲解、导学工作原理：负极（锌片）Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
正极（铜片）2H++2e-=H2↑（还原反应）
2、通过实验探究理解化学电池的反应本质。
过程与方法
通过实验探究培养学生观察能力和分析思维能力。
情感态度价值观
通过电能在日常生活中重要作用，提高节约用电意识。
教学重点
初步认识原电池的概念、原理、组成及应用。
教学难点
从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
教学方法
实验探究法------通过实验、分析、讨论、交流、归纳、小结。
教者
刘贺梅
班级
1.9
课型
新授课
科目
化学
师
生
活
动
电池总反应式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑
6、动脑动手：制作水果电池。
7、结合多媒体展示探究构成原电池的条件：
探究:①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极。
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电极反应式和总反应式的书写规
关于高中化学的电化学部分一直是高中化学容中重要的基本概念和基础理论之一，特别是电极反应式和总反应式的书写问题。
虽说现行新课程对这部分的要求不高，但是，这部分的容一直是高考和竞赛的要点和难点。
再加上现行教材中对这部分的容书写也不是很规，这样更加加大了教师和学生教与学的难度。
本文旨在唤起广大师生的共识，力求规和准确书写电极反应式和总反应式。
一、电极反应式和总反应式的一般概念
电极反应式是指在电化学反应中，原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）发生的还原、氧化反应得失电子的离子反应式（包括极区溶液中的微粒参加的反应在）。
其实质均是将氧化还原反应分割成氧化和还原两个半反应的反应式，并且伴随着电子的得失和转移。
总反应式则有两个层次的含义。
广义的总反应式是指原电池放电（或电解池电解）时装置中所发生的所有相关化学变化并反映各物质之间的化学计量关系的总反应式（既包括两极反应又包括两极反应的产物在溶液中的相关反应）。
而狭义的总反应式仅是指两电极反应式之和，不包括两极的电极反应产物在溶液中相遇或混匀溶液时发生的反应。
例如：普通的锌锰干电池的电极反应式和总反应式如下：
正极：2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O
（包括极区反应H2+2MnO2=Mn2O3+H2O，教材此处已在试用版的基础上得到修正）
负极：Zn - 2e- = Zn2+
该电池总反应式为（狭义）：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O（一般常用此式表示）
若还包括两极各自产物Zn2+和NH3在溶液中的络合反应{ Zn2+ + 4NH3 = [Zn （NH3）4]2+}，则该电池反应的总反应式（广义）即为：2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +[Zn（NH3）4]2+ + 2Mn2O3 +2 H2O。
二、电极反应式和总反应式的书写规则
1、电极反应式的书写规则
（1）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反应式中各微粒的化学式均严格按照离子方程式的书写规则进行书写（即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式，其它物质一律只写成化学式）。
（2）电极反应式不仅写出被氧化和被还原的物质及其产物外，还须包括该极区周围电解质溶液中参加了离子反应的微粒在。
（注意：由于盐类的水解程度一般很小，因此可不考虑某些离子的水解反应）
（3）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反
应式都应满足氧化还原反应的电子得失守衡。
例1：氢氧燃料电池
（1）在KOH溶液的强碱性介质中
负极：2H2- 4e -+ 4OH -= 4H2O
↑↑
（被氧化物质）（负极区溶液中的OH -和氧化产物H+反应）
正极：O2+ 4e -+ 2H2O = 4OH -
↑↑
（被还原物质）（正极区溶液中的H2O和还原产物反应）
（2）在盐酸的强酸性介质中
负极：2H2- 4e -= 4H+
正极：O2+ 4e -+ 4H+= 2H2O
