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核心素养下的高三电化学二轮复习策略

2020-04-29谢正平

中学课程辅导·教育科研 2020年10期
关键词:电化学电极化学

谢正平

【摘要】阐述了核心素养下的高三电化学二轮复习实施方法。形成解决电化学问题的解题模型,提升学生思维素养和解决真实复杂情境问题的能力,从而培育学生化学学科核心素养,提高电化学二轮复习效率。

【关键字】核心素养   解题模型   二轮复习   复习效率

【中图分类号】G633.8  【文献标识码】A     【文章编号】1992-7711(2020)10-035-01

高考电化学试题的情景来源于生活中的化学电源,科学家研发中的新型电池,实验室中的电化学装置以及生产中的电化学设备等,既能考察电化学知识,也能考察化学学科核心素养,还能渗透创新意识和社会责任等情感态度与价值观,凸显化学学科育人的价值功能备受高考命题青睐。

一、问题的提出

高三化学二轮复习是帮助学生把认识思路结构化,拓展核心知识、融会贯通并迁移运用知识。时间相当紧张,务必争分夺秒。但高三化学课堂二轮复习效率普遍不高。多数教学基本上处于学生做题教师讲题的死循环。如何设计开展高三电化学二轮复习,充分调动学生热情具有很高的研究价值。在必备知识的学习过程中,培养学科学习的关键能力,发展学生的学科素养,形成正确的核心价值观。

二、具体教学实践

高考要求我们教学关注的不应该只是“必备知识”的学习,更要关注“关键能力”“学科素养”和“核心价值”的学习。有效突破电化学二轮复习这一重难点,具体教学过程如下:

1.导:情境导入

在导的教学环节中,教师在课堂教学中处于主导地位。导,可以是“导入”, 教师情境导入,展示学习目标。

(1)1918年,德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。1931年,卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。1932年,欧文·兰茂尔曾经因为表面化学领域的工作获得了诺贝尔奖。2007年,德国化学家格哈德·埃特尔发现了哈伯-博施法合成氨的作用机理获得诺贝尔化学奖。由此说明“高温高压催化剂条件下合成氨”对人类文明发展具有重大意义。但常温下能合成氨吗?

(2)电化学情景再现。2019年全国Ⅰ卷理综高考12题,以犹他大学的Minteer教授的最新研究成果“常温下合成氨”为载体,考查了电化学知识。原题见自主学习。

(3)展示学习目标。研究近5年全国Ⅰ卷高考真题,列出下列表格:

说明新课程核心素养下的全国Ⅰ卷,每年必查电化学知识,且题型比较稳定。

2.学:自主学习

【2019·高考全国卷Ⅰ,T12】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是(    )

A.相比现有工业合成氨,該方法条件温和,同时还可提供电能

B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2 + 2MV2+ = 2H+ + 2MV+

C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

【思考】

(1)电极名称、电极反应式书写?

(2)电子和电流移动方向、离子移动方向、溶液不同区域pH变化?

(3)交换膜是阳膜还是阴膜?

(4)总结此类题目解决模型?

3.研:合作探究

针对自学不能解决的问题,拿出来小组讨论。在“研”的学习环节中,学生在课堂内研讨,是小组内对学、群学,是小组合作学习。

4.展:小组展示

在展示过程中,学生认真倾听,就存在问题或疑惑可提出自己的观点。教师重点关注课堂生成性问题。

5.评:师生互评

“评”可生评,也可师评。师评重点突出评思路、方法和规律。本节课教师重点归纳电化学的解题模式,再配以近年高考题和模拟题加以巩固训练,及时发现和解决学生存在问题。

三、电化学二轮复习教学策略

(一)夯实基础知识

高考电化学考查内容包括:新型电池的分析、电极名称判断、电极反应式的书写、离子移动方向、电子和电流移动方向、溶液pH变化等方面。因此夯实电化学基本原理非常重要,务必带领学生回归教材。弄清原电池、电解池原理及应用。

(二)建立解题模型

1.判断原电池或电解池。不管如何复杂的新型电化学装置,通常有外接电源的为电解池,否则为原电池。

2.认清正负极或阴阳极。如果是原电池,电极名称就为正负极,否则为阴阳极。可通过以下几种方法判断:①两极材料;②电子、电流、离子移动方向;③电极反应、总方程式;④电极现象。

3.书写电极反应。电极反应的书写步骤如下:

①列物质,标得失;根据物质化合价变化,标出得失电子数目。

②看环境,配守恒;根据溶液酸碱性或环境信息,配平电子守恒、电荷守恒和原子守恒。

③两相加,验总式。两个电极反应电子转移数目一样就可以直接叠加得到总反应。当然对于复杂的电极反应,也可利用总反应减去一个相对简单的电极反应而得到。

(三)发展创新意识

电化学在理论和技术上不断创新,应用领域地位越来越高。新型材料的使用使得现代电池往能量更高、寿命更长、安全环保方面发展。所有这些决定电化学高考题必然以最新装置和最新情景出现,备考时务必关注最新科技文献和相关时事,提升学生创新意识和社会责任。

[参 考 文 献]

[1]周曼文.学科核心素养下电化学命题、解题和教学模型分析[J].教学考试,2019,(45).

[2]吴星.从三维目标走向核心素养[J].化学教学,2017,(1).

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