說題，高三研究性學習的新嘗試

高三復習過程中，為了避免學生被題海所困，筆者通過“說題”的方式開展研究性學習，通過“說題”來研究試題的“來源背景”、“解題方法”、“解題思路”、“解題規律”和“延伸拓展”，加深學生對試題的理解，從而促進學生獨立思考和自主發展，最終達到提高學生綜合能力的目的。

本人在高三專題復習時，每個專題找一道2011年的高考題作為“說題”的題目，將班級學生分成六個研究性學習小組，在開展研究性學習之前，就如何“說題”，教師通過案例分析對學生進行指導。本文所談的是學生對2011年廣東理科綜合試卷第12題進行“說題”的研究性學習成果的展示，期望對讀者有所啟迪。

研究性學習案例：2011年廣東理科綜合試卷第12題。

題目：某小組為研究電化學原理，設計如圖1裝置。下列敘述不正確的是

A.a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出

B.a和b用導線連接時，銅片上發生的反應為：Cu2++2e-=Cu

C.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色

D.a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2+向銅電極移動

各學習小組研究的成果經匯總整理，展示如下。

一、說題意

本題背景源自蘇教版《化學2》化學能與電能的轉換的活動與探究。本題通過電極之間連接方式的變化，多角度考查電化學知識，主要考查原電池和電解池的構成條件、工作原理及電極反應式的書寫，同時也考查了學生能否從實物、模型及試題提供的信息中獲取實質性內容，并與已有知識整合重組為新知識的能力。

二、說解題方法

本案例的解題方法如下：先根據原電池和電解池的構成條件來判斷池的類型，其關鍵是是否與直流電源相連，若與直流電源相連則構成電解池；若沒有外接電源，只有單一電解質溶液則構成原電池，若有多種電解質溶液，以鹽橋相連接的構成原電池，以電極和導線相連的則為原電池和電解池的組合。再根據相應池的工作原理（構成條件、電極反應、電流方向、電解質溶液中離子移動方向、能量變化）及氧化還原反應原理進行分析。

三、說解題思路

A.a和b不連接時，根據原電池和電解池的構成條件，不能構成原電池和電解池，則鐵置換出的銅附著在鐵片上，故A正確。

B.a和b用導線連接時，則構成原電池， Fe為負極，Cu為正極，溶液中的Cu2+得到電子發生的電極反應為：Cu2++2e-=Cu，生成的銅在銅片上析出，故B正確。

C.無論a和b是否連接，都是鐵片不斷溶解生成Fe2+，溶液中的Cu2+不斷得到電子生成Cu，從溶液中析出，溶液顏色從藍色逐漸變成淺綠色，故C正確。

D.若a和b分別連接直流電源正、負極時，則構成電解池，與電源正極相連的銅電極為陽極，電源負極相連的鐵為陰極，電解質溶液中陽離子向陰極移動，因此，即使電壓足夠大，Cu2+也只能向陰極移動，故D錯誤。

四、說規律

各研究小組整理并相互補充得出的規律是：考查電化學知識的題型變化多端，其變化主要在題目的素材及裝置圖，但萬變不離其宗，主要有三種類型：單一原電池、單一電解池及兩池組合。總的解題方法就是根據題目信息先確定池的類型，再根據相應池的工作原理（構成條件、電極反應、電流方向、電解質溶液中離子移動方向、能量變化）及氧化還原反應原理進行分析解答。

五、說變式

各研究小組展示的變式及解析匯總如下：

變式1.為探究A、B、C、D四種金屬的活潑性，某研究小組按圖2裝置進行實驗：把金屬條輪流放置在氯化鈉溶液中，記錄電壓表指針的移動方向和讀數（如表1）。則下列判斷正確的是

A.金屬A的活潑性最強

B.金屬B的陽離子氧化性最強

C.金屬C與酸反應一定能放出H2

D.金屬D與Cu之間電子流動方向為Cu→D

解析 本題背景源自蘇教版《化學2》P40的活動與探究。本題主要探究不同電極材料對原電池的電子流動方向和電壓的影響，考查原電池的構成條件、工作原理及學生從圖、表中獲取信息的能力。根據圖2知：電極沒有外接直流電源，則構成原電池，金屬活動性強的電極為負極，電子由負極流向正極，且金屬性強弱差異越大產生的電壓越大，因此本題中金屬活動性順序為C、A、D、Cu、B，故A、D錯誤；C的金屬活動性比Cu強但不一定比H強，故C錯誤；金屬活動性順序為C、A、D、Cu、B，則金屬陽離子氧化性遞增，故B正確。

