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高中化学论文探索高效高三化学二轮复习模式 以原电池复习为例摘要：探索在高三化学第二轮复习中如何以高考题为载体，利用“考什么，怎么考，我们的复习策略”模式来突破高考复习的瓶颈。本文以原电池复习为例，简要阐述了复习课堂的构建过程。关键词：高三化学复习原电池进入紧张的高三二轮复习阶段，面对大量的作业与试题，许多高三化学教师实施的还是“师讲生听”的讲评模式，侧重于教师的统计、分析、评价、讲解，而没有了解学生的真正所需，没有时间对知识点重新进行分析梳理、发散拓展、归纳总结，复习的效率就大为降低。我们该如何利用有限的时间提高复习效率，这是一个永恒的话题，也是所有老师必须面对的工作，下面我以原电池的小专题复习来阐述我的一些观点与做法。1备课策略备课前我们首先要对考纲，对教学指导意见了然于胸，明白高考到底要考什么；其次课前我们要了解学生到底哪些知识还存在缺陷，对哪些解题思维还有困惑；再者我们要明白高考到底怎么考，通过分析历年本省及其他省市的试题可以让我们对高考怎么考有一个清晰的认识，进而也为我们复习备考作参考。1.1明白考纲2014年浙江省普通高考考试说明对于电化学部分的要求是：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方程式。了解常见化学电源及其工作原理。理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。1.2了解学情通过日常学生的作业情况、试卷批改情况和有针对性的限时训练，以及平时和部分学生的交流谈话，发现学生最薄弱的是涉及陌生反应的电极方程式的书写。1.3掌握考题整理了近几年浙江省的有关电化学的考题，发现09年、10年、11年考查了有关原电池方面的知识，12年、13年主要考查电解的相关知识；其他省市情况基本类似，且考查形式主要以选择题为主，其中广东等涉及考查原电池的有关设计及作图问题。2上课策略在实施课堂教学中我们要从经典的考题入手，从学生熟识的知识切入，让学生学会分析考题中所涉及的知识点，体会命题者的设计意图，再对相关知识进行多角度、多层次的联想与发散，最终提升总结出一般规律及方法，并让其自然融入到学生的认知体系中。2.1认识考题铁锈环b腐蚀区a 2011浙江10将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的 电极反应为：O22H2O4e-= 4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu2e- = Cu2本题所涉及知识点分析：对于A选项，主要考查了离子移动问题；对于B选项，主要考查了电极方程式的书写问题；对于C选项，主要考查了反应原理问题；对于D选项，主要考查了电极变换后的电极方程式的书写。2.2拓展考题基于以上对考题所涉及的知识点的分析，我们接下来要通过对具体考点的分析剖解、拓展发散、再归纳总结出其中的基本规律，并根据学生的实际认知情况，及时调整教学策略，以此来提升学生的应对能力。2.2.1离子移动问题针对A选项考查的离子移动问题，我们应该让学生掌握阴阳离子在原电池和电解池中的移动规律：根据阴阳相吸原理阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。在原电池中负极失电子带正电荷，所以阴离子移向负极；正极得电子带负电荷，所以阳离子移向正极。在判断离子移动的问题上，学生往往对原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极有困惑，我们现在从得失电子的本质上对原电池的正负极及电解池的阴阳极进行统一，即负（原电池的负极）氧（失电子，发生氧化反应）阳（电解池的阳极），这样不仅有利于学生对离子移动方向的理解和记忆还可明白金属防护中的牺牲阳极的阴极保护法的由来。2.2.2电极方程式书写问题针对B、D选项考查电极方程式的书写问题，这是教学的重点和核心知识同时也是学生学习的难点，所以我们要重点拓展相关知识点的内容。首先是负极的电极反应式的书写：Fe-2e- = Fe2，其次是总电池反应式的书写：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 ，其中有学生提出根据总反应式减去正极反应式得出负极反应式应该写成Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2。出现新情况并且非常有道理，这正是我们应该要抓住的课堂生成点，也是引起学生思维困惑的地方。让学生充分交流后得出结论：在本题的情景中，电解质溶液为中性，正极产生的OH-由正极往负极迁移，负极产生的Fe2由负极往正极迁移，它们在两极中间附近相遇发生反应Fe2+ +2OH-= Fe(OH)2，所以此原电池中负极反应式还是写成Fe-2e- = Fe2较为合理。当然如果该原电池的电解质为NaOH等碱性溶液，那么负极反应式应该写成Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2。 小结：写电极反应式时一定要考虑电解质溶液的酸碱性并考虑实际发生的反应情况。提升：电极反应式书写模型构建。对于反应2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，从得失电子角度分析，Fe失去电子被氧化，那么在原电池中Fe应该作负极，O2得电子被还原，那么在原电池中应该作正极，再结合产物为Fe(OH)2，我们可以判断出电解质溶液基本上为碱性或中性，那么我们就能轻松的写出如果该反应被设计成原电池的电极反应式。其实对于任何一个可以自发进行的氧化还原反应都有可能被设计成原电池，根据物质被氧化还是被还原我们就能判断出正负极，如果要书写它们的电极反应式，我们只要将总反应拆成氧化反应和还原反应两部分（与氧化还原反应学习中的用双线桥标电子转移方向与数目问题有异曲同工之妙），并结合发生氧化还原反应后物质的实际存在情况就能轻松写出。2.2.2.1陌生电极反应式的书写比如：2011新课标11 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为: Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe+2OH- -2e- = Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH- -2e- = Ni2O3+3H2O分析：电池总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，这个反应对于我们来说有较高的陌生度，但我们直接从氧化还原角度分析并结合电解质溶液酸碱性的推理可以轻松解决。