习题的拆分复合与变式教学示例，本文主要内容关键词为：示例论文,习题论文,式教学论文，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。
题目 甲、乙、丙三个电解池如图1所示（其中的电极大小、形状、间距均相同），乙、丙中溶液浓度和体积相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g时，乙中电极上银的质量增加()
附图
图1 实验装置
这是一道电化学计算题，它考查的知识点牵涉到电解时离子的放电顺序和并联电路的计算，学生对此较为陌生，课堂讲评时可以把此题拆分为三个基本题，然后再复合成原题。同时对此题进行变式训练，可以提高学生的思维能力。
一、习题的拆分
我们根据上题的素材按照不同认知层次设计成三个阶梯得到三个基本题。第一题是单个电解池的电解，第二题是两个电解池串联的电解，第三题是三个电解池串联的电解。
1.如图1装置中通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g时，则石墨电极上生成何种物质？质量是几克？
分析 此装置为简单的电解池，如图2。因为石墨为阳极，所以电解时阴极铜电极上析出铜，石墨电极上析出氯气。由电荷守恒可知：通过电路中的电子为
。
附图
图2 实验装置
2.如图3装置通电一段时间后，若铜电极的质量增加0.128g时，则乙池中另一电极上银的质量增加几克？
附图
图3 实验装置
分析：此题甲乙两个电解池为串联，相同时间内通过甲、乙两池的电量相同，由电荷守恒可得：通过甲池电路的电子为
，可推出乙池中银电极为阴极，其电极上析出Ag。
m(Ag)=0.004mol×108g/mol=0.432g
3.甲、乙、丙三个电解池如图4所示（其中的电极大小、形状、间距均相同），乙、丙中溶液浓度和体积相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g时，乙中石墨电极上在标准状况下生成多少升气体？
附图
图4 实验装置
分析 此题为三个电解池的串联，相同时间内通过甲、乙、丙三个电解池的电量相同，由电荷守恒可得：
通过甲池电路中的电子为：
附图
可推出乙池中石墨电极上生成氯气，且生成氯气的体积为：
附图
二、习题的复合
解决了上面三个问题，接着引出第四题，是两个电解池并联后再与另一个电解池串联。由于上面的习题为我们做了铺垫，学生对此题求解就有了基础，他们不再感到茫然，而且他们可以很快地找到解决问题的金钥匙。
例 甲、乙、丙三个电解池如图1所示（其中的电极大小、形状、间距均相同），乙、丙中溶液浓度和体积相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g时，乙中电极上银的质量增加几克？
分析 此题为三个电解池混联，其中乙、丙装置并联后与甲装置串联，由题意可知相同时间内乙、丙装置通过的电量相同且等于甲装置的
。由电荷守恒得：通过甲池电路的电子为：
附图
三、习题的变式
解决了上面的问题，留给我们的思考空间更广。当我们把外加电源撤去时，就有一个装置成为化学电源，另外的装置成为电解池。
1.如图5装置工作一段时间后，若甲中银电极的质量增加0.128g时，则乙池中锌电极的质量改变多少克？
附图
图5 实验装置
解析 此题无外加电源，两个装置中可根据电势差推出甲为电解池，乙为原电池。为了培养学生的思维，我们暂且不考虑过电位对它们工作原理的影响。甲池中银电极为阴极，析出铜；乙池中锌电极为负极，锌电极的质量减少，铜电极的质量增加。工作相同时间时通过甲、乙两池的电量相同，由电荷守恒可得通过甲池电路电子为：
附图
2.甲、乙、丙三个电解池如图6所示（假设乙、丙装置通过的电流相等），乙、丙中浓度和体积相同，当工作一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g时，乙中电极纯铜的质量增加几克？若丙池中氯化钠有剩余，假设电解生成的氯气全部逸出，且电解后的溶液体积为200mL，则此时丙池中溶液的pH为多少？
附图
图6 实验装置
解析 此题三个装置无外加电源，因甲装置的化学反应能自发进行，则甲是原电池，乙为铜的电解精炼，丙为电解池。其中乙、丙为并联装置，由甲装置为乙和丙装置提供电源。由题意可知相同时间内乙、丙装置通过的电量相同且等于甲装置的。由电荷守恒可得：甲池中通过电路的电子为：
附图
3.如图7所示，若电解5min时铜电极的质量增加2.16g，试回答：
(1)电源电极X为_______极。
(2)pH变化：甲______，乙______。
附图
图7 实验装置
(3)通电5min时，甲共收集到224mL气体（标准状况），液体的体积为200mL（设电解前后无体积变化），则通电前
溶液的物质的量浓度为多少？
解析 乙池中铜电极质量增加，则铜为阴极，与阳极银相连的Y极为正极。所以X为负极。
甲池电解硫酸铜和硫酸钾的混合液，则溶液的pH减少。乙池相当于电镀银，所以pH基本不变。
附图
x=0.005mol
溶液的物质的量浓度为：
附图
四、感悟
通过上面的习题拆分与变式训练教学，让我们感悟到解决这类问题的关键是搞清电解时溶液中离子在电极上的放电顺序，这是定性的分析。而整个电路中流过的电子守恒是解题的金钥匙，是定量计算的依据。一题多变的功效远远胜过题海战术。掌握上面习题的拆分、复合、变式三个法宝，任凭同类题型千变万化，我们都能自如应对。
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