變式2.（2011年浙江卷） 將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓圈中心區（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環（b），如圖3所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是

A.液滴中的Cl-由a 區向b區遷移

B.液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為：

O2+2H2O+4e-=4OH-

C.液滴下的Fe因發生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2+由a 區向b區遷移，與b區的OH-形成Fe（OH）2，進一步氧化、脫水形成鐵銹

D.若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發生的電極反應為：

Cu-2e-=Cu2+

解析 本題背景源自蘇教版《化學反應原理》P23金屬的電化學腐蝕的活動與探究。本題的創新在于實物圖，與常見的電化學的裝置完全不同。在考查金屬腐蝕知識的同時側重考查了學生能否從題干、實際事物、實驗現象及模型中獲取重要信息，并與已有知識整合為新知識的能力。根據題干的信息可知本題考查鐵的吸氧腐蝕。由中心區a已被腐蝕可知a區為負極，溶液中Cl-由b區向a區遷移，故A錯；液滴邊緣（b）為正極區，其電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B對；液滴下的Fe因發生氧化反應而被腐蝕，故C錯；改用嵌有銅螺絲釘的鐵板，則鐵為負極其電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，故D錯。

變式3.（2011年四川卷節選）

按圖4電解M（NaCl）的飽和溶液，寫出該電解池中發生反應的總反應方程式： ，將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到的現象是 。

解析 本題背景源自蘇教版《化學反應原理》P20交流與探討。本題的創新在于對裝置進行改裝，突出考查學生從實驗模型中獲取信息并與已有知識進行有機整合的能力。題干直接描述圖4為電解飽和NaCl溶液的裝置，解題的關鍵在于分析陰陽極及其電極反應式。與電源負極相連的Fe為陰極發生：2H++2e-=H2↑，與電源正極相連的石墨為陽極發生：2Cl--2e-=Cl2↑，生成的Cl2充分和陰極上生成的NaOH接觸，所以電解的總方程式為NaCl+H2O=NaClO+H2↑，因此充分電解后的溶液為次氯酸鈉的溶液，遇酚酞先變紅后褪色。

變式4.（2012年廈門質檢卷）某電化學裝置如圖5，下列說法正確的是

A. 若X是鹽橋，則電子由B電極經外電路流向A電極

B. 若X是銅條，則A電極的電極反應式是：Zn2++2e-= Zn

C. 若X是石墨條，則乙池溶液的pH會減小

D. 若X是鋅條， 則A電極的質量會增加

解析 本題的創新在于通過 X的變化來探究原電池和電解池的構成條件的共性關系和個性差異。主要考查學生有否把實際事物與理論知識進行有機整合，以解決實際問題的能力。本題分析過程如下：

A.若X是鹽橋，則構成原電池，A電極為負極，B電極為正極，電子由A極經外電路流向B極，故A錯；B.若X是銅條，則構成混合池，其中甲為原電池，乙為電解池，甲中A電極（Zn）為負極，其電極反應式是：Zn-2e-= Zn2+，故B錯；C.若X是石墨條，則構成混合池，其中甲為原電池，乙為電解池，甲中A電極為負極，石墨為正極，乙中B電極為陰極其電極反應式是：Cu2++2e-=Cu，乙中石墨為陽極其電極反應式是：4OH--4e-=O2↑+2H2O，電解過程生成硫酸會導致溶液的pH會減小，故C正確； D.若X是鋅條， 則構成混合池，其中乙為原電池，甲為電解池，乙中Zn為負極，Cu為正極，甲中A電極為陽極發生電極反應式是：Zn-2e-= Zn2+，則A電極的質量會減小，故D錯。

六、總結

經過教師和學生共同研究、討論得出以下結論：

考查電化學知識的題型常以新型電池為素材，以電化學實驗探究和實物圖為載體，側重考查電化學基本原理（構成條件、電極反應、電流方向、電解質溶液中離子移動方向、能量變化）及氧化還原反應原理，同時也注重考查學生能否從實際事物、實驗現象、模型、圖表以及自然界、生產生活中的化學現象中獲取信息，并與已有知識整合重組為新知識的能力。

總之，研究性學習的開展就是要充分調動學生學習的主動性和能動性，教師的任務是引導和幫助學生進行再創造，而不是把現有的知識、方法灌輸給學生，讓學生死記硬背。通過“說題”的方式開展研究性學習，可避免學生在復習中陷于題海，讓學生理解試題的內涵及外延，這樣的復習必能取得事半功倍的效果。