中美化学教材中关于电极名称的异同

中美化学教材中关于电极名称的异同

牛晚扬 陈彦文 潘文浩 孙小巍

（沈阳建筑大学材料科学与工程学院 辽宁 沈阳 110168）

[摘 要]电极的名称及其规定是电化学中最基本的问题。在查阅英文资料和参照英文教材时，

由于中、英文两种语言的差异，有时会造成混淆，甚至歧义。本文通过原电池和电解池两种情况的讨论，阐述中、英文教材对于电极反应的本质和名称的规定。

[关键词]原电池 电解池 正极 负极 阳极 阴极

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0137-01

电化学是化学学科的重要内容，主要研究原电池和电解池中的化学变化。

原电池是能使氧化还原反应转变为电流的装置，而电解池是在外电源作用下被迫发生氧化还原反应的装置；原电池将化学能转变为电能，电解池将电能转变为化学能。

电化学主要研究原电池和电解池中的化学反应和相关计算，尤其是电极上的化学变化。所以，对于电极名称严格的、明确的规定就是研究电化学问题的基础和前提。

中、美教材中对于电极的名称规定不完全相同，这对于国内教师和学生参照英文教材和查阅英文文献造成很大不便，甚至造成混淆，故有必要对此进行说明。

国内教材中，电极的名称和使用范围都有严格的、明确的界定。

1、原电池中只使用“正极”、“负极”，不使用“阳极”、“阴极”；电解池中只使用“阳极”、“阴极”，不使用“正极”、“负极”。

2、从得失电子角度来看，原电池中，失去电子（化合价升高）的电极为负极，如Cu-Zn原电池中的Zn极；得到电子（化合价降低）的电极为正极，如上述原电池中的Cu极。

从氧化还原反应角度来看，发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。

从电流方向和电子流动方向来说，电流流入（电子流出）的电极为负极，电流流出（电子流入）的电极为正极。

3、电解池中，连接外部电源正极的电极为阳极，电势高；连接外部电源负极的电极为阴极，电势低。

从电性角度来看，阳极上正电荷过剩，溶液（电解液）中的负离子（阴离子）向该极移动；阴极上负电荷过剩，溶液中的正离子（阳离子）向该极移动。

从得失电子和氧化反应角度来讲，负离子在阳极上失去电子被氧化，正离子在阴极上得到电子被还原。

4、对照原电池和电解池，原电池的负极和电解池的阳极上发生失去电子的氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极上发生得到电子的还原反应。从这个角度讲，原电池的负极与电解池的阳极相当，而原电池的正极与电解池的阴极相当。

相对地，在美国化学教材中，电极的名称与其应用于原电池或是电解池无关。无论原电池还是电解池，电极的名称只有“cathode”，“anode”两个单词。

汉英字典中，对“cathode”的解释为“负极”、“阴极”，“anode”的解释为“正极”、“阳极”。而从上述对中文教材电极名称的讨论中已知：负极与阳极相当，而正极与阴极相当。这就使得两种不同文字的内容在阅读和翻译时容易造成混淆和混乱。

美国化学教材中，不论谈及原电池还是电解池，电极名称只取决于该电极上发生的反应类型：

只要是发生氧化反应（oxidation）的电极都叫“anode”，而发生还原反应（reduction）的电极都叫“cathode”。

如此，若按字典中的释义，对于电解池中电极的名称，中文、英文含义一致，即如表1：

但是在原电池中，中文、英文的称呼与含义恰好相反，这是最易出错的，也是最应引起注意的。

原电池中，正极（发生还原反应的电极）对应的英语为“cathode”（发生reduction反应的电极），可是字典释义为“负极”（或“阴极”）；负极（发生氧化反应的电极）对应的英语为“anode”（发生oxidation反应的电极），字典的释义为“正极”（或“阳极”），也就是说，对于原电池，“正极”（英文中为“cathode”而汉语）译文为“负极”（或“阴极”），“负极”（英文中为“anode”而汉语）译文为“正极”（或“阳极”），即如表2：

这样，在原电池中，不仅出现英文、中文相互矛盾的情况，也与电解池中相关电极的名称相悖。

综上，不论对于原电池还是电解池，美国化学教材中关于电极的名称和规定更加明晰、简单、一致，电极名称只与该电极上发生的反应类型（氧化或还原）有关，即名称只与反应本质有关，而与所处环境无关。

使用英文电极名称在记忆上也很方便：以元音字母开头的反应（Oxidation）对应的电极一定是元音字母开头的电极（Anode），以辅音字母开头的反应（Reduction）对应的电极也一定是辅音字母开头的电极（Cathode）。

笔者个人认为，美国化学教材中对于电极名称的规定不仅简单、方便，而且更加科学、合理。