陳克鳳

一年一度的高考已然落下了帷幕,每一年的高考題對(duì)于學(xué)生來說就是他們多年的學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn),也是他們?nèi)松缕碌钠瘘c(diǎn),非常重要。對(duì)于老師來說可謂一場(chǎng)試題盛宴,從中我們可以體會(huì)時(shí)代的進(jìn)步,觸及時(shí)代的脈搏,展望未來;也可以感覺學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn),與現(xiàn)實(shí)生活的密不可分。而這些在高考電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)試題里都能體現(xiàn)。
電化學(xué)知識(shí)在高中階段來說是一個(gè)非常重要的知識(shí)點(diǎn),從高考題中我們能得到哪些提示,對(duì)教學(xué)又有什么幫助?我們能從中歷年的高考題中看出考什么、為什么考、怎么考,從而知道在教學(xué)中我們應(yīng)該怎么做才能更好的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)。筆者分析了2015至2021年全國(guó)高考(全國(guó)一卷二卷和三卷以及部分地方卷)中電化學(xué)知識(shí)考試頻率、分值以及考試內(nèi)容.? 從中不難看出,電化學(xué)知識(shí)在全國(guó)卷以及地方卷中年年都會(huì)出現(xiàn),以選擇題形式出現(xiàn)的幾率高,通常所占分?jǐn)?shù)6分居多。考試的內(nèi)容包括原電池原理及其應(yīng)用、電解原理及其應(yīng)用。原電池原理及應(yīng)用考試類型包括高性能電池、燃料電池,充放電電池、微生物燃料電池、解決環(huán)境和能源問題的電池(2020年12題)、電動(dòng)汽車電池等。電解原理及其應(yīng)用主要包括廢水處理(2015年四川卷4題、2016年全國(guó)卷I11題等)、金屬防腐(2017全國(guó)卷I11題、2017年全國(guó)卷II11題)、物質(zhì)制備等方面。這些即電化學(xué)怎么考。充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科與人類生產(chǎn)、生活密不可分。這也從另一個(gè)方面說明了電化學(xué)的重要性,詮釋了為什么要考電化學(xué)。
那么問題就來了,我們了解電化學(xué)的重要性,也知道考題基本圍繞與人類生產(chǎn)、生活相關(guān)的內(nèi)容出現(xiàn),那新課教學(xué)怎么來進(jìn)行,高三復(fù)習(xí)又如何提升?其實(shí)看了這些年有關(guān)電化學(xué)的題就不難發(fā)現(xiàn),無論題目涉及的是原電池原理還是電解池原理,首先我們要根據(jù)有無外電源分析出裝置是原電池還是電解池,區(qū)別即為有無外加電源,有的為電解池,沒有外加電源的為原電池。而兩者的聯(lián)系即為都是氧化還原反應(yīng),但原電池的氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,電解池的氧化還原反應(yīng)是在外加電源的作用下進(jìn)行的。然后是最核心的也是最基礎(chǔ)的內(nèi)容即電極名稱(原電池分正極、負(fù)極,電解池為陰極、陽極)、電極方程式的書寫(原電池:負(fù)極—氧化反應(yīng);正極—還原反應(yīng);電解池:陽極—氧化反應(yīng);陰極—還原反應(yīng))、電子的流向(原電池:負(fù)極—導(dǎo)線—正極;電解池:外加電源負(fù)極—陰極,陽極—外加電源的正極)、電流方向與電子流向相反、陰陽離子的移動(dòng)方向(原電池:陰離子—負(fù)極;陽離子—正極;電解池:陰離子—陽極;陽離子—陰極),尤其是電極方程式的書寫,可以說它是電化學(xué)的核心,能正確書寫電極方程式,就可以根據(jù)電極反應(yīng)類型(氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))判斷出電極名稱(常考點(diǎn)),而它所有的題型變化均來自與此,包括最令學(xué)生頭疼的相關(guān)計(jì)算。所以在新課教學(xué)中要注重的還是基礎(chǔ)知識(shí),要讓學(xué)生練習(xí)、過手,重點(diǎn)就是電極方程式的書寫。
舉一個(gè)例子:一種高性能的堿性硼化釩(VB)—空氣電池如下圖所示,其中在VB電極發(fā)生反應(yīng):
該電池工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是
A. 負(fù)載通過0.04 mol電子時(shí),有0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O參與反應(yīng)
B. 正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高
C. 電池總反應(yīng)為![]()
D. 電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極
分析:該題涉及的是原電池知識(shí),直接給出了負(fù)極電極反應(yīng),正極:O+4e+2HO=4OH,A選項(xiàng)n(O)=0.01mol,V(O)=0.0224L正確;正極生成OH,PH增大負(fù)極區(qū)消耗OH所以減小,B錯(cuò)誤;電池總反應(yīng)為得失電子相等是兩極之和,C正確、電子流向與電流反向相反,D正確。
以上例子只是眾多電化學(xué)試題的代表,其實(shí)不難看出完成好這些題,核心還是原電池和電化學(xué)原理的基礎(chǔ)知識(shí),所以在新課教學(xué)中注重基礎(chǔ),尤其是電極方程式的書寫,一定要過手,而這個(gè)問題的解決根源在高一的時(shí)候?qū)W習(xí)的氧化還原反應(yīng)知識(shí),所以高一這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)要有這方面的意識(shí)。到了高三在基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的情況下,通過一些試題從不同的角度,比如計(jì)算,比如有離子交換膜的幾極室拓寬學(xué)生的眼界,提升學(xué)生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的掌握。總之,萬變不離其中。這只是我對(duì)電化學(xué)知識(shí)的一點(diǎn)個(gè)人淺見,其實(shí)分析高考題得到的遠(yuǎn)不止這些,所以從高考來看很有意義。