摘 要:電化學(xué)知識是中學(xué)化學(xué)中的重要知識點(diǎn)之一。又因?yàn)殡娀瘜W(xué)的解題思路具有一定的模式,完全可以通過必要和有效的復(fù)習(xí)達(dá)到理想的成績。所以對2010—2016年的全國Ⅰ卷高考試卷中考查的電化學(xué)例題進(jìn)行簡要分析及提出電化學(xué)的復(fù)習(xí)策略。
關(guān)鍵詞:電化學(xué);原電池;電解池;高考復(fù)習(xí)策略
電化學(xué)知識歷年來都是高考的一個(gè)重要考點(diǎn)。通過對2010—2016年的7套全國Ⅰ卷試題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)年年都對電化學(xué)進(jìn)行了考查。其中2010、2011、2013、2015、2016年為選擇題,2012、2013及2014連續(xù)三年在實(shí)驗(yàn)題或工業(yè)流程題中以書寫電極反應(yīng)式的形式出現(xiàn),所以掌握分析全國Ⅰ卷對電化學(xué)知識的考查方式,能讓廣大的師生復(fù)習(xí)電化學(xué)起到事半功倍,有的放矢的作用。
一、2010—2016年全國Ⅰ卷試題分析
縱觀這幾年的全國Ⅰ卷的電化學(xué)試題分析可知,在考查電化學(xué)的基礎(chǔ)知識的背景下,命題題材和角度都有新變化。一、以太陽能電池或微生物電池為載體,在陌生的新情境中融入化學(xué)知識,試題考查學(xué)生能否適應(yīng)陌生的情境下應(yīng)用所學(xué)的電化學(xué)知識解決新的問題的能力。二、電化學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的融合。由于電化學(xué)在電極反應(yīng)分析及電極反應(yīng)式等知識中要涉及電極材料、電解液中離子等性質(zhì)的分析,因而在電化學(xué)考查中就容易與化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合在一起,如,2014年全國Ⅰ卷第27題中“H3PO2也可用電滲析法制備”以及2016年全國Ⅰ卷第11題“三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水”中將電解液的制備、凈化、電極反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)、電化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)等等有機(jī)融合,這樣就提高了試題的難度與綜合度,有利于全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識及靈活解答新情境下問題的能力。總體而言,電化學(xué)每年的問題情境都有新變化。既是來源于與生活息息相關(guān)的熟悉“面孔”又讓學(xué)生感覺“高大上”,不斷培養(yǎng)學(xué)生具有“化學(xué)服務(wù)于生活、生產(chǎn)”的理念。但萬變不離其宗,考查的都是電化學(xué)的工作原理或是電極反應(yīng)式的書寫或電極現(xiàn)象的判斷等知識。
二、電化學(xué)的復(fù)習(xí)策略
1.加強(qiáng)電化學(xué)的基礎(chǔ)知識構(gòu)建,形成電化學(xué)知識體系
在高三第一輪復(fù)習(xí),習(xí)慣通過純粹的知識梳理,接著練習(xí)講評完成該知識點(diǎn)的復(fù)習(xí),但通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可知,這種方法事倍功半,收效甚微。對電化學(xué)基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)和知識體系的構(gòu)建,我傾向?qū)⒅R點(diǎn)的復(fù)習(xí)融合于習(xí)題當(dāng)中。如,原電池、電解池的定義,給予一些裝置,學(xué)生能判斷出原電池與電解池就說明學(xué)生對它們的定義已經(jīng)掌握了。對原電池的工作原理,通過動(dòng)畫詳細(xì)講解銅鋅原電池,讓學(xué)生自行歸納其工作原理的方方面面。只有學(xué)生積極主動(dòng)地參與知識體系的構(gòu)建,才能讓書本的知識轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Αk娊庠淼膹?fù)習(xí),通常采取與原電池的表格對比,加深兩者知識區(qū)分。
2.明白電化學(xué)的解題思路
以原電池的題目為例,其解題思路如下:
(1)判斷正負(fù)極
(2)書寫電極反應(yīng)式
雙線橋法分析電池總反應(yīng),確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物及得失電子數(shù)目。具體步驟如下:
寫簡式→配電子守恒→配電荷守恒→配質(zhì)量守恒
如
第一步,寫簡式:AsO43-+e-=AsO33-
第二步,配電子守恒:AsO43-+2e-=AsO33-
第三步,配電荷守恒:AsO43-+2H++2e-=AsO33-
第四步,配質(zhì)量守恒:AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O
對我校學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ),利用該法書寫電極反應(yīng)式,學(xué)生比較容易理解和應(yīng)用。完成了以上兩步解題過程,判斷電極產(chǎn)物與描述電極現(xiàn)象就比較容易了,那么對原電池的分析也就基本到
位了。
(3)電化學(xué)計(jì)算
原電池和電解池的相關(guān)計(jì)算通常涉及以下幾方面:①電子轉(zhuǎn)移的量;②兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量或質(zhì)量;③溶液pH的變化;④與物理知識綜合求算能量比或電量;⑤根據(jù)電極反應(yīng)求算能讓電解質(zhì)溶液恢復(fù)原貌的所需物質(zhì)的質(zhì)量等。無論是哪種計(jì)算,正確的書寫電極反應(yīng)式和遵守電子守恒是電化學(xué)計(jì)算的不二法則。
若是電解池或電鍍的題目解題思路與原電池的解題思路異曲同工。首先也是判斷陰陽極,根據(jù)與電源的連接方式、電極反應(yīng)、電極現(xiàn)象等方面入手判斷陰陽極。書寫電極方程式時(shí)一定要牢記陰陽極的放電順序。任何的解題思路是否正確,都是以扎實(shí)的基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ)的,所以一定要督促學(xué)生識記或背誦基礎(chǔ)知識,以期順利解決知識障礙。
對金屬的電化學(xué)腐蝕,則是應(yīng)根據(jù)金屬所在的環(huán)境,分清析氫腐蝕是在強(qiáng)酸性的電解液中,而吸氧腐蝕是在弱酸性、中性及堿性條件下發(fā)生的,特別要注意在酸性條件下,析氫腐蝕與吸氧腐蝕的臨界,應(yīng)根據(jù)題意具體分析。
參考文獻(xiàn):
龍威.電化學(xué)高考命題的探究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(高中版),2011.
作者簡介:吳麗輝(1984—),女,漢族,籍貫福建省福鼎市,現(xiàn)任職于福建省南安市第六中學(xué),大學(xué)本科學(xué)歷,現(xiàn)為中學(xué)二級教師。