摘 要:电化学在高中化学中占有非常重要的地位,它是高中化学中的一个重要的理论,也是高考中的热点问题。电化学在高考中试题难度较大,是学生学习中的难点。电化学模块是复习中不可避免的知识板块。做好电化学模块的复习,帮助学生优化知识结构,形成解决电化学问题的系统思维,提高学生解决化学实际问题的能力,是每个高中化学教师的最终目标。本文通过对高考中电化学试题的分析,提出了复习电化学模块的策略,以促进学生电化学知识的巩固。
关键词:高考复习;电化学模块;教学研究
引言
高考考试说明中对电化模块提出了明确的要求,要求学生了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式,了解常见的化学电源及工作原理,理解金属发生电化学腐蚀的原因以及金属腐蚀的危害。电化学是高考化学部分必要的热点,也是考试的难点。在高考题中,给出的题干大部分都是新情境,而且考查的是利用电化学知识解决实际问题。比如原电池和电解池示意图,或者是阴阳离子交换膜,废水中有害物质的处理等,其中还可能涉及到了电化学计算。这也就要求,教师在复习电化学模块时要夯实基础知识,再根据高考的水平要求,以高考试题为例,对学生进行提高电化学解题能力的训练。
一、构建电化学知识网络体系
电化学模块的内容较为复杂,有些零散的陈述性的知识,如简单铜锌原电池,常见的原电池和电池反应等。也有一些抽象而又复杂的程序性的知识,如原电池的工作原理,电解原理、电解原理的应用等。在高考试题中,电化学知识的解答是电化学陈述性知识和程序性知识的综合运用。因此如果学生没有构建全面知识系统的话,往往无法准确解答。因此要想提高电化学模块的复习,就需要在学生掌握电化学基础知识的基础上,把知识串联起来,构建电化学知识网络体系。在进行复习时,教师要引领学生梳理构建电化学知识,搭建学生电化学知识网络体系的连接和记忆,让学生形成牢固而又灵活的知识体系。
二、重视化学科学方法与训练
电化学知识在高考中的试题题型多样,包括选择、简单、实验、综合题等各种形式,试题的素材来源也不同。因此单靠死记硬背,题海战术是无法应对高考的。电化学试题的解答需要学生把化学科学方法与原理进行应用。只有发展和提高学生科学分析解决问题的能力,才能够让他们灵活的运用电化学知识,提高试题的得分率。大部争电化学考试题都是以现代工业生产的电解应用情境为便,根据各电板的反应现象,推测发生的化学反应,要求写出电极方程式等等。这就需要学生应用化学科学方法和原理进行解答。因此高中的化学教师在带领学生复习电化学模块时,要引导学生重点掌握逻辑思维方法,如分析综合法、对比分类法、归纳演绎法等常用的一些方法。训练学生的思维,利用身边的化学物质和化学事件发展学生的创新思维,重视电化学新题型的训练,从而才能从复杂的信息中挖掘出解题要素。如(2017·北京)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下: 向硝酸酸化的0.05mol·L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后( )(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN) 6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有( ) 。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是( ) (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
(资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN) ②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:空气中存在O2,由于 ( )(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:酸性溶液中NO3﹣
具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:根据 () 现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。 ③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因.实验Ⅱ可证实假设d成立。 实验Ⅰ:向硝酸酸化的( ) 溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是 () ,操作现象是( ) 。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:()本题涉及物质性质的探究,侧重于对学生分析能力和实验能力的考查,涉及到的考点有氧化还原反应专题,原电池和电解池的工作原理。因此教师在进行教学时,要注意引导学生如何应用原电池和电解池的工作原理进行解答。
三、研读课标与考纲
高中的化学教师在带领学生复习电化学模块知识时,要认真研读课标和考纲。课标是学生学习复习的基本参考,考纲中规定了命题的形式和要求,是学生进行备考的主要依据。因此教师要以课程标准和考试大纲为依据带领学生展开全面复习。同时还要认真研究考纲和命题说明,及时掌握高考动向,把握电化学的核心所在。
四、精选电化学习题
精选习题在高中化学教学中占有极其重要的地位。习题直接影响着学生的备考程度。因此教师要认真分析高考习题,把握命题方向,了解教学中的重难点,通过一些典型的题型帮助考生研究高考的发展趋势。电化学试题是近年来的考试热点,原电池及电解池工作原理、离子迁移方向、金属的腐蚀与保护、电解原理等知识是经常考的。因此教师在进行讲解时要有意识地把这些试题进行归类整理和总结,采用多变式的模式设计试题。如(2010年北京高考试题)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-=Fe3+ 此题主要考查了金属的腐蚀与防护的知识,利用电化学原理对金属进行防护的主要方法有牺牲阳极的阴板保护法,外加电流的阴板保护法。教师在进行讲解时要引导学生分析原理,找出解决问题的方法。
结语
在高考试题中电化学知识与实际生产生活联系紧密。学生在解答这些问题时,能否全面系统的思考问题,体现了学生解决实际化学问题的能力。教师在带领学生进行高考复习时,要重视基础,帮助学生形成知识体系,帮助学生体验知识的形成过程,领会知识之间的贯通联系,并引导学生把实际问题转化为化学学科问题,让学生在问题解决的过程中领会所学知识内涵和应用价值,提高他们的综合运用能力。
参考文献
[1] 张惠俊.应用“分-合-分”法复习电化学知识[J].青年时代,2015,(19):201-201.
[2] 单世乾.电化学高考热点及解题策略探究[J].高中数理化,2011,(19):53-55.