提升高三電化學復習效率的策略研究

朱 紛 潘 程

提升高三電化學復習效率的策略研究

朱 紛1*潘 程2

（1江蘇省中小學教學研究室 江蘇南京 210013；2南京市二十九中學 江蘇南京 210036）

電化學知識是高中化學中非常重要的內容，高三化學一輪復習可通過“基于裝置變化激活知識”、“基于微粒觀綜合知識”、“基于運動守恒應用知識”來優化復習效果，促進學生對電化學知識豐富內涵的理解，從而提高解決問題的能力。

電化學；復習效率；策略

“電化學”是課程標準中主題1“化學反應與能量”中的內容，“高考考試說明”對這部分知識的要求為“了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式，理解金屬發生電化學腐蝕的原因”。在各地高考中，針對電化學知識的考查題目往往內容抽象、理論性強，并且包含大量信息，對學生的邏輯思維能力要求很高。因此，電化學知識往往是高三一輪復習的重點內容。如何在一輪復習中提高效率，使學生在新授課基礎上能夠更加系統深入地掌握電化學知識，將是本研究重點要解決的問題。

一、一輪復習課的教學設計流程

從表象上看，復習課與新授課有著相同的教學內容，然而，通過新授課的學習，學生已經掌握了大部分知識，具備了一定的認識基礎，所以復習課的主要目標是在學生原有的認識基礎上進行鞏固提升，加強理解，形成完整的知識網絡。因此，在復習課教學時必須充分重視學生的已有認識，找出學生在電化學學習中的問題及難點，再針對這些問題找到相應的策略進行難點突破，從而實現更高效的復習教學。綜上，本研究提出了一輪復習課的教學設計流程，如下圖1所示：

圖1 復習課設計流程圖

一輪復習課的教學設計主要分為五個環節。環節一：設計調查問卷進行前測，掌握學生已有認識基礎，找到學生認識中的盲點、錯誤、難點，作為復習課上亟待解決的重要問題；環節二：針對在前測中發現的問題，制定相應的教學策略，有針對性地解決學生的重、難點問題，實現高效的復習課堂；環節三：根據制定的教學策略，進行教學設計，在教學設計中完善教學策略，解決重、難點問題；環節四：選擇合適的班級實施教學，在教學過程完善教學設計，并根據學生現場的反饋情況及時調整教學策略；環節五：設計調查問卷進行后測，評價教學效果，改進教學策略及教學設計。在上述幾個環節中，本研究將重點闡述環節三的研究成果，即有效教學策略的制定。

二、教學策略的制定

通過分析前測調查問卷的結果，可以發現，學生可以通過識記、模仿等方法較好地掌握簡單的電化學知識，但在處理一些具有綜合性、探究性的難度較大的問題時往往存在困難，如復雜原電池與電解池組合裝置的辨認及電極名稱的確定、內電路和外電路中主要離子的遷移、電極反應式的書寫等。如何在復習課中通過制定有效的教學策略解決這些問題，是本研究要重點研究的問題。筆者結合個人的教學實踐，提出如下三點教學策略。

1.基于裝置變化激活知識

在新授課的教學中學生已掌握了原電池和電解池裝置圖的構造、電極名稱、電極反應類型的判斷等知識，這些識記性的知識對學生來說并不困難，也不是復習課的教學難點，不宜花過多時間去分門別類重復講解，而應通過裝置的變換激活電化學中的易錯知識點，如介質對電極反應的影響、吸氧腐蝕與析氫腐蝕的比較以及對串聯電路的認識等，這些問題可通過在系統化的宏觀裝置圖變化中加以解決。

例1：請判斷圖2、圖3、圖4裝置能否構成原電池？對能構成原電池的裝置，標出電池的正負極。

圖2 圖3 圖4

設計意圖：通過圖3、圖4的比較，復習原電池中電極極性的判斷除了與電極材料的活性有關外，還與電解質溶液有關；通過圖3、圖2的比較，復習金屬的電化學腐蝕，即析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較。

例2：圖5是對圖3裝置的改進，設計雙液電池的目的是什么？通過圖5、圖6比較，即當鹽橋換成銅橋（純銅制成）后，標出圖6中各電極的名稱。

圖5 圖6圖7

設計意圖：復習雙液電池的優點：解決了化學能轉化為電能的核心問題——大大提高能量轉化效率。通過圖5、圖6的比較從原電池裝置復習自然過渡到電解裝置的復習。教學時為便于理解，對圖6簡化得圖7，可清晰地看到圖7相當于在直流電源的作用下用銅電極電解稀硫酸，從而復習原電池的構成條件、電解池的構成條件。

