“能力导向的有效课堂教学”之“归纳提升”

陈燕洪

“能力导向的有效课堂教学”核心问题在不同的语境中有不同的理解，余文森教授概括为三方面：三种基本能力---阅读能力，思考能力，表达能力；三个教学理念——课堂教学共同体理念，學习过程与效果效统一理念，学习争论与认知快乐理念；与高考命题三个对接---能力（素养）立意，情景（背景）分析，归纳提升。

所谓“归纳提升”就是从个别性知识推出一般性结论，根据一类事物的部分对象具有某种性质，推出这类事物的所有对象都具有的性质；在此基础上提升运用知识和解决问题的能力。

每一节课、每一个知识点学习后要能提出一些有价值的问题，不断质疑，不断总结与归纳，才能不断提升，以致熟练应用。

高中化学之《化学反应原理》中的电化学部分是教学的难点之一，也是学生易困惑之所在。电化学可归纳为三部分：原电池；电解池；金属的腐蚀与防护。其中原电池部分是电化学的开始，也是电化学的基石，尽管多次探究但每次感触不同，现基于“能力导向的有效课堂教学”核心问题中的“归纳提升”的教学理念，诠释“原电池”知识建构，总结其误区、难点及应用以供共勉。

原电池部分的教学重点在于两部分知识点的突破。其一：原电池工作原理的理解及误区。其二：原电池的形成与电极的书写。

一、原电池工作原理的理解及误区

原电池是利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。构成原电池的条件有四：两个活动性不同的电极；将电极插入电解质溶液中；用导线连接电极构成闭合回路；能自发进行的氧化还原反应。

误区一：根据此四个条件易得 为原电池。而若将电解质换成氯化钠就容易被否决，其实它们为缓慢的吸氧腐蚀，系自发的氧化还原反应，也可以构成原电池。

误区二：原电池中单电池与两个半电池的工作原理比较。常见Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应，可设计成：单电池 ；两个半电池 。大多只认为在有盐桥的电池中CuSO4与ZnSO4溶液不可以对调，而若将ZnSO4溶液换成NaCl溶液仍然不违背该工作原理。

二、原电池的形成与电极的书写

（一）原电池的形成

1.电极参与反应

一般情况下是负极材料与电解质反应，如：Fe +CuSO4= Fe SO4+Cu， Fe为负极，Cu或比Fe不活泼的导体为正极，电解质为CuSO4。 Fe 3++ Fe，Fe3++Cu原理均相同。

2.电极不参与反应

如：燃料电池H2|O2|H+或OH-等，电极为惰性电极，反应物材料从电极注入，在电解质作用下反应，氧化剂在正极反应，还原剂在负极反应。

（二）氧化还原反应的拆分和电极的书写

1.根据化学方程式直接拆分

如2 Fe 3++ Fe =3 Fe 2+，其中Fe——Fe 2+为氧化反应，负极反应为Fe -2e- = Fe 2+； Fe 3+—— Fe 2+为还原反应，正极反应为Fe 3++e-= Fe 2+。

2.根据化学方程式相加减拆分

据已知方程式先写出较简单的一个电极，再通过相加减写出另一极。

3.根据电极材料和介质环境拆分

此类电极的书写要考虑反应物、产物以及介质的参与。如：银锌纽扣电池Zn|Ag2O|OH-。反应物为Zn、Ag2O产物为Zn（OH）2、Ag，介质为OH- 。负极（氧化反应）电极书写可分步进行：（1）Zn-2e-=Zn2+，（2）Zn2++2（OH）-=Zn（OH）2，故负极为Zn-2e-+2（OH）-=Zn（OH）2；正极（还原反应）电极的书写方法为：（1）先写出反应物与生成物Ag2O---2Ag，（2）标电子的转移数目Ag2O+2e----2Ag；（3）补缺。原则为：酸性环境中，左边缺H补H+，对面补H2O；左边缺O补H2O对面补H+；碱性环境中，左边缺H补H2O，对面补OH-；左边缺O补OH-对面补H2O，Ag2O+2e-+H2O--2Ag+OH-。（4）电荷守恒，Ag2O+2e-+H2O--2Ag+2OH-，（5）原子守恒Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。该方法在化学电源电极的书写中较为常见。

4.燃料电池电极的书写

该电极的书写步骤：第一，写出电池总反应式（燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致）。第二，写出电池的正极或负极反应式。第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去正极或负极反应式即得到另一极反应式。

该电极的书写有两个切入点：正极先写法；负极先写法（整体配平书写法）。

正极先写法：

燃料电池中氧化剂一般为O2，在正极发生氧化反应。酸性环境中正极：O2+4H++4e-=2H2O，在碱性环境中正极为：O2+2H2O+4e- =4OH-。

负极先写法（以C2H10|O2|OH-为例，用整体配平法书写）：

（1）写出反应物和产物：在碱性环境中C4H10→4CO32-，（2）标电子得失，在C4H10→4CO32-中C整体的化合价从-10价→+16价，失去26个电子，C4H10-26e-→4 CO32-，（3）看环境补元素（方法与上同）， C4H10-26 e-+OH-→4 CO32-+H2O，（4）根据电荷守恒配平，右边共有8个负电荷，故OH-前应配34，C4H10-26e-+34OH-→4CO32-+H2O。（5）据原子守恒配平，左边H共44个，H2O前面应该配22。故得C4H10-26e-+34OH-→4CO32-+22H2O。此方法为整体配平法。如Ag2O2+Zn+KOH→K2Zn（OH）4+Ag的负极写法与此相同。

原电池部分知识点不多，但根系复杂。“能力导向的有效课堂教学”旨在解决核心问题；对知识点的归纳与总结是落实并提升有效课堂的关键点之一。“原电池”教学知识的归纳意在建构其知识体系，提升对该部分知识的掌握及运用能力，便于捷径学习，免进误区。