陳克鳳
一年一度的高考已然落下了帷幕,每一年的高考題對于學生來說就是他們多年的學習的一次檢驗,也是他們?nèi)松缕碌钠瘘c,非常重要。對于老師來說可謂一場試題盛宴,從中我們可以體會時代的進步,觸及時代的脈搏,展望未來;也可以感覺學科的嚴謹,與現(xiàn)實生活的密不可分。而這些在高考電化學知識點試題里都能體現(xiàn)。
電化學知識在高中階段來說是一個非常重要的知識點,從高考題中我們能得到哪些提示,對教學又有什么幫助?我們能從中歷年的高考題中看出考什么、為什么考、怎么考,從而知道在教學中我們應該怎么做才能更好的提升學生的學習。筆者分析了2015至2021年全國高考(全國一卷二卷和三卷以及部分地方卷)中電化學知識考試頻率、分值以及考試內(nèi)容.? 從中不難看出,電化學知識在全國卷以及地方卷中年年都會出現(xiàn),以選擇題形式出現(xiàn)的幾率高,通常所占分數(shù)6分居多。考試的內(nèi)容包括原電池原理及其應用、電解原理及其應用。原電池原理及應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)、電動汽車電池等。電解原理及其應用主要包括廢水處理(2015年四川卷4題、2016年全國卷I11題等)、金屬防腐(2017全國卷I11題、2017年全國卷II11題)、物質(zhì)制備等方面。這些即電化學怎么考。充分體現(xiàn)化學學科與人類生產(chǎn)、生活密不可分。這也從另一個方面說明了電化學的重要性,詮釋了為什么要考電化學。
那么問題就來了,我們了解電化學的重要性,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),那新課教學怎么來進行,高三復習又如何提升?其實看了這些年有關(guān)電化學的題就不難發(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,但原電池的氧化還原反應能自發(fā)進行,電解池的氧化還原反應是在外加電源的作用下進行的。然后是最核心的也是最基礎的內(nèi)容即電極名稱(原電池分正極、負極,電解池為陰極、陽極)、電極方程式的書寫(原電池:負極—氧化反應;正極—還原反應;電解池:陽極—氧化反應;陰極—還原反應)、電子的流向(原電池:負極—導線—正極;電解池:外加電源負極—陰極,陽極—外加電源的正極)、電流方向與電子流向相反、陰陽離子的移動方向(原電池:陰離子—負極;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,可以說它是電化學的核心,能正確書寫電極方程式,就可以根據(jù)電極反應類型(氧化反應、還原反應)判斷出電極名稱(常考點),而它所有的題型變化均來自與此,包括最令學生頭疼的相關(guān)計算。所以在新課教學中要注重的還是基礎知識,要讓學生練習、過手,重點就是電極方程式的書寫。
舉一個例子: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:該電池工作時,下列說法錯誤的是
A. 負載通過0.04 mol電子時,有0.224 L(標準狀況)O參與反應
B. 正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高
C. 電池總反應為
D. 電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB電極、KOH溶液回到復合碳電極
分析:該題涉及的是原電池知識,直接給出了負極電極反應,正極:O+4e+2HO=4OH,A選項n(O)=0.01mol,V(O)=0.0224L正確;正極生成OH,PH增大負極區(qū)消耗OH所以減小,B錯誤;電池總反應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試題的代表,其實不難看出完成好這些題,核心還是原電池和電化學原理的基礎知識,所以在新課教學中注重基礎,尤其是電極方程式的書寫,一定要過手,而這個問題的解決根源在高一的時候?qū)W習的氧化還原反應知識,所以高一這部分內(nèi)容的學習要有這方面的意識。到了高三在基礎知識扎實的情況下,通過一些試題從不同的角度,比如計算,比如有離子交換膜的幾極室拓寬學生的眼界,提升學生對電化學知識的掌握??傊?,萬變不離其中。這只是我對電化學知識的一點個人淺見,其實分析高考題得到的遠不止這些,所以從高考來看很有意義。