广西化学高考中有关电化学的考查分析和教学策略

罗小凡

【摘 要】文本将2012年至2016年广西化学高考中有关电化学的题目进行分析，得出考查电化学的分值、题型等特征，阐述有关电化学中原电池的教学策略。

【关键词】原电池 电解池 电极方程式 教学策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）05B-0154-02

随着社会的发展、科技的进步，在工业生产和生活实际中越来越多地体现了化学与人类的紧密性。2014 年广西进入新课标改革后，化学高考命题趋势也越来越与生产、生活联系密切。化学是一门自然科学，我们的生活中到处都是化学，衣食住行处处都有化学的身影，实用性很强。新的高考考纲更注重化学与生活的联系，体现了考查新课标“三维”能力的命题指导思想，能综合考查学生基础知识的理解能力和灵活应用知识解决生产实际问题的能力。其中电化学原理是高中化学的重要组成部分，也是高考考查的重难点。

本文笔者将 2012—2016 年广西新课改前后，有关电化学原理在高考中出现的题型、分值和相关知识进行研究分析，结合笔者的教学经验给出一些建设性教学策略，以供参考。

一、2012—2016年高考广西卷有关电化学试题的基本信息

从上述表格中可以看出，广西每年高考中有关电化学的考查基本上都是选择题，偶尔在填空题会有所涉及，分值呈上升趋势。

二、2012—2016年高考广西卷有关电化学具体考查的知识点分析

根据以上的基本信息，将 2012—2016 年高考广西有关电化学具体考查的知识点进行分析如下：

2012 年大纲卷第 11 选择题通过原电池的应用来考查如何利用正负极比较金属的活动性（两种金属组成原电池时，金属性较强的金属易失去电子做负极），属于原电池的重点考查内容。一轮复习时，也常常遇到类似的题目，因此对于基础扎实的学生来说，并不难。

2013 年大纲卷第 9 选择题考查了“电解法处理酸性含铬废水”，和绿色化学相结合，综合性较强，考查了电极反应式、溶液 pH 的变化、总反应式和计算，内容看似新颖，难度较大，其实记住阴阳极物质的放电顺序即可解决问题：Fe 作阳极，是活性电极，易失去 e- 生成 Fe+；阴极吸引 H+ 得 e- 生成 H2；在结合题目给出的后续反应方程便可得出正确选项。第 29 工业流程题第（4）问考查了“电解制铝”，属于课本的重点基础内容，难度不大。

2014 年大纲卷选择题第 9 题考查了“金属氢化物镍电池（MH-Ni电池）”电极方程式的书写、电解液、电容量等。虽然此题有图像，但信息量不繁杂，可借此分析原电池的总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）2，MH 合金中 M、H 均为 0 价，MH 作负极材料，而 NiOOH 作正极材料，综合考查学生对电化学的应用分析问题的能力，对学生各方面的能力要求较高，难度加大，已不再局限于课本，因此在课堂上要有所拓展，内容上要加深。第 11 题 D 选项考查了“铅蓄电池”正极反应式的书写，属于课本基础知识。

2015 年新课标 Ⅱ 卷電化学原理的考查虽然并没有在选择题中有所体现，但是非选择题中进行了重点考查。第 26 题以“锌锰电池”为主体不仅考查了原电池的相关知识，而且考查了物质的分离提纯和沉淀溶解平衡，甚至还结合物理的电量公式“Q=I×t=F×ne-”进行学科整合的计算，难度加深，对学生能力要求较高。第 28 题（2）问考查了电解池的化学原理，而且此空的解答必须从流程图中找出反应物和生成物才能完成。

2016 年新课标Ⅲ卷第 7 题 B 项通过原电池的应用比较Fe和Cu的金属性强弱，比较基础。第 11 选择题考查了二次电池“锌-空气燃料电池”，综合性较强，考查了电极反应式、溶液中离子的变化和计算，但题目直接给出了总反应式，因此难度有所下降，运用电化学的基础知识可以解决。

高考有关电化学的题目主要涉及电极方程式的书写或判断、电解质中离子的移向或大小变化、外电路中电子转移数目的计算或电子与反应物、生成物的数量关系、不同极区或整个电解质溶液pH值的变化、电极名称的判断等基本知识类型的考查。即使是考查难度较大的计算题，也会给出相关信息，降低难度。但是考查的原电池和电解池越来越新颖，给学生心理上造成一种对新题型的恐惧。

三、有关电化学解题的教学策略

通过对广西近五年化学高考命题情况进行系统分析，可知广西化学高考中有关电化学的考查比较注重学生对基础知识的掌握能力和应用分析问题的综合能力，对学生各方面的能力要求越来越高。在新课标考试大纲中电化学是必考的热点内容，在针对电化学的教学上我们要注重基础、突出重点、突破难点，一定要把极区的电极反应式、电解质变化和电子变化讲授到位，教会学生书写电极反应式、总反应式和通过反应式判断电解质和电子的变化。在课堂上要适当拓展，加深难度，同时还要注意学科之间的整合，让学生多加练习，接触更多新题型、新型电池。

