“分数-组合-分数”法对电化学知识的回顾_电化学论文

采用“分—合—分”法复习电化学知识,本文主要内容关键词为:电化学论文,知识论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

高考既重视“双基”的考查,也重视知识规律的考查,又注重能力的考查。而电化学知识的考查根据《2007年普通高等学校招生全国统一考试大纲》[1]的要求:①理解原电池原理,初步了解化学电源,了解化学腐蚀与电化腐蚀及一般防腐蚀方法;②理解电解原理,了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等反应原理。因此,有关电化学知识的复习必须落到实处,必须抓好3套装置及其原理的复习。本文重点围绕对原电池知识、电解池知识、电镀池知识的复习提出新的设想——采用“分—合—分”法复习电化学知识使知识系统化。

一、“分—合—分”法原理

图1 “分—合—分”法原理

二、掌握原理,重视基础(学生活动为主,教师活动为辅)

1.原电池、电解池、电镀池判断规律

若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判断,主要思路“三看”:一看电极(两极为导体且活泼性不同);二看溶液(两极插入电解质溶液中);三看回路(形成闭合回路或两极接触)。若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。可以清晰地判断出3套装置。

2.复习要点

根据图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,复习时抓好以下要点:

(1)装置名称及定义;

(2)电极反应及电极名称;

图2

(3)电化学总反应式;

(4)电极变化;

(5)电流方向及电子流动方向;

(6)原电池、电解池、电镀池的能量变化;

(7)原电池、电解池、电镀池的形成条件;

(8)分析各装置中的pH怎样变化?

阴极(电极材料不参加反应,本身受到保护):阳离子放电顺序是金属活动顺序的倒顺序。

5.电解有关计算的方法规律

通常求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解法有:①根据电解方程式或电极反应式列比例式求解;②利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解(常用电子守恒较简便)。

三、情景创设(师生互动)

1.题型示例

如图4(见下页)所示,请回答有关问题(假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化;a、b、c、d为接头;①……⑧为各装置中的电极编号。)

(1)说出各装置的名称及电极名称;

(2)D装置在虚线框中的电极连接应为__。其理由是__;(若虚线框中接入一个灵敏电表,则指针偏向何方?)

(3)当K断开时,各装置中的现象为:A__;B__;C__;D__。

(4)当K闭合时,A、B、C装置中的现象为:A__;B__;C__。电极反应为:①__;②__;③__;④__;⑤__;⑥__;⑦__;⑧__。

(5)当K闭合后,电路中有0.2 mol电子通过时,A中共产生__L气体(在标准状况下),③减轻__g,④中产生__L气体(在标准状况下),⑥增重__g,⑦区域沉积物是__。

(6)当K闭合后,整个电路中电子的流动方向为(用①……⑧和“→”连接)__。

(7)当K闭合后,A、B、C、D各装置中的pH怎样变化?简要分析。

[题型示例参考答案]

(1)A装置为电解池(电解饱和食盐水实验装置);B装置为原电池;C装置为电镀池;D装置为电解铜原理(铜的电解精炼)。

①为阳极;②为阴极;③为负极;④为正极;⑤为阳极;⑥为阴极;⑦为阳极;⑧为阴极。

(2)d接a、c接b(根据各装置外电路的电子流动方向或各装置的电极判断);该装置为电解铜原理即铜的精炼,粗铜作阳极,纯铜作阴极;若虚线框中接入一个灵敏电表,则指针由a偏向b。

图4

(3)无明显现象;锌片溶解,有气泡逸出,且速度慢,铜片无现象;无明显现象;无明显现象。

(4)在①一端有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝;在②一端有无色气体产生,且溶液变红;锌片溶解,铜片上有气泡逸出,且速度快;铜片溶解,银片上出现红色物质。

电极反应为:

(5)4.48;6.5;2.24;6.4;位于金属活动性顺序铜之后的银、金等金属杂质,称为阳极泥。

(6)①→⑧;⑦→⑥;⑤→④;③→②。

2.本题设计意图

将零散的电化学知识归纳为系统化知识(实现基础到能力的提升);将电化学综合性知识分解为点的知识(实现知识回归教材);通过这种方法的复习培养学生的分析能力、观察能力、计算能力、逻辑思维能力和创新能力;使学生能辩证看待学习的过程是循序渐进和螺旋式上升的过程,以此来激发学生学习的积极性和主动性,充分挖掘学生的潜能,培养学生的学习兴趣;教给学生复习知识的方法,同时留给学生足够的自我发展空间。

3.本题操作程序简述

首先利用“分—合—分”法原理,在教师的指导下让学生自己复习回顾电化学知识。然后教师和学生共同来理解本题型示例。最后让学生按分块的知识来解决该题的问题。解决该题的重心是分解该题。将其分解为原电池、电解池、电镀池,然后回归教材知识,区分出是原电池、铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业,还是其他情况。分解结果如下:图4(A)为氯碱工业、图4(B)为原电池、图4(C)为镀铜、图4(D)为铜的电解精炼(这样可以让学生将复杂问题简单化,便于解决综合性较强的实际问题)。最后让学生实施解决问题的过程(学生活动)。

四、教学反思(教师活动)

通过利用“分—合—分”法原理复习电化学知识,可以有效防止相近的知识相互混淆,使各块的知识更加清晰。这种方法既顾及好学生又顾及后进生的复习,从中让学生收到良好的复习效果。实现知识“从易到难再到易”的过程,实现知识的系统化,使学生明白高考的知识“源于教材,而又高于教材,最终又回归教材”的道理,正确把握好高考复习的方向。“分—合—分”法原理还可以利用于其他知识板块的复习。并要求学生主动搞好复习反思。通过几届学生的实践,收到了较好的复习效果,笔者认为是一种较好的复习方法。

总之,高考复习是一个简单而又复杂的过程,它决定着学生高考的成败。高考信息的把握是否准确和复习方法的选择是否恰当,直接影响高考复习的效率。我们作为教育教学的实施者,只有不断寻求和探索新的教育教学方法和把握高考信息,才能提高我们的教育教学质量,才能使受教育的对象从中受益,最终达到教书育人的目的。

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