曾琦茹
【摘要】通過對近4年高考電化學試題的分析,歸納、總結(jié)了此類試題在高考中特別是在新課標卷中的呈現(xiàn)特點、試題形式、考點內(nèi)容,有針對性的指導和開展高考復習階段教學。
【關(guān)鍵詞】高考真題 高考復習 電化學
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)11-0180-02
電化學是高中化學課程的重點和難點內(nèi)容,是歷年高考的熱點,同時也是學生較難掌握和應用的一個部分。對該課程的學習要求,不僅要掌握其原理、還要有一定的計算能力,能綜合應用知識分析解決各種新型化學電源和電解池。
分析2011——2014年化學高考試題,我們可以發(fā)現(xiàn),對本部分知識的考查以選擇題為主,而在選擇題中又重點考查原電池。該試題常以新型化學電源為載體,學生因為沒有接觸過這些電源而增加了做題難度,但是題目雖新,考查的落腳點卻很常規(guī),一般有以下幾點:①能量轉(zhuǎn)換。②工作原理,特別是原電池中對自發(fā)的氧化還原反應的判斷。③正負極的判斷和電極方程式的書寫。④電子流向和陰陽離子的流向。對于高考中采用新課標II卷的地區(qū),電化學復習應抓好以下幾個方面:
1.全面復習,夯實基礎。
特別要抓好原電池和電解池的原理,分清兩種裝置的區(qū)別。
例如下圖1、圖2裝置很類似,很多同學分不出兩者的區(qū)別,不知道哪個是原電池,哪個是電解池,哪個是串聯(lián)電路。教師可以以這兩種裝置為例,進行對比分析,讓學生更好的理解原電池和電解池的工作原理,進一步理解鹽橋的作用,以及它與導線的區(qū)別,尋找到各裝置中發(fā)生的氧化還原反應。
例1:2013年新課標全國卷I
銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學原理可進行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器漫入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是( )
A.處理過程中銀器一直保持恒重
B.銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀
C.該過程中總反應為2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl
解決該題首先要能清楚判斷該裝置屬于原電池,必有自發(fā)的氧化還原反應發(fā)生。該題目取材于生活,學生對該電化學原理并不熟悉,但學生可以根據(jù)實驗現(xiàn)象和原電池原理綜合判斷。黑色固體Ag2S褪去有兩種可能,要么轉(zhuǎn)化成Ag,要么轉(zhuǎn)化成別的沉淀,因為反應有電子的得失,能判斷Ag2S應得電子轉(zhuǎn)化成Ag。因此,A、D兩選項錯誤。另外,結(jié)合鹽類水解部分的學習,Al3+與S2-會發(fā)生雙水解反應,C選項錯誤。
2.落實基礎,突破難點。
電化學部分的難點在于是否能快速、準確找到裝置中發(fā)生的氧化還原反應。在對化學電源的原理進行復習后,教師可讓學生見識各式各樣的化學電源,分析氧化還原反應發(fā)生的位置,是在電極與電極之間,還是電極與電解質(zhì)之間還是在別的地方,從中找到一些規(guī)律。找到反應后,試著書寫電極反應方程式,特別是在不同環(huán)境中電極反應方程式的書寫。
例2:2011年北京卷
結(jié)合下圖判斷,下列敘述正確的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護
B.Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe-2e- Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2+2H2O+4e- 4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有藍色沉淀
這道題從選項上看均考查兩套裝置發(fā)生的反應。經(jīng)對比,這兩套裝置區(qū)別一是電極不同,區(qū)別二是電解質(zhì)是否酸化。而電解質(zhì)環(huán)境不同就會導致發(fā)生的反應有本質(zhì)的區(qū)別,Ⅰ裝置中環(huán)境為中性,則考慮吸氧腐蝕,Ⅱ裝置中環(huán)境為酸性,則考慮吸氫腐蝕。
3.用好課本習題和資料卡片。
教材為幫助學生鞏固知識,鍛煉學生應用所學知識解決某些實際問題的能力,配置了一定數(shù)量的習題。但課后習題雖然典型,但是難度不夠,容易出現(xiàn)“教師不屑講、學生不肯做”的現(xiàn)象。但是我們往往能在許多高考真題中尋找到課后習題的影子。
例3:2011年新課標全國卷
鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為:
Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是( )
A. 電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負極為Fe
B. 電池放電時,負極反應為Fe+2OH--2e- Fe(OH)2
C. 電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低
D.電池充電時,陽極反應為2Ni(OH)2+2OH--2e- Ni2O3+3H2O
這道題主要考查二次電池的充放電原理和反應,類似于人教版選修四78頁習題3。在教材中出現(xiàn)的是鎘鎳二次電池,但是提問很簡單,只需判斷電池放電時的負極。教師可以就此習題做變型和引申,結(jié)合方程式講清楚二次電池中涉及的電解原理和原電池原理,以及兩者之間的聯(lián)系,則該題型不難被突破。
4.注重對歷年真題的重新演練和變型。
基于電化學考查的重點是主干知識的考查以及對薄弱知識點的考查,每年的電化學高考試題可以作為考生在高考前復習的重要資料。
例4:2014年新課標全國卷Ⅱ
2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是( ) A.a為電池的正極
B.電池充電反應為LiMn2O4
Li1-xMn2O4+xLi
C.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變化
D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移
這道題中提及的鋰離子電池在2010年安徽卷27題中出現(xiàn)過,而反應原理類似2013年新課標全國卷I第27題出現(xiàn)的鋰離子電池的發(fā)生原理。解題的關(guān)鍵是搞清究竟哪些價態(tài)的元素參與了放電,根據(jù)化合價的變化判斷電池的正負極,該題也就很容易找出正確答案。
電化學是相對比較獨立的知識板塊,學生容易遺忘,對該部分的訓練應貫穿高三始終,從而達到逐漸提升能力的復習目的。