高中電化學(xué)知識(shí)教學(xué)淺析

李茂熾

(湖北省襄陽(yáng)市第四中學(xué) 441021)

電化學(xué)知識(shí)是高中化學(xué)重難點(diǎn)之一，是化學(xué)知識(shí)和前沿科技結(jié)合應(yīng)用的熱點(diǎn)，也是高考必考知識(shí)點(diǎn)，該部分內(nèi)容不僅知識(shí)點(diǎn)多，題型也多種多樣，主要考查內(nèi)容包括原電池工作原理與應(yīng)用、化學(xué)電池、電解原理與應(yīng)用、電化學(xué)定量計(jì)算方法等.

一、電化學(xué)在高考中的地位

電化學(xué)是一類特殊的氧化還原反應(yīng)，主要研究電極反應(yīng)和能量變化兩方面內(nèi)容.在高考中占有非常重要地位.縱觀近幾年各地高考試題可以看出，試題形式多樣化，考察內(nèi)容包括新型電池結(jié)構(gòu)解析(主要涉及高分子膜)、燃料電池、電極的判斷以及方程式書寫、離子遷移方向濃度變化等是高考命題熱點(diǎn).近幾年高考命題常從生活實(shí)際著手，使學(xué)生在學(xué)習(xí)電化學(xué)基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)習(xí)與社會(huì)、科技、生活息息相關(guān).

二、近幾年高考試題分析

例1某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理如圖，下列說(shuō)法正確的是 ( ).

A．a(chǎn)為CH4，b為CO2

C．此電池在常溫時(shí)也能工作

解析A.從電子流向可以確定左邊電極是負(fù)極，所以a處通入甲烷，則右邊是正極，從右側(cè)出去的是氮?dú)饪梢钥闯觯琤處通入的是空氣(氧氣作氧化劑)，故A不正確；

C.此電池是用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，只能是在高溫下進(jìn)行工作，故C不正確；

正確答案：BD.

A．電池工作時(shí)，a是正極，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14g

B．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性

C．當(dāng)鋰硫電池電極提供1mol電子時(shí)，則理論上鐵電極增重32g

D．放電時(shí)，Li+向正極移動(dòng)，在此電池中加入硫酸可增加導(dǎo)電性

解析A.a是正極，b極為負(fù)極，Li-e-=Li+轉(zhuǎn)移0.02mol電子減重為0.02×7=0.14g，故A正確；B.石墨烯具有導(dǎo)電作用，它的使用能提高電極a的導(dǎo)電性，B正確；C.鐵上鍍銅，銅作陽(yáng)極，陰極(鐵極)發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu，轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，析出銅0.5×64=32g，C正確；D.硫酸能夠與金屬鋰電極反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，D錯(cuò)誤.正確答案：D.

例3有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如下圖所示(電極未標(biāo)出)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).

B．相同條件下，當(dāng)電解池生成2L Cl2，理論上燃料電池應(yīng)消耗1L O2

C．電解池中陽(yáng)離子移動(dòng)流向陰極池

D．溶液a、b、c的pH大小順序?yàn)椋篴>b>c

三、新課教學(xué)和高考復(fù)習(xí)建議

電化學(xué)基礎(chǔ)在高中化學(xué)中是教學(xué)重難點(diǎn)，因此教師在講授新課時(shí)，要注意本章節(jié)內(nèi)容與“溶液中離子平衡”、“氧化還原反應(yīng)”相關(guān)知識(shí)構(gòu)建聯(lián)系，使其能夠分析反應(yīng)體系中微粒及其運(yùn)動(dòng)情況.此外，教師在講授原電池和電解池工作原理時(shí)能夠?qū)σ淮涡凿\錳干電池與二次鉛蓄電池以及燃料電池、電鍍金屬冶煉等進(jìn)行分析，使學(xué)生不僅能夠掌握電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，還能夠體會(huì)到電化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，對(duì)人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展起著十分重要的作用.

在高考復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師要按照考綱要求強(qiáng)化學(xué)生對(duì)原電池(以Zn-Cu原電池為例)和電解池(電解CuCl2溶液為例)工作原理的掌握，使其熟練掌握電極和電池反應(yīng)方程式書寫方法，能夠說(shuō)出常見化學(xué)電源種類及工作原理，清楚地闡明金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕原因，掌握金屬腐蝕危害和預(yù)防金屬腐蝕措施.學(xué)生要想做到以上幾點(diǎn)就需要教師在高考復(fù)習(xí)過(guò)程中運(yùn)用一定技巧，比如指導(dǎo)學(xué)生熟記基礎(chǔ)知識(shí)和原電池模型及工作原理；通過(guò)類比原電池結(jié)構(gòu)模型準(zhǔn)確書寫方程式，從有效練習(xí)高考經(jīng)典習(xí)題中不斷摸索此類型題目解題思路，提高解題速度.