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原电池原理、晶体结构的知识、氧化还原反应理论均是《中学化学教学大纲》及《全国统一招生理科综合考试说明》中要求熟练掌握的重点知识，也是高考的常考点和热考点，常与其它知识结合编成综合测试题。其中的复杂原电池电极反应式及总反应式的书写、一些晶体或分子中原子数与键数之间的关系、复杂的有机氧化还原反应方程式的配平也是中学生学习考试中的难点，而现行中学化学教材对其阐述不多，甚至没有涉及，难以满足学生学习的需求。正因如此，广大学生在掌握这些重要知识，并切实突破这些难点时有相当难度，同时，也长期困扰相当一部分化学一线教师。本人在教学实践中，进行了较为深入的研究、探索和总结，以为可以通过以下几方面，有效地突破这些难点并提高学生的创新能力。
一、复杂原电池电极反应式和总反应式的书写
原电池原理是高中化学知识体系中重要的电化学理论知识。正确书写其电极反应式需要学生具有牢固的知识铺垫，否则孤立地让学生掌握是很难的。因而，必须让学生进行扎实的知识贮备，主要集中体现为：
首先，由电化学理论知识可知，在理论上，任何一个自发进行的氧化还原反应均可以设计成一个电池。化学理论告诉我们，氧化还原反应中必有电子的转移，采取适当的措施即可让转移的电子通过外电路形成电流而对外供电。这是化学电池的理论基础。一个总的电池反应就是一个氧化还原反应。它们之间的关系可以小结为：
以上关系在判断电池的正、负极时经常用到。
其次，若已知两个电极的反应式，只需两式相加，再消去等式两边相同的化学式即可得总的反应式。
第三，在书写电极反应式时应遵循下列原则：
①质量守恒原则：即反应式的两边各元素原子总数要配平。
②电子守恒原则：负极反应式中失电子总数等于正极反应式中得电子总数。
③电荷守恒原则：即反应式两边电性相同而电量相等。
④事实性原则：所写的反应式要与实际相符。如：酸、酸性氧化物及H[+]等不能在碱性介质中生成。
第四，在不同的溶液中，反应物中“氧”多、“氧”缺、“氢”多、“氢”缺可用下表中的方法进行处理。这在电极反应式的书写中显得特别重要，必须让学生熟记。
为了使学生扎实围绕上述诸方面做好知识贮备，并熟练掌握相关技能技巧，可通过以下习题对学生进行强化训练：
[习题Ⅰ]写出下列在不同介质中的电极反应式并注明正极和负极。
（1）酸性溶液中：
实践证明，如果围绕以上几方面的知识贮备，引导学生进行扎实的“铺垫”训练，在此基础上，教师适当进行精要的点拨，将为学生进入到具体书写电池反应式打下坚实的基础。
电池电极反应式的书写是有规律可寻的，只要引导学生掌握其规律，形成技巧，学生的书写能力就会得到同步提高。让学生掌握书写技巧，可遵循以下学习思路。
用酒精、空气和KOH溶液可制成碱性燃料电池。其优点有：一是资源可再生，二是对环境污染小，三是能量利用率高。那么，该电池的电极反应式和总反应式应怎样书写呢？现以此为例阐述如下：
1.在负极，CH[，3]CH[，2]OH-e[-]=CO[，3][2-]
①失去电子总数的计算方法：乙醇（CH[，3]CH[，2]OH）中，氧元素为-2价，氢元素为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，可以算出碳元素的化合价为-2价，而产物C0[，3][2-]中碳元素的化合价为+4价，故，一分子乙醇中的两碳共升高了12价，失去了12e[-]；
②从CH[，3]CH[，2]OH→2CO[，3][2-]变化中可知：左边缺5个氧原子，在碱性溶液中可由10个OH[-]提供5个氧原子，同时生成5个H[，2]O分子；也可以看出左边多了6个氢原子，可与6个OH[-]离子结合成6个H[，2]O分子。
综合①和②可得，负极的电极反应式为：
左边缺6个氧原子、多4个氢原子，可由12个OH[-]离子提供6个氧原子，并生成6H[，2]O，由4个OH[-]离子结合4个H原子生成4H[，2]O。综合起来，也可以得到上述负极的电极反应式。
2.在正极，氧气分子得到电子
①得电子数：1个O[，2]分子中的两个氧原子从零价降低到-2价，共得到4个电子（e[-]）；
②在碱性溶液中，一个O[，2]分子中的两个氧原子可与2H[，2]O结合成4OH[-]。
综合①和②得，正极的电极反应式为：
O[，2]+4e[-]+2H[，2]O=4OH[-]
因此，酒精——空气碱性燃料电池的电极反应式为：