在上述例題的討論中，都是采用基于裝置變化來進行知識點復習的策略。這是因為在裝置圖的變化中構建知識體系比直接講授知識點更能激發學生的思考，提升學生的問題解決能力，因此對缺失、模糊和易混淆的概念復習更為有效果，同時讓學生感到學習內容和方法的變化，對后續復習產生濃厚的興趣而不至有厭倦感。

2.基于微粒觀綜合知識

通過裝置的變化激活了電化學基礎知識后，接下來要解決的問題是：如何能夠從化學能與電能的轉化中抽象出最核心的知識進行聯系、綜合，如何站在更高的角度來遷移、應用電化學知識。筆者認為，運用微粒觀可以很好地解決上述問題。以微粒觀為統領，從微粒的種類、運動及變化等方面可以深入地認識電化學體系中的物質及其變化，達到綜合應用知識的目的［1］。

對于原電池可歸納如下：

微粒運動：電子由外電路從負極向正極移動，陽離子在內電路運動到正極，陰離子在內電路運動到負極。

微粒變化：負極發生失電子的氧化反應，元素化合價升高，正極發生得電子的還原反應，元素化合價降低。可用圖8表示：

圖8

對于電解池可歸納如下：

微粒運動：電子由電源負極出發，流向陰極，從陽極流回電源正極。在電場力的作用下溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。

微粒變化：陽離子在陰極發生得電子的還原反應，元素化合價降低。陰離子在陽極發生失電子的氧化反應，元素化合價升高。可用圖9表示：

圖9

可以看出通過微粒觀建立以上模型不僅僅是為了解題方便，更為重要的是能夠幫助同學們掌握電化學問題的實質，有利于形成解決問題的思路與方法。

3.基于運動守恒應用知識

分析歷年各地高考，考生在解答電化學類試題時得分率比較低，通過對考生答題情況的抽樣調查發現，不能正確寫出“電極反應式”是導致得分率偏低的主要原因，因此，幫助學生能正確地書寫電極反應式也是一輪復習時亟待解決的重要問題，而通過運動守恒的思想可以很好地解決這一難題。電化學反應過程中存在離子和電子的“定向運動”，運動必然遵循守恒規律，所以可以利用電子轉移守恒、電荷守恒與原子守恒規律去解決計算與電極方程式書寫等問題。

例3：（1）以甲烷—空氣為原料，KOH溶液為電解質溶液組成原電池，寫出負極的電極反應式。（2）使用鉑電極電解KOH和KI的混合溶液制備加碘鹽原料KIO3，寫出陽極的電極反應式。

筆者在實踐過程中總結出基于運動守恒思想書寫電極反應式的“四步法”：第一步，找二劑二產物，即確認電極上反應的氧化劑和還原劑，并結合反應介質寫出還原產物和氧化產物；第二步，利用得失電子守恒確定得失電子的數目；第三步，利用電荷守恒配平帶電微粒；第四步，利用原子守恒配平其余微粒。按照四步法書寫例 3（1）中負極反應式和例 3（2）中陽極反應式的過程如下表1所示：

表1 利用“四步法”書寫電極反應式的過程

由上可知書寫電極反應式時，其實質是書寫氧化還原反應中的兩個半反應，無論是原電池還是電解池，均遵循原子守恒、電荷守恒及得失電子守恒，因此按照上述“四步法”書寫電極反應式往往能起到事半功倍的效果［2］。

綜上所述，在進行高三電化學一輪復習課的教學設計中，教師應充分關注學生已有認識基礎，找出學生在以往學習中存在的問題，將這些問題作為復習課中需要重點解決的重難點，并針對這些問題制定有效的教學策略，從而提升高三電化學復習效率，使學生能在有限的教學時間中獲得最大限度的進步。

［1］ 何彩霞.整體把握和實施觀念建構的化學教學研究［J］.中學化學教學參考，2011（7）:12-14

［2］ 朱圣輝.思維建模在解決電化學問題中的應用［J］.化學教學，2016（5）:87-90

［3］ 陸軍.實施化學高考有效復習的思考與實踐［J］.中學化學教學參考，2013（4）:33-36

1008-0546（2017）10-0052-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2017.10.017

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