拓展分析、知识迁移在化学教学中的应用.docx

拓展分析、知识迁移在化学教学中的应用关于拓展分析、知识迁移在化学教学中的应用【摘要】由题目命题、解题、评题进行试题分析，然后拓展分析总结燃料电池电极反应式书写规律，关键先写出在不同介质中的总反应式和正极反应式，从而得出负极反应式，并把它应用到解题中。在解题中逐步提升学生分析解决问题能力，培养学生观察图形能力，把它迁移应用到其它新型化学电源解题分析。【关键词】新型化学电源；拓展分析；迁移应用新型化学电源是高考复习中的一个重要知识点，涉及的新型电池有“氢镍电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等等，由于题材广，信息新，陌生度大，解题从何入手，学生往往感到困惑，在高三的复习尤其关键。在教学中可由习题回顾，总结规律拓展分析，并逐步提升同学们知识迁移应用能力。【例1】（2014·莆田高三调研）有四种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池，B.碱性氢氧化物燃料电池，C.质子交换膜燃料电池，D.熔融盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是（）1）说命题在知识技能方面以原电池中燃料电池反应原理为考点，考查氢氧燃料电池在不同的介质环境中发生的电极反应。要求看图分析，从图形中获取有关感性知识和印象，并进行初步加工、吸收和存储的能力。在过程和方法方面从图形中提炼出相关的化学信息，结合所学化学知识学会分析电极发生的反应，懂得书写电极反应式。2）说解题本题首先弄清各燃料电池发生的反应式，氢氧燃料电池在酸性和碱性介质中发生的反应学生较熟悉，而在固体氧化物和熔融盐介质中发生的反应较陌生，结合图形提示分析：3）说评题试题的.优点：高考考试说明显示，高考命题将更加注重图表语言的考核。用图表表述化学过程或呈现背景信息是化学的基本表达方式，简约化是理科考生应该具有的最基本的思维特征，而图表正是化繁为简的妙法。本题借助图形，考查的知识点探究意味较强，考察的能力较全面，本题有深化分析的价值，借助此题，详细分析，有助于掌握其它燃料电池发生反应的原理。试题的不足：本题设计的是氢气，同学们较熟悉，试题难度不大。4）拓展分析由本题同学们应清楚其它燃料电池电极反应的书写，应总结规律，做到举一反三的效果。小结：燃料电池电极反应式的书写电极：惰性电极。燃料包含：H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如C2H5OH、CH3OH)等。电解质包含：①酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；②碱性电解质溶液，如KOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸盐，如K2CO3等。第一步：写出电池总反应式若产物与电解质不反应则燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，如:甲烷燃料电池酸性介质中的总反应式为CH4＋2O2=CO2＋2H2O若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的反应式为：【例2】某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如下图，含有某种催化剂。电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。（1）通入SO2的电极为_____极，其电极反应式为______，此电极区pH_____（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）电解质溶液中的H＋通过质子膜____（填“向左”“向右”或“不”）移动，通入氧气的电极反应式为___________。（3）电池总反应式为____________。5）知识迁移应用【例3】（2014·福建名校联考优化卷）锌-空气可充电电池的储存电量是锂电池的三倍，这种电池使用特殊材料吸附空气中的氧，以苛性碱溶液为电解质，放电过程中消耗锌。该电池放电时的总反应：2Zn＋O2=2ZnO。下列有关该电池的判断正确的是（）A．放电时，锌发生氧化反应，作电池的正极B．放电时，正极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OC．充电时，阴极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．电池中的隔离膜只允许OH－通过解析：选D。放电时，锌失电子，发生氧化反应，作负极，先写出正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，总反应减去正极反应式，则负极反应式为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，A、B错；充电时，阴极反应为负极的逆反应，阴极反应式为ZnO＋H2O＋2e－=Zn＋2OH－，阳极反应为正极反应的逆反应，阳极的反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，C错；放电时，OH－由正极通过隔离膜移向负极，充电时，OH－由阴极通过隔离膜移向阳极，D正确。对于其它新型电池，同样先写出总反应式，再写出较简单的电极反应式，从而得出较复杂的电极反应式。最关键的一点，原电池中应根据图示判断出正负极，如阳离子移向的一极为负极，阴离子移向的为一极为正极，电子由负极沿外线路流向正极。对于二次电池，解题中首先分清电池是放电还是充电，在进行解题分析。