韓嘉龍 趙揚
【摘要】 ?近幾年高考中,原電池理論是每年高考必考的重點與熱點內(nèi)容之一,電池考題靈活多變,難度大,綜合性比較強。既考查對基礎(chǔ)知識的掌握,也考查知識遷移,綜合應(yīng)用知識分析、解決問題的能力,還考察的信息捕捉能力和創(chuàng)新思維能力。本文將通過近幾年全國卷電化學(xué)高考題來探討原電池復(fù)習(xí)。
【關(guān)鍵詞】 ?高考 原電池 復(fù)習(xí)策略
【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)識碼】 ?A ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】 ?1992-7711(2015)10-093-02
一、立足考試說明、夯實基礎(chǔ)知識
《考試說明》規(guī)定了考試的目的、要求、內(nèi)容,是高三化學(xué)復(fù)習(xí)的基本依據(jù)。認(rèn)真分析近三年的全國考試大綱,緊扣教材,立足基礎(chǔ),注重能力培養(yǎng)??季V要求:了解原電池的工作原理,能書寫電化學(xué)方程式和電池反應(yīng)方程式,了解常見的電源、種類和工作原理。復(fù)習(xí)時應(yīng)該根據(jù)考綱要求的強化原理、極反應(yīng)、常見電源等核心的知識加以鞏固、強化和提升。
二、優(yōu)化骨干知識、深化內(nèi)在理解
結(jié)合考綱,掌握教材中基本知識點,優(yōu)化原電池的相關(guān)基本知識,加深對知識內(nèi)在聯(lián)系的理解。只有將化學(xué)知識縱橫整理,舍棄雜亂多余的枝蔓,留下知識的主干,才會獲得更深刻、更有條理的理解;只有將化學(xué)知識縱橫整理,盡量簡約化、結(jié)構(gòu)化,才能容易做抽象的邏輯記憶,使其保持長久;只有將化學(xué)知識縱橫整理,有序存放,構(gòu)成了具有生長力的知識體系,用時才能取之快捷,易于遷移和再創(chuàng)造。在復(fù)習(xí)中,理清知識的脈絡(luò)聯(lián)系,分清知識的主次關(guān)系,可利用圖表,也可用文字歸納等,使知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。
例如對于原電池的理解,是一個將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,也可以理解為氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用。以往我們多從電化學(xué)的角度考慮,多數(shù)分析電極的變化,電子、電荷的定向移動,電流的方向,極反應(yīng)的書寫等等,可是歸根到底它是一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng),正極是得到電子,化劑所在的一極,發(fā)生還原反應(yīng);而負極是失去電子,還原劑所在的一極,發(fā)生氧化反應(yīng)。而判斷正負極反應(yīng)的物質(zhì)實質(zhì)就是判斷氧化劑、還原劑是那種物質(zhì),在哪個電極反應(yīng)。
三、研究高考試題,明確備考方向(以全國理綜卷Ⅰ為例)
首先看看2013年新課標(biāo)全國理綜的Ⅰ第10題。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(xué)原理可進行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,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(yīng)為2Al+3Ag2S==6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl
這道題,由題干信息知,銀器的這一處理過程運用了原電池原理。其中銀器作正極,鋁質(zhì)容器為負極,食鹽溶液為電解質(zhì)溶液,負極反應(yīng)式為:2Al-6e-==2Al3+,正極反應(yīng)式為:3Ag2S+6e-==6Ag+3S2-,由此可知,B項正確,A、D項錯誤,又因Al3+與S2-可以相互促進水解,則原電池的總反應(yīng)方程式為:3Ag2S+2Al+6H2O==6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑,故C項錯誤。答案為B。
在看看2014年新課標(biāo)全國理綜的Ⅰ第27題。次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性??捎秒姖B析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示〔陽膜和陰膜分別只允許陽離子,陰離子通過):
①寫出陽極的電極反應(yīng)式 。
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2原因 。
③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:
將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是 ? ? 。
以次磷酸(H3PO2)為切入點,考查了弱電解質(zhì)電離方程式的書寫、氧化還原方程式的配平、鹽類水解規(guī)律、電化學(xué)知識,題目乍看覺得很陌生,但命題以基礎(chǔ)知識為依托,注重知識的應(yīng)用性,突出考查對題目所給信息的靈活運用和文字表達能力,基本功扎實且能靈活掌握題目信息的學(xué)生可得到理想的成績。
最后看看首先看看2013年新課標(biāo)全國理綜的Ⅰ第10題微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是( ? ? ?)
A.正極反應(yīng)中有CO2生成
B.微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C.質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)
D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
分析本題:A、根據(jù)C元素的化合價的變化二氧化碳中C元素的化合價為最高價+4價,所以生成二氧化碳的反應(yīng)為氧化反應(yīng),所以在負極生成,錯誤;B、在微生物的作用下,該裝置為原電池裝置,反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速率加快,所以微生物促進了反應(yīng)的發(fā)生,正確;C、原電池中陽離子向正極移動,正確;D、電池的總反應(yīng)實質(zhì)是葡萄糖的氧化反應(yīng),正確,答案選A。
總之在高三原電池復(fù)習(xí)中萬變不離其宗——氧化還原反應(yīng)。只要我們抓住這個根本,吃透上述方法,多多總結(jié),提高我們的分析能力,原電高考試題的載體、情境是不斷變化的,不變的仍然是以考查基礎(chǔ)知識、基本原理與基本技能為主?;瘜W(xué)基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí),要打通模塊界限,以知識內(nèi)容為線索組織復(fù)習(xí),把相應(yīng)的元素化合物知識、基本概念、化學(xué)方法融合起來,將教材中散雜于各章節(jié)、各模塊的相似知識點進行串聯(lián)、整合,歸納找出其中的規(guī)律,使知識系統(tǒng)化,做到融會貫通。
(注:韓嘉龍是大連一0八中學(xué)生)