安徽省蚌埠市固镇县第一中学 233700
摘 要:高中化学几乎是整个化学学习中的高难度阶段,相对于初中化学而言,其学习内容、解题技巧、思路都是在难度上提高了一个档次。再加上高考的压力以及它的重要性,高中化学无疑是难上加难,学好高中化学也是至关重要的。
关键词:高中化学 原电池 电解池
高中化学要学习的知识点异常繁复,难度也是很大的。虽然基础知识的考查很重要也很有必要,但是对高年级学生而言,更应该考查的是学生调动综合知识和整体思维的能力,同时也能将学生分出等次。本着这样的考试目的和其他考试动向,出题老师也更愿意偏向技术性难点重点及易错点的考查。在诸多高中化学考点中,本文将挑出一个重要考查点——原电池电解池原理,来谈谈解题技巧和思路,以及在教学方面的一些心得体会。
一、例题展示
1.Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是______。电池工作时,电子流向_____(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2-NH4C1混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是_____。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的_____(填代号)。a.NaOH;b.Zn;c.Fe;d.NH3H2O。(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_____。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为_____g。
本题解析:
(1)负极上是失电子的,则Zn失电子为负极,电子由负极流向正极,故答案为:Zn(或锌);正极。(2)电化学腐蚀较化学腐蚀更快,锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。题中a和d选项不能除去杂质离子,c项会引入新杂质,所以应选Zn将Cu2+置换为单质而除去。故答案为: 锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀;b。(3)阴极得电子,发生还原反应,H+得电子生成氢气。因为1mol MnSO4∶1mol MnO2∶2mol e-,通过2mol电子产生1mol MnO2,其质量为87g。故答案为:2H++2e-=H2↑;87g。
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这是一个常见的原电池经典练习题,很多题型都不尽相同,考查的考点也诸如此类,无非是电池的正负极、电子流向、溶液离子等等相关考点。虽然出题导向差不多,但是出题方式还是千变万化的。分析整个题目,第一问考的是基础知识,涉及到原电池的正负极的判断和识别,以及电子流向、电池负极放电失电子,电子流向从负极流向正极。教师在教授这个知识点的时候应该着重论述电子流向的问题,电子带负电,流向恰恰与电流方向相反,这里是极易产生错误的地方。第二问灵活地考查学生的综合知识调用能力和同类知识点联想的能力、能否分得清原电池中含有杂质带来的后果以及它的原因。同时后一问还采用了排除法达到解题的目的,教师也应该着重教授学生除基础知识之外的一些相应灵活的解题技巧。第三问是题型的引申,扩展学生的思路,另起一个相似点提问,考查学生灵活转变思维的能力。鉴于此,教师就应该在平时的教学过程中给学生打好基础,同时再扩展新的原电池工作原理,让学生多接触这样的题型,就更容易灵活变换思路,重点还是抓好方法技巧。最后一空是一个难度加大的题,它要求学生要有很牢的基础,同时还要发散思维能力。此处运用了化学方程式中物质的量之比等于系数之比这个知识点,使解题步骤简化,因此更快、更简单地解决了这个题目。
二、电解池相关知识点
电解池原理比原电池要难一些,原电池是通过物质的自发氧化还原反应主动放电,电解池通过外加电源被动放电,使原本不能自动发生的反应被迫发生,这对电解池的外部要求要更高一些,同时设备也要更复杂。原电池与电解池就像一个逆运动,原电池是将化学能转化成电能,而电解池则是将电能转化为化学能。在电解池中,要有与电源相连的两极,同时要形成一个闭合回路……在这一节知识点中有很多需要注意的考点,教师应该着重提醒反复提问。比如:电子并不会经过电解质溶液,在溶液中是通过正负离子的定向移动形成电流。这个部分的知识点都是比较抽象的,为防止学生很难理解,授课老师可以利用一些化学现象和辅助仪器来帮助学生理解。
比如:在电路上采用电流计来测定电流的方向,看指针的偏转方向,同时还可以测电流大小;再结合化学方程式,更清楚地理解闭合回路的效果以及电子的流动情况。在溶液中,也可以通过溶液的颜色变化来判断正负离子的运动。例如:阳极附近是否产生了Fe3+或者判断Fe3+能否向阳极运动,则可以在阳极附近滴入硫氰化钾溶液,如果阳极溶液变成血红色,说明上述情况成立,反之则否。同时,如今多媒体技术在教育教学方面有很大的引入,高中化学正好可以利用Flash微观动画来改善这方面的教学。
总之,高中化学中电解池、原电池既是难点也是重点,它难就难在具有很强的考查性,相当于一个分水岭。电解池、原电池的重点在氧化还原反应上,包括化学价的变化、电子的转移,在讲课的时候应该一并拿来学习分析,再格外列出不同点和易错点,加以重点教学。
参考文献
[1]王凯新 《基于电池的高考命题特点和复习指导》.《中学生数理化(高二版)》,2009年,12期。
[2]朱慧 《基于学生“电解池”学习困难的测查与教学建议》.《化学教与学》,2017年,7期。
论文作者:桑淼
论文发表刊物:《教育学》2018年5月总第143期
论文发表时间:2018/6/25
标签:电解池论文; 溶液论文; 电子论文; 负极论文; 原电池论文; 流向论文; 知识点论文; 《教育学》2018年5月总第143期论文;