高效合理的教学策略不仅可以达到提升学生科学思维能力的目标，而且还有利于学生构建完整的知识网络。笔者经过这几年的教学经验总结，结合近五年高考考查电化学的内容变化，与大家分享一些课堂上有关原电池的教学方法和解题思路。

（一）注重基础，紧扣课本，从生活走向化学

不同于初中的模拟机械记忆，高中更侧重于理论上的理解推测，对逻辑演绎能力要求更高，科学严谨的学习要求使大部分定义、公式进行量化处理。大部分学生没有掌握正确、恰当的学习方法，这是他们在化学学习中遇到困难的主要原因。以学生为主体，把课堂还给学生，把时间留给学生，让学生联系旧识，通过实验、思维导图等，运用推理、演绎、归纳等科学思维方法，理解和掌握新知识，更容易让学生从内心上接受，精神上感到充实。

因此在讲授《化学能与电能》时，创设情境：分析火力发电站工作原理；发现问题：能否将化学能直接转化为电能；提出任务：研究“化学能直接转化为电能”的原理；解决问题：引导学生运用已有的氧化还原反应知识思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题，并用实验探究，陈述自己的观点，自行形成概念，完成感性到理性的转变。

（二）加强对课本的理解和记忆，从化学走向生活

不少学生养成了依赖老师的习惯，习惯被老师牵着鼻子走，指望老师讲课时面面俱到，解题时有模板模仿。许多学生理解记忆水平低，擅长机械记忆和形象记忆。因此通过对生活中不同电池的分析，掌握规律和方法。在原电池的实际应用中，将原电池转化为技术产品—— 化学电源，引导学生分析干电池、铅蓄电池、镍镉电池、锂電池、燃料电池的组成、工作原理，使用过程中应注意的问题，尤其是电极反应式的书写，应结合电子和电量（Q=I×t=F×ne-）的计算、两极质量的变化、溶液 pH 的变化、两极区 pH 的变化等进行分析，全面深入理解原电池的原理。

例如，铅蓄电池中正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O。因此正极区 pH 值上升，正极质量增加 64g，转移的电子为 2mol，产生的电量为 Q=96500×2=1.93×105C。

（三）联系高考，练习巩固，加深记忆，拓展延伸

很多学生上课听得懂，看答案能理解，但是一做题就错，尤其是遇到变形题，不能灵活变通，错误率更高。主要是因为对化学题目中的信息条件没有分析到位，没有完成从形象思维到抽象思维的转变。因此教师要重视习题课，对学生的化学思维进行系统训练，提高习题课的效率。

例如，甲烷燃料电池：（1）电解质由酸溶液改为碱溶液，电极方程式怎么写？（2）电解质为熔融碳酸盐，电极方程式怎么写？（3）电解质为熔融氧化物，电极方程式又怎么写？以此引导学生感受问题的多样式，学会多角度分析信息。

笔者还通过把难以在课堂上解析的题目做成微课视频的形式，让学生在课后主动观看和讨论，充分利用课余时间消化课堂知识，这样不仅节约课堂时间，而且有利于学生反复观看、整理笔记。

（四）优选例题，构建合理的审题、解题思路

学生学习电化学知识困难原因之一是学生受主观思维定势的影响。理论联系实际，通过近五年高考中有关电化学的考查，让学生运用理论知识解决问题。因此教师在课堂上要引导学生注意新旧知识的衔接，帮助学生建立完整的知识体系，利用氧化还原反应“电子——电荷——质量”三个守恒步骤书写电极方程式，培养学生电化学问题的有效解题思维模式。

例如，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 Fe

B.电池放电时，负极反应为 Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2

C.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

解题策略：

（1）据题判断正负极并确定电极材料：根据总反应式中物质化合价的变化确定 Fe 元素升价作负极，Ni2O3 中 Ni 元素降价作正极。

（2）确定电极反应物、生成物：Fe 失 e- 生成 Fe（OH）2，Ni2O3 得 e- 生成 Ni（OH）2。

（3）结合电解质溶液或图中微粒的流向，按照三个守恒步骤书写电极方程式：根据生成物为碱性氢氧化物，可推出电解质为碱性溶液，因此负极 Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2 。则充电时负极作阴极：Fe（OH）2+2e-= Fe+2OH-，生成 OH-，pH 值上升。

（4）根据加减原则书写正极电极方程：Ni2O3+2e-+3H2O =2OH-+2Ni（OH）2，充电时的正极方程即为放电时的逆反应：2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O。

根据以上的解题分析，可推出答案为 C。

近年来高考关于电化学的考查，题目更新颖、来源更先进、考查更灵活，但是万变不离其宗，可以通过引导学生归纳总结、比较分析，找到问题的规律和解题的方法。教师要优化习题课，以题带点，以点变题，锻炼学生的思维能力，培养学生的创新思维。总之，教师应将各种教学方式进行有机整合，采用高效的教学策略，优化课堂，使教学效益最大化，实现化学课堂教学的高效性。

【参考文献】

[1]黄燕爽.新课标下高中化学教学要点分析[J].课程教育研究，2014（11）

[2]夏时君，吴孙福.化学习题中文字信息的分类、解读与运用[J].化学教育，2016（23）

（责编 卢建龙）