謝正平


【摘要】闡述了核心素養下的高三電化學二輪復習實施方法。形成解決電化學問題的解題模型,提升學生思維素養和解決真實復雜情境問題的能力,從而培育學生化學學科核心素養,提高電化學二輪復習效率。
【關鍵字】核心素養? ?解題模型? ?二輪復習? ?復習效率
【中圖分類號】G633.8??【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1992-7711(2020)10-035-01
高考電化學試題的情景來源于生活中的化學電源,科學家研發中的新型電池,實驗室中的電化學裝置以及生產中的電化學設備等,既能考察電化學知識,也能考察化學學科核心素養,還能滲透創新意識和社會責任等情感態度與價值觀,凸顯化學學科育人的價值功能備受高考命題青睞。
一、問題的提出
高三化學二輪復習是幫助學生把認識思路結構化,拓展核心知識、融會貫通并遷移運用知識。時間相當緊張,務必爭分奪秒。但高三化學課堂二輪復習效率普遍不高。多數教學基本上處于學生做題教師講題的死循環。如何設計開展高三電化學二輪復習,充分調動學生熱情具有很高的研究價值。在必備知識的學習過程中,培養學科學習的關鍵能力,發展學生的學科素養,形成正確的核心價值觀。
二、具體教學實踐
高考要求我們教學關注的不應該只是“必備知識”的學習,更要關注“關鍵能力”“學科素養”和“核心價值”的學習。有效突破電化學二輪復習這一重難點,具體教學過程如下:
1.導:情境導入
在導的教學環節中,教師在課堂教學中處于主導地位。導,可以是“導入”, 教師情境導入,展示學習目標。
(1)1918年,德國化學家弗里茨·哈伯因為發明合成氨方法而獲得諾貝爾化學獎。1931年,卡爾·博施因為改進合成氨方法獲得諾貝爾化學獎。1932年,歐文·蘭茂爾曾經因為表面化學領域的工作獲得了諾貝爾獎。2007年,德國化學家格哈德·埃特爾發現了哈伯-博施法合成氨的作用機理獲得諾貝爾化學獎。由此說明“高溫高壓催化劑條件下合成氨”對人類文明發展具有重大意義。但常溫下能合成氨嗎?
(2)電化學情景再現。2019年全國Ⅰ卷理綜高考12題,以猶他大學的Minteer教授的最新研究成果“常溫下合成氨”為載體,考查了電化學知識。原題見自主學習。
(3)展示學習目標。研究近5年全國Ⅰ卷高考真題,列出下列表格:
說明新課程核心素養下的全國Ⅰ卷,每年必查電化學知識,且題型比較穩定。
2.學:自主學習
【2019·高考全國卷Ⅰ,T12】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是(? ? )
A.相比現有工業合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能
B.陰極區,在氫化酶作用下發生反應H2 + 2MV2+ = 2H+ + 2MV+
C.正極區,固氮酶為催化劑,N2發生還原反應生成NH3
D.電池工作時質子通過交換膜由負極區向正極區移動
【思考】
(1)電極名稱、電極反應式書寫?
(2)電子和電流移動方向、離子移動方向、溶液不同區域pH變化?
(3)交換膜是陽膜還是陰膜?
(4)總結此類題目解決模型?
3.研:合作探究
針對自學不能解決的問題,拿出來小組討論。在“研”的學習環節中,學生在課堂內研討,是小組內對學、群學,是小組合作學習。
4.展:小組展示
在展示過程中,學生認真傾聽,就存在問題或疑惑可提出自己的觀點。教師重點關注課堂生成性問題。
5.評:師生互評
“評”可生評,也可師評。師評重點突出評思路、方法和規律。本節課教師重點歸納電化學的解題模式,再配以近年高考題和模擬題加以鞏固訓練,及時發現和解決學生存在問題。
三、電化學二輪復習教學策略
(一)夯實基礎知識
高考電化學考查內容包括:新型電池的分析、電極名稱判斷、電極反應式的書寫、離子移動方向、電子和電流移動方向、溶液pH變化等方面。因此夯實電化學基本原理非常重要,務必帶領學生回歸教材。弄清原電池、電解池原理及應用。
(二)建立解題模型
1.判斷原電池或電解池。不管如何復雜的新型電化學裝置,通常有外接電源的為電解池,否則為原電池。
2.認清正負極或陰陽極。如果是原電池,電極名稱就為正負極,否則為陰陽極。可通過以下幾種方法判斷:①兩極材料;②電子、電流、離子移動方向;③電極反應、總方程式;④電極現象。
3.書寫電極反應。電極反應的書寫步驟如下:
①列物質,標得失;根據物質化合價變化,標出得失電子數目。
②看環境,配守恒;根據溶液酸堿性或環境信息,配平電子守恒、電荷守恒和原子守恒。
③兩相加,驗總式。兩個電極反應電子轉移數目一樣就可以直接疊加得到總反應。當然對于復雜的電極反應,也可利用總反應減去一個相對簡單的電極反應而得到。
(三)發展創新意識
電化學在理論和技術上不斷創新,應用領域地位越來越高。新型材料的使用使得現代電池往能量更高、壽命更長、安全環保方面發展。所有這些決定電化學高考題必然以最新裝置和最新情景出現,備考時務必關注最新科技文獻和相關時事,提升學生創新意識和社會責任。
[參 考 文 獻]
[1]周曼文.學科核心素養下電化學命題、解題和教學模型分析[J].教學考試,2019,(45).
[2]吳星.從三維目標走向核心素養[J].化學教學,2017,(1).