第 1 关为什么一块锌能让灯亮
化学反应本来就会转移电子。我们只是给电子修了一条“外面的路”。
把锌片直接扔进硫酸铜溶液,电子就在接触处完成转移,能量一下散掉。把氧化和还原拆到两边,再用导线连起来,电子只好绕外面跑。导线里有了定向移动的电子,就有电流。
两个动作,先钉死
氧化:失电子,发生在阳极;还原:得电子,发生在阴极。
“阳极、阴极”只看反应类型,不会变。会变的是它们前面的正负号。
“阳极、阴极”只看反应类型,不会变。会变的是它们前面的正负号。
搭一个能持续工作的原电池,需要哪些条件?点亮你认为需要的四项。
“两个电极”为什么不说“两个活泼性不同的金属”?
那是常见入门模型,不是绝对条件。燃料电池常用惰性电极;有些浓差电池的两个电极材料也相同。真正的核心是:氧化、还原分开进行,并形成闭合回路。
第 2 关双装置对比模拟台
左边自己发电,右边靠电源推。盯住动的小点,再点四根电极看反应。
点画布里的任意一根电极,会显示它的电极反应式。
左:原电池
- 负极 = 阳极 = 氧化
- 正极 = 阴极 = 还原
- 化学能 → 电能
右:电解池
- 正极 = 阳极 = 氧化
- 负极 = 阴极 = 还原
- 电能 → 化学能
全页最大坑电子只在电极和外电路中移动,不进入电解质溶液。溶液里接力的是离子。说“电子穿过盐桥”也是错的。
① 左图导线中的电子方向:
② 左图盐桥中的阴离子主要移向:
③ 右图发生还原的石墨电极接电源:
第 3 关电极判断训练台
先判断装置类型,再找氧化还原。连续做对 3 种装置,拿下这一关。
下笔顺序① 原电池还是电解池? ② 谁失、谁得电子? ③ 再贴正负极或阴阳极名字。不要反着背。
判断电极 A 的身份:
本关已攻下 0 / 3
第 4 关盐桥和三种常见电池
盐桥不是“电子桥”。它运离子,还负责让两边别越积越多电荷。
锌—铜原电池里锌半池不断生成 Zn²⁺,所以盐桥中的阴离子移向锌半池;铜半池不断消耗 Cu²⁺,所以盐桥中的阳离子移向铜半池。盐桥还把内电路接通,并减少两种溶液直接混合。
盐桥快速检查
第 5 关电解:电源硬推一把
电解池里,和电源正极相连的是阳极,和负极相连的是阴极。
水溶液放电,先抓大规则阴极发生还原:Cu²⁺、Ag⁺等较不活泼金属离子容易析出;Na⁺、K⁺等不析出,通常是水或 H⁺得电子放 H₂。
惰性阳极发生氧化:Cl⁻等卤离子(F⁻除外)常先放电;SO₄²⁻、NO₃⁻等含氧酸根通常不放电,由水或 OH⁻放 O₂。浓度和电极材料会影响结果;活性金属作阳极时,先看阳极本身是否溶解。
惰性阳极发生氧化:Cl⁻等卤离子(F⁻除外)常先放电;SO₄²⁻、NO₃⁻等含氧酸根通常不放电,由水或 OH⁻放 O₂。浓度和电极材料会影响结果;活性金属作阳极时,先看阳极本身是否溶解。
任务 A:电解饱和食盐水
用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液。选出三个主要产物。
阴极:2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻
阳极:2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑
阳极:2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑
任务 B:把铜镀到铁钥匙上
调三个参数。目标是“铁钥匙表面镀铜”,配对后下方装置会开始工作。
电解精炼铜和电镀很像,哪里不一样?
精炼铜:粗铜作阳极,纯铜作阴极,含 Cu²⁺ 的溶液作电解质。阳极的 Cu 失电子溶解,阴极 Cu²⁺ 得电子析出纯铜。比铜活泼的杂质常进入溶液,金、银等较不活泼杂质形成阳极泥。电镀更在意“给物体穿一层金属外衣”,精炼更在意“把金属提纯”。
第 6 关坑王集中营:腐蚀也在这里
考试最爱把一句话偷偷换个词。5 个坑一次拆完。
钢铁吸氧腐蚀的核心潮湿、近中性环境里:负极 Fe − 2e⁻ = Fe²⁺;正极 O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻。铁作负极就被消耗。让铁作阴极,或把水和氧隔开,就能保护它。
防护工具箱刷漆、涂油、电镀:隔开水和氧;牺牲阳极法:接更活泼的 Zn、Mg,让它先氧化;外加电流法:把被保护金属接直流电源负极,让它成为阴极;制成不锈钢:改变材料本身。
附加挑战电子与离子流向闪电战
45 秒限时判断。答错扣 2 秒。最好成绩每题 2 附加分,最多 20 分。
点“开始”后出题。
卡住时只问两句电子在哪里?—— 外电路。离子在哪里?—— 电解质。离子总是往能消耗它、或能维持电中性的方向移动。
通关测10 题覆盖全章
每次都会换材料、方向或数字。交卷后逐题讲原因;错题改对还能把分补回来。