模型认知在高考化学复习中的运用

2020-01-09甘肃省张掖中学常国福

天津教育 2020年33期

■甘肃省张掖中学常国福

模型认知的构建作为高考化学复习的一种重要途径，以及为促进学生进行感性思考和逻辑性思考的一道重要桥梁，在进行高考复习时通过构建模型认知，发展学生的模型认知能力，使学生能够参与到更为系统的复习中。

一、原电池

在对氧化还原反应模型进行复习后，学生能够以原电池装置反应，根据思维导图中的内容实施分析与对比。在物理学中，电源电子流出的一极被称为负极，对照于氧化还原反应中的还原剂。而在化学领域中，将电源电子产生的氧化反应的一极称为阳极氧化反应，对照于氧化还原反应中的一种还原剂。所以，在原电池中存在的两个电极，不但为正极与负极，也为阳极和阴极，两者之间并不存在矛盾的状况。

例如，在进行本次复习时，有学生认为全部装置均可组成原电池，而判定依据在于两极材料之间存在差异性，而对此教师则需指导学生根据电子的实际流向对正负极进行分析。1.装置产生的氧化还原反应为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，所以负极是Mg，正极是AL。2.若为碱性环境，那么镁则不可产生氧化还原反应，铝失电子能够为负极产生自发的氧化还原反应形成原电池，所以在这时的氧化还原反应表现为2AL+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+3H2↑，负极：AL，正极：Mg。3.在装置中，在浓硝酸中铁会钝化这点容易受到学生忽视，在打破误区之后，能够获知此装置产生氧化还原反应即表示为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，正极：Fe，负极：Cu。4.在装置中和原电池中的氧化还原反应之间存在差异性为学生判断此点的瓶颈，对此就需以氧化还原的层面为着手点，探寻能够获得的氧化剂的方式，氧气是较常见的一种氧化剂，所以此种装置的反应方程表示为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，正极：O2，负级：Fe，为吸氧腐蚀的重要原理。

将氧化还原反应模型当作一项基础，教师还可指导学生对无氧状态下，以碳与铁为电极，氯化钠溶液为电解质溶液，能否组成原电池这一问题进行思考，正极材料与负极材料之间若不同，那么还能否形成原电池，以及正极与负极材料之间若存在不同，那么还能否形成原电池？在整个思考阶段，学生能够深入认知到氧化还原反应与原电池二者之间的关系，也能够认知到原电池为自发性的氧化还原反应，以便学生对本次复习内容进行总结。主要总结内容包括：在装置中（前三个）电子质溶液获得电子会参与到氧化还原反应中，在另外装置（第四个）中若电解质未能参与到反应中，那么产生的作用为何？会否存在电解质溶液与电极均不能参与到反应的原电池中的这种情况，在探析上述问题的过程中，能使学生牢固掌握化学知识。

二、电解池

通过比较电解池与原电池之间存在的差异性，学生均能够了解到电解池存在外接电源，也是由于存在外接电源，所以电解质属于一种非自发性的氧化还原反应。学生在已了解阴阳极与正负极相关知识以及概念的前提下，能够将电源当作抽水机一样的存在，也能够将电子抽出，同时把其输送至另外一个电极中。

在以电源为前提之后，增加电极当作负载产生化学反应，所以电解池中的电机属于阴阳极而非正负极，对于此点也需让学生明晰，确保学生能够了解二者之间存在的差异性，并深入掌握此部分的知识，使学生在复习阶段受益匪浅，而教师也需对此方面的内容加以总结，不断巩固学生的复习成果。

例如，若某溶液中C（H+）=2.0mol·L-1。阴离子表示为SO42-，在充电期间，左槽溶液的实际颜色会由之前的蓝色转为黄色，那么在此情况下就能够明确此储能电池为正负极。学生能够针对氧化还原反应模型进一步探析充电电池的主要反应原理，在充电期间由左槽至蓝色变为黄色与酸性环境的有效判断，a电极产生VO2→VO2+的有效转化，此半反应失电子则表明和a电极之间相连接的为电源正极，方程式表示为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+。所以和b电极之间相连的即为负极，在深入分析相关例题之后，针对氧化反应模型去深入认知宏观模型，保障学生的复习效果，让学生在整个复习阶段获得诸多收获。

三、体验解图思维

反应原理图像题存在诸多变式，考查形式也十分灵活，在此情况下，若学生处在机械、被动的复习状态中，则会使学生在做题的过程中感到迷茫，失去信心。针对此情况，若想提高学生的复习效果，教师还需指导学生深入体验整个画图过程，以便提高学生的解图水平，深化学生的复习成效。

例如，在一定温度下，在密闭容器中放置草酸钙，产生化学反应，若某刻处在平衡状态，缩小容器体积是之前的1/2，处在固定的状态中，在某时刻再一次处在平衡状态。那么对CO2的浓度会产生何种变化？让学生对此进行绘图，在绘图过程中，学生可观察到起点位置CO2的浓度已经为之前的两倍，依据勒夏特列主要原理，所以许多学生均会认定为终点位置的CO2浓度肯定会超过CO。而对此，教师就需重视引导高中学生，让其能够认知到以定性视角对平衡移动进行解释，仅为一种经验性的规律，在平衡移动之后，CO2的实际浓度并未产生变化。

通过上述训练之后，学生能够收获许多知识，如在解读图像的过程中，不但要关注终点，还应关注起点，须以定量的视角深入解读图像。而在进行二轮复习时，须注重关键知识点，提升其高阶认知水平。由上述内容可知，在高考复习阶段，教师要引导学生进行图像绘制，让学生体验解图思维，这样学生在复习阶段才能够更具方向性与有序性，使学生的复习过程能够更为高效。