摘 要:電化學(xué)是高中化學(xué)知識(shí)的重要組成部分,也是高考的重要考點(diǎn)。電化學(xué)主要涉及到電學(xué)知識(shí),氧化還原反應(yīng)知識(shí),這些知識(shí)都比較抽象和復(fù)雜。如何根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平和認(rèn)知特點(diǎn)幫助學(xué)生建立行之有效的解題模型,變抽象為具體、化繁為簡(jiǎn)、努力提高學(xué)生電化學(xué)解題綜合水平是實(shí)際教學(xué)中各高中化學(xué)教師一直在努力探索的問(wèn)題。熟用“一二三”法基本突破電化學(xué)問(wèn)題是其中探索總結(jié)之一。
關(guān)鍵詞:“一二三”法;基本突破;電化學(xué)問(wèn)題
電化學(xué)是研究化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置、過(guò)程、效率的科學(xué)。它在電池、電解、電鍍等工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,是與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)的知識(shí),但電化學(xué)知識(shí)綜合性強(qiáng)、抽象,故此中學(xué)生學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)時(shí)感覺(jué)難度相當(dāng)大。如何根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平和認(rèn)知特點(diǎn)幫助學(xué)生建立行之有效的解題模型,變抽象為具體、化繁為簡(jiǎn)、努力提高學(xué)生電化學(xué)解題綜合水平是實(shí)際教學(xué)中各高中化學(xué)教師一直在探索的問(wèn)題。本人在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出“一二三”法為學(xué)生基本突破電化學(xué)問(wèn)題提供行之有效的方法。
一、“一二三”法基本內(nèi)容與思維模型
1、“一二三”法基本內(nèi)容
2、思維建模
例.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時(shí)得到H2SO4,其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。
(1)圖中a極要連接電源的________(填“正”或“負(fù)”)極,C口流出的物質(zhì)是________。
(2)SO放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。
思維模型:建立電子及陰離子移動(dòng)閉合回路根據(jù)陰離子或電子移動(dòng)方向在閉合回路中找出電子或陰離子移動(dòng)方向找出電源正負(fù)極及電池陰陽(yáng)極找出電解質(zhì)中得失電子的陽(yáng)離子和陰離子及它們對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物離子根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及介質(zhì)酸堿性或中性寫(xiě)出正確的電極反應(yīng)。
上題答案:(1)負(fù)(2)SO-2e-+H2O=SO42-+2H+
二、運(yùn)用“一二三”法突破高考真題
題1.(2016·全國(guó)卷Ⅰ,11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的Na+和SO可通過(guò)離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。
下列敘述正確的是( )
A.通電后中間隔室的SO離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大
B.該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品
C.負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-===O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低
D.當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5mol的O2生成
根據(jù)“一二三”法解題思維模型解題:由題意建立如上圖電子及陰離子移動(dòng)方向環(huán)形圖再逐一分析選項(xiàng)。A選項(xiàng)SO離子向正極遷移正確,根據(jù)電荷守恒原理正極區(qū)增加了陰離子必然會(huì)增加陽(yáng)離子H+,pH減少。A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)根據(jù)陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向知:Na+向負(fù)極遷移產(chǎn)生NaOH,SO離子向正極遷移H2SO4,故B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)根據(jù)電子及陰離子移動(dòng)方向環(huán)形圖知:電子流入負(fù)極區(qū)(得電子),故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒,電路中通過(guò)1mol電子的電量,產(chǎn)生0.25mol的O2,故D錯(cuò)誤。
結(jié)束語(yǔ):學(xué)好高中電化學(xué)知識(shí),除要有扎實(shí)的理論知識(shí)外,在實(shí)際解題過(guò)程中更要始終貫穿氧化還原反應(yīng)思想,兩條(內(nèi)外)電路導(dǎo)電原理思想,準(zhǔn)確把握電解質(zhì)溶液的酸堿性、非水體系中的熔鹽問(wèn)題。牢記“一二三”方法模型,就可以化抽象為具體、化復(fù)雜為簡(jiǎn)單、化茫然為自信。一定能突破電化學(xué)問(wèn)題。
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作者簡(jiǎn)介:作者:莫新苗,男,1977,湖南長(zhǎng)沙,大學(xué)本科,高中化學(xué)教學(xué)方法,單位:湖南省地質(zhì)中學(xué)