↑↑
（被还原物质）（正极区溶液中的H+和还原产物反应）例2：用惰性电极电解
（1）Na2SO4溶液：
阳极：2H2O - 4e-= 4H++ O2↑（导致阳极区周
围溶液呈酸性）
阴极：4H2O + 4e-= 2H2↑+ 4OH-（导致阴极区周围溶液呈碱性）
（当溶液中阳极产物H+和阴极产物OH-在溶液中相遇发生反应H++ OH- = H2O，最终溶液呈中性）
（2）H2SO4溶液：
阳极：2H2O - 4e -= 4H++ O2↑
阴极：4H++ 4e -= 2H2↑
2、总反应式的书写规则
（1）将原电池放电时的正、负两极（或电解时的阴、阳两极）的电极反应式相加所得的和即为总反应式（这里系指狭义的总反应式）。
（2）电解质溶液中来自两极的电极反应所分别产生的离子，在溶液中相向迁移，相遇并相互发生的离子反应，可单独书写离子方程式，当然也可写入总反应式而得到广义的总反应式（由于这些离子反应的化学计量数关系和电极反应式是一致的）。
上述例1的电池总反应式均为：2H2+ O2= 2H2O；
而例2的广义总反应式均为：2H2O 2H2↑+ O2↑
（3）以上所得的总反应式一般为离子方程式，也可改写成对应的化学方程
式。
三、教材中相关容的规书写
1.铅蓄电池：
（1）放电时：
负极：Pb - 2e-+ SO42-= PbSO4
↑↑
（被氧化物质）（负极区溶液中的SO42-和氧化产物Pb2+反应）正极：PbO2+ 2e-+ 4H++ SO42-= PbSO4+ 2H2O
↑↖↗
（被还原物质）（正极区溶液中的H+、SO42-和还原产物反应）（2）充电时：
阳极：PbSO4+ 2H2O - 2e-= PbO2+ 4H++ SO42-
阴极：PbSO4+ 2e-= Pb + SO42-
总反应式为：Pb + PbO2+ 2H2SO42PbSO4+ 2H2O
2.电解饱和食盐水：
阳极：2Cl-- 2e-= Cl2↑
阴极：2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-（导致阴极区周围溶液呈碱性。
此处教材里书写不规）
总离子反应式：2Cl-+ 2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2OH-
总化学方程式为：2NaCl + 2H2O Cl2↑ + H2↑+ 2NaOH
四、下列实例，以作规参考和对照比较
例1：将用导线相连的表面已经过活化的铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH和O2，构成甲醇燃料电池。
该电池的电极反应式和总反应式分别为：
负极：2CH3OH - 12e-+ 16OH-= 2CO32-+ 12H2O
正极：3O2+ 12e-+ 6H2O = 12OH-
电池总反应式为：2CH3OH + 3O2+ 4OH-= 2CO32-+ 6H2O
例2：用电化学方法制备KIO3的原理是：以石墨电极为阳极，不锈钢电极为阴极，用KI溶液（加入少量K2Cr2O7）为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应式为：
KI + 3H2O KIO3+3H2↑。
其两极反应式为：
阴极：6H2O + 6e-= 3H2↑+ 6OH-
阳极：I-+ 3H2O - 6e-= IO3-+ 6H+
例3：银器皿日久表面逐渐变为黑色，这是由于生成了Ag2S，有人设计用原电池原理除去银器表面黑色，让其重放光彩。
其处理方法是：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会逐渐褪去而银却不会损失。
该原电池中：
负极：2Al - 6e-= 2Al3+
正极：3Ag2S + 6e-= 6Ag + 3S2-
该电池总反应式（广义）为：2Al + 3Ag2S + 6H2O = 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑+ 6Ag（包括正、负极产物Al3+和S2-在溶液中的双水解反应：2Al3++ 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑在）
五、电极反应式和总反应式的书写规的必要性
作为一门基础科学的教材，首先要注重规。
虽然教材在原有的基础上也在逐渐修正，但还须及时和加强。
其次，教师在教学过程中更要力求化学用语的规化书写，要讲清概念、定义、原理的涵和外延，并加强巩固和训练，提高学生书面语言的准确性、规性，让学生养成认真严谨的科学态度，减少学生因文字和化学用语表达不具体、不规等非智力因素而造成不必要的失误。