反应中Fe失电子被氧化，肯定作负极，产物为Fe(OH)2，估计电解质溶液为碱性，所以负极反应为Fe+2OH-2e- = Fe(OH)2；同理，反应中Ni2O3得电子，肯定作正极，并且产物为Ni(OH)2，我们应该能写出正极反应式为Ni2O3+2e-+3H2O= 2Ni(OH)2+2OH-。根据电子守恒原理：原电池负极在放电时失电子被氧化，那么在充电时一定是连外接电源负极作阴极被还原；原电池正极在放电时得电子被还原，那么在充电时一定是连外接电源正极作阳极被氧化（即负负正正）；也就是可充电电池在充电时阳极反应即为正极反应的逆过程，阴极反应即为负极反应的逆过程。所以该电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH- -2e- = Ni2O3+3H2O， 阴极反应为Fe(OH)2+2e- = Fe+2OH-，至此本题就迎刃而解了。通过分析我们可以感知：只要掌握了书写电极反应式的方法和技巧，与之相关的正负极判断、充电问题、电解质酸碱性变化等问题都能轻松解决。再如：2010浙江9 Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e-=Li2S+Fe有关该电池的下列说法中，正确的是ALi-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC负极的电极反应式为Al3e- Al3+D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-2Li+FeS分析：根据电池正极的电极反应式为2Li+FeS+2e-=Li2S+Fe可知，FeS在反应中得电子作正极，则在Li-Al/FeS电池中，Li-Al肯定有一种金属失电子为负极，又因为Li比Al更活泼，更易失去电子，故在此电池中一定是Li作负极，那么负极的电极反应式应该为Li-e- =Li+（从正极反应中出现Li+我们也应该就能直接判断出），那么总电池反应式是2Li+FeSLi2S+Fe应该没有什么疑问了，其他相关选项的问题同样也就不在话下了。2.2.2.2燃料电池电极反应式的书写例如2009天津10（2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：（2）负极反应式为。分析：对于燃料电池，我们首先要用得失电子的本质去判断电池的正负极，一般来说助燃剂（如氧气，氯气等）均为强氧化剂，在反应中得电子，故在燃料电池中作正极，一般来说燃料就为还原剂，在反应中失电子，故在燃料电池中作负极。对于像本题中涉及的简单氢氧燃料电池，在碱性电解质中负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。适当变换电解质： 若电解质溶液为稀硫酸，则负极反应式为H2-2e-=2H+，若电解质为能传导O2-的熔融物，则负极反应式为H2-2e- +O2-=H2O，再如2012四川理综11改编一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O = CH3COOH4H 则正极上的反应式和电池反应的化学方程式分别为 。分析：从题干提供的信息我们可以得出这样的结论：正极发生反应的物质应该为氧气，且电解质溶液呈酸性，所以正极反应式为O24e4H+ = 2H2O，总电池反应式即为CH3CH2OHO2 = CH3COOHH2O。适当变换再拓展：变换若基于碱性介质，请写出上述燃料电池的电极反应式和总电池反应式。简要分析：根据燃料电池的规律，正极还是O2，在碱性介质中反应式为O24e2H2O = 4OH，负极反应式可参考原题中的反应式，只是将介质变成了碱性，所以要考虑物质和OH的反应，负极反应式为CH3CH2OH4e5OH- = CH3COO-6H2O，总反应式为CH3CH2OHO2+OH- = CH3COO-2H2O 。变换若基于熔融盐介质（如熔融K2CO3)且乙醇被完全氧化，请写出该燃料电池的电极反应式。简要分析：根据燃料电池的规律，正极还是O2，在熔融K2CO3中，可移动的阴离子为CO32-,所以O2得电子后最后转化成CO32-，即正极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，负极因为乙醇完全被氧化，故应该转化为CO2即CH3CH2OH12e6CO32-=8CO2+3H2O。如果感觉直接写出负极反应式有困难，也可以先写出总反应式CH3CH2OH3O2 = 2CO23H2O，再减去正极反应式即可，这也是书写复杂电极反应式经常使用的小技巧。2.2.3原电池原理拓展铁片稀盐酸铁锈环？稀盐酸纵观2011浙江10，本题题干载体是有关钢铁的吸氧腐蚀问题，我们在复习中可以再稍加拓展，如钢铁的析氢腐蚀问题，金属的防护问题，这样也可以让学生再一次感受原电池的构成条件及构成原理等。下面我以问题串的形式对原电池原理再一次进行梳理：FeHClAFeCl2电流计C稀盐酸CFeA（1）如图所示，在铁片上加一滴稀盐酸有什么现象？（2）会不会产生液滴外围有一个铁锈环的情况？（3）这是化学腐蚀还是电化学腐蚀？（4）能用灵敏电流计测出该电池反应的电流吗？ （5）怎样设计才可以？（6）发现铁片上有气泡，为什么？（7）怎样设计才可以使铁片上不出现气泡？（8）盐桥有什么作用？（9）这样设计的原电池有什么优点？在完成问题串后我们可以再一次让学生感受相关原理在高考题中的应用。2013广东理综33(2)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)， FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_。甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 。(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选 作阳极。2009福建理综11改编请利用反应2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2设计成一个原电池并画出装置图。利用2013广东理综33进一步巩固提升学生对原电池原理的理解，并让学生体验高考对作图能力的要求。经过2013广东理综33的铺垫，利用2009福建理综11改编这个必须将该电池设计成含盐桥的双液电池的改编考题，进一步让学生体会任何能自发进行的氧化还原反应均可能设计成原电池及在某些