运用上述方法还可以写出下表中电池的电极反应式和总反应式，给学生作练习之用。通过练习、评讲，可使学生形成较强的书写能力，也能培养学生的创新能力。
二、一些晶体或分子中原子数与共价键数的关系
本文运用数学的几何知识，并结合化学中晶体结构的知识，将晶体或分子中的原子和键的关系转化为点、线、面的关系予以解决。
例如：求石墨晶体中碳原子数与碳碳键键数之比。现解析如下。
第一种方法。以晶体中的一个碳碳键作为研究对象。由晶体结构的知识可知，石墨晶体是层状结构，在同一层中，每一个碳原子与相邻的三个碳原子形成三个碳碳键，6个碳原子构成一个正六边形，无数正六边形构成层状平面结构。因此，在上图中的碳原子①与②对所研究的此碳碳键分别只作出1/3的贡献，也可理解为：两个1/3碳原子就可以形成一个碳碳键。故，在晶体中，碳原子数N（C）与键数N（C-C键）之比为：（2×（1/3））∶1=2∶3。
第二种方法。选择晶体中的一个碳原子作为研究对象：所研究的此碳原子与相邻三个碳原子共同形成三个碳碳键，因此，该碳原子净形成的碳碳键键数仅为：3×（1/2）键。则在石墨晶体中，
N（C）∶N（C-C键）=1∶（3×（1/2））=2∶3。
第三种方法。选择晶体中的一个正六边形作为研究对象（如右图）。在此正六边形中，每个碳原子为三个相邻的正六边形所共有，则该正六边形净含碳原子数为：6×（1/3）=2个；每个边（即每个碳碳键：C-C）为两个（正六边形所共有，则该正六边形净含碳碳（C-C）键数为：6×（1/2）=3。因此，晶体中：
N（C）∶N（C-C键）=2∶3。
为了强化上述解题技巧，并通过练习形成能力，可用下列习题进行专项训练。
[习题Ⅱ]1.分别求金刚石晶体、二氧化硅晶体中的原子数与共价键数之比。（1∶2，3∶4）
2.求一个C[，70]分子中碳碳单键（C-C）数和碳碳双键（C=C）数分别是多少个。（70，35）
三、有机氧化还原反应方程式的配平
有机氧化还原反应方程式既有普遍性，又有其特殊性。其普遍性表现在：它既要遵守一般化学反应必须遵循的质量守恒定律（即方程式中各元素原子数要配平），又要遵守氧化还原反应所应遵循的电子守恒原则（即氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数），表现为化合价升高总数等于化合价降低总数。故，可以用“化合价升降法”对有机氧化还原反应方程式进行配平。其特殊性表现在：有机物中碳元素的化合价因分子组成不同而不同。有机氧化还原反应方程式的配平的关键和难点在于：有机物中碳元素化合价的确定。经本人的研究和总结，可用下述方法确定有机物中碳元素的化合价：
由于碳元素的非金属性强于氢元素和金属元素，因此，氢和金属在有机物中显正价，H为+1价；又因为碳、氢元素的非金属性弱于O、N、S及卤素等元素，因此，氧（O）、硫（S）元素显-2价（除过氧化物、过硫化物外），氮（N）显-3价，卤素（F、Cl、Br、I）显-1价；再根据“化合物中各元素化合价代数和等于零”即可算出有机物中碳元素的化合价。
在现行高校的基础有机化学教材中，在讲述甲苯被酸性KMnO[，4]溶液氧化时，也只列出了下列转化关系式：
实际上，用上述方法，完全可以写出并配平上述转化中的化学方程式。现以此为例加以说明。
第一种方法：平均化合价法。
在甲苯的分子式C[，7]H[，8]中，氢元素为+1价，碳元素则为-（8/7）价；在氧化产物中（C[，7]H[，6]O[，2]），氢元素为+1价，氧元素为-2价，则碳元素为-（2/7）
应为+3，故，碳的化合价仍升高6价。仍然可以用化合价升降法配平。
以下习题可供学生练习用。
[习题Ⅲ]1.写出并配平HCHO分别与新制Cu（OH）[，2]（加热）、银氨溶液（水浴加热）反应的化学方程式。
2.用平均化合价法和局部化合价法配平用酸性KMnO[，4]把CH[，3]CHO氧化成CH[，3]COOH的化学方程式。
3.用局部化合价法配平对—二甲苯被酸性KMnO[，4]溶液氧化的化学方程式。
综上所述，欲求让大面积学生熟练掌握并能正确运用以上三方面难度较大的技巧和方法，必须根据教材知识体系为其准确定位，引导学生进行扎实而有序的知识贮备，对关键的重要技巧、方法予以必要的讲解和精要的点拨，同时，遵循科学的思维训练规律，展开必要的相关强化训练，以逐步掌握相关技巧并形成能力。这样，长期困扰学生的这些知识难点，就能得到有效的突破，创新能力也必将得到培养和提高。