高中電化學知識教學淺析

李茂熾

(湖北省襄陽市第四中學 441021)

電化學知識是高中化學重難點之一，是化學知識和前沿科技結合應用的熱點，也是高考必考知識點，該部分內容不僅知識點多，題型也多種多樣，主要考查內容包括原電池工作原理與應用、化學電池、電解原理與應用、電化學定量計算方法等.

一、電化學在高考中的地位

電化學是一類特殊的氧化還原反應，主要研究電極反應和能量變化兩方面內容.在高考中占有非常重要地位.縱觀近幾年各地高考試題可以看出，試題形式多樣化，考察內容包括新型電池結構解析(主要涉及高分子膜)、燃料電池、電極的判斷以及方程式書寫、離子遷移方向濃度變化等是高考命題熱點.近幾年高考命題常從生活實際著手，使學生在學習電化學基礎上認識到化學學習與社會、科技、生活息息相關.

二、近幾年高考試題分析

例1某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質、以CH4為燃料時，該電池工作原理如圖，下列說法正確的是 ( ).

A．a為CH4，b為CO2

C．此電池在常溫時也能工作

解析A.從電子流向可以確定左邊電極是負極，所以a處通入甲烷，則右邊是正極，從右側出去的是氮氣可以看出，b處通入的是空氣(氧氣作氧化劑)，故A不正確；

C.此電池是用熔融碳酸鹽作電解質，只能是在高溫下進行工作，故C不正確；

正確答案：BD.

A．電池工作時，a是正極，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14g

B．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性

C．當鋰硫電池電極提供1mol電子時，則理論上鐵電極增重32g

D．放電時，Li+向正極移動，在此電池中加入硫酸可增加導電性

解析A.a是正極，b極為負極，Li-e-=Li+轉移0.02mol電子減重為0.02×7=0.14g，故A正確；B.石墨烯具有導電作用，它的使用能提高電極a的導電性，B正確；C.鐵上鍍銅，銅作陽極，陰極(鐵極)發生反應：Cu2++2e-=Cu，轉移1mol電子時，析出銅0.5×64=32g，C正確；D.硫酸能夠與金屬鋰電極反應，不能構成原電池，D錯誤.正確答案：D.

例3有一種節能的氯堿工業新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關流程如下圖所示(電極未標出)，下列說法錯誤的是( ).

B．相同條件下，當電解池生成2L Cl2，理論上燃料電池應消耗1L O2

C．電解池中陽離子移動流向陰極池

D．溶液a、b、c的pH大小順序為：a>b>c

三、新課教學和高考復習建議

電化學基礎在高中化學中是教學重難點，因此教師在講授新課時，要注意本章節內容與“溶液中離子平衡”、“氧化還原反應”相關知識構建聯系，使其能夠分析反應體系中微粒及其運動情況.此外，教師在講授原電池和電解池工作原理時能夠對一次性鋅錳干電池與二次鉛蓄電池以及燃料電池、電鍍金屬冶煉等進行分析，使學生不僅能夠掌握電極反應和電池反應方程式，還能夠體會到電化學與生產、生活密切相關，對人類進步和社會發展起著十分重要的作用.

在高考復習環節，教師要按照考綱要求強化學生對原電池(以Zn-Cu原電池為例)和電解池(電解CuCl2溶液為例)工作原理的掌握，使其熟練掌握電極和電池反應方程式書寫方法，能夠說出常見化學電源種類及工作原理，清楚地闡明金屬發生電化學腐蝕原因，掌握金屬腐蝕危害和預防金屬腐蝕措施.學生要想做到以上幾點就需要教師在高考復習過程中運用一定技巧，比如指導學生熟記基礎知識和原電池模型及工作原理；通過類比原電池結構模型準確書寫方程式，從有效練習高考經典習題中不斷摸索此類型題目解題思路，提高解題速度.