王愛麗

摘 要：本文統(tǒng)計分析了近三年新課標(biāo)全國卷電化學(xué)試題的考查情況，并分析了高考改革試點海南、山東2020年高考電化學(xué)試題，以此為依據(jù)，提出了相應(yīng)的教學(xué)及備考建議，旨在教學(xué)及備考中實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效落實。

關(guān)鍵詞：2020高考;電化學(xué);教學(xué)啟示;核心素養(yǎng)

在新課程標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)下，高考化學(xué)試題以實際問題為測試任務(wù)，以真實情境為測試載體，以化學(xué)知識為解決問題的工具，以學(xué)科素養(yǎng)為測試宗旨，全面考查學(xué)生的必備知識和關(guān)鍵能力。原電池及電解池也是高考的高頻考點之一，因此本文章以近3年高考理綜卷或化學(xué)卷中的電化學(xué)習(xí)題為研究對象，從試題的情境及必備的知識、能力，考查的素養(yǎng)等方面進(jìn)行分析，為新高考高三復(fù)習(xí)備考及電化學(xué)的教學(xué)提供一點啟示。

一、試題統(tǒng)計

統(tǒng)計2018-2020年新課標(biāo)全國卷電化學(xué)試題情況：近3年9套全國高考理綜卷選擇題中8次出現(xiàn)過電化學(xué)習(xí)題，出現(xiàn)幾率為88.9%，而從新的高考評價體系中看，電化學(xué)知識在新高考中也是必不可缺的重要考點。電化學(xué)考查常見的題型是：原電池、電解池、二次電池（充放電裝置），試題一般在陌生、復(fù)雜的研究對象及問題情境下，體現(xiàn)對電化學(xué)知識的基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查。側(cè)重考查學(xué)生的分析與推測、歸納與論證能力。側(cè)重于化學(xué)觀念、思維方法、實踐探索、態(tài)度責(zé)任4個方面學(xué)科素養(yǎng)的考查。

二、試題分析[1]

分析近3年新課標(biāo)高考理綜卷電化學(xué)試題有以下幾個特點：

（一）試題情境與時俱進(jìn)。為使考生體會化學(xué)知識強(qiáng)大的應(yīng)用價值，深刻體會化學(xué)、技術(shù)和社會之間的聯(lián)系，滲透“科學(xué)精神與社會責(zé)任”學(xué)科素養(yǎng)，試題多以生活中的電源、科技人員取得的最新電池研究成果、生產(chǎn)中的電化學(xué)設(shè)備等為背景，其中涉及的電極材料種類豐富，如負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)、ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）、高硅鑄鐵為惰性輔助陽極、三維多孔海綿狀Zn（3D-Zn）電極等等;電池的環(huán)境及電池反應(yīng)較復(fù)雜，如MV2+/MV+在酶作用下反應(yīng)，固態(tài)鋰硫電池16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）等;電池的應(yīng)用性較強(qiáng)，如去除天然氣中CO2和H2S，室溫下合成氨，制儲氫物質(zhì)甲酸，智能調(diào)控太陽光透過率實現(xiàn)節(jié)能等。

（二）考查的必備知識面廣。電化學(xué)試題多考查電子的移動方向、離子的移動方向、兩極的確定、兩極的反應(yīng)及簡單的計算，金屬的腐蝕、防護(hù)，金屬的冶煉及精煉等知識。而這些考點的解決需具備氧化還原、元素化合物、離子反應(yīng)、實驗的設(shè)計等必備知識。

（三）考查的關(guān)鍵能力要求高。電化學(xué)試題往往以裝置圖與題干信息相結(jié)合的方式呈現(xiàn)，給出的裝置圖往往又很復(fù)雜，這就要求學(xué)生具備從題干或裝置圖中獲取有用信息，并進(jìn)行加工處理吸收的能力;具備與已有知識整合、重組，并分析、推測，歸納、論證，解決問題的能力。從信息的獲取到知識加工的思維進(jìn)階，再到準(zhǔn)確地用化學(xué)用語表達(dá)，整個過程對學(xué)生的關(guān)鍵能力要求很高。

山東、海南作為第二批高考改革試點，2020年開啟了新高考模式，因此筆者著重分析海南及山東2020年高考電化學(xué)試題。

例題1（2020海南）某燃料電池主要構(gòu)成要素如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A.電池可用于乙醛的制備

B.b電極為正極

C.電池工作時，a電極附近pH降低

D.a電極的反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O

[分析]區(qū)別于2020全國卷電化學(xué)試題，該試題情境簡單，考查學(xué)生較熟悉的燃料電池，也沒有出現(xiàn)復(fù)雜的電極材料，裝置圖簡單易識別。相同的是不論全國卷還是此試題，題目的關(guān)鍵信息均不是在題干的陌生情境或以電池的總反應(yīng)形式給出，均體現(xiàn)在裝置圖中，考查學(xué)生從圖中獲取信息及信息的處理加工能力。均考查了電極反應(yīng)及電解質(zhì)溶液的變化等必備知識。

例題2（2020山東）微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置，利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能，同時可實現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水（以含CH3COO-的溶液為例）。下列說法錯誤的是

A.負(fù)極反應(yīng)為

B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：1

山東卷中的電化學(xué)題，因為是單科卷，題量必然增加，考查的知識面更廣，更細(xì)。一題考查原電池，一題考查電解池，試題均是以電化學(xué)知識的應(yīng)用性為情境，考查的關(guān)鍵知識對學(xué)生思維能力要求很高。題目主要信息也是在裝置圖中呈現(xiàn)，而裝置圖也都是常規(guī)的原電池、電解池裝置圖，學(xué)生較易識別提取信息?？疾榈年P(guān)鍵知識除涉及電極反應(yīng)及電解質(zhì)的變化，還考了電化學(xué)的計算及交換膜的應(yīng)用，考查了學(xué)生的計算能力，關(guān)注到電化學(xué)的應(yīng)用價值，在考查中增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)精神及社會責(zé)任。

三、教學(xué)啟示

高考電化學(xué)試題情境陌生，應(yīng)用性強(qiáng)，在陌生情境及前沿應(yīng)用的干擾信息下能讀懂題目的學(xué)生較少，其次，學(xué)生往往很難從裝置圖中找出關(guān)鍵信息，那么如何從復(fù)雜裝置圖、陌生情境下抓住重點信息，提升思維解決問題;如何突破電化學(xué)教學(xué)及解題難點;如何在電化學(xué)教學(xué)中有效實現(xiàn)核心素養(yǎng)的落地，筆者提出以下幾個建議：

（一）優(yōu)化情境，關(guān)注生活

電化學(xué)試題情境通常選取科技前沿、生活實際或生產(chǎn)過程中的電化學(xué)問題，因此不管是在電化學(xué)知識的講授還是電化學(xué)試題的命制中，都應(yīng)注重情境的創(chuàng)設(shè)。教師可以通過知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫、各種專業(yè)書籍、各種專利等關(guān)注與電化學(xué)有關(guān)的新技術(shù)、新發(fā)明、新應(yīng)用[2]，挖掘有價值的情境素材，增加課堂趣味性的同時培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)知識解決問題的能力。在平時的授課中要聯(lián)系生活實際，教會學(xué)生以化學(xué)的視角觀察生活。借助家庭小作業(yè)、研究性學(xué)習(xí)、選修課等，讓學(xué)生主動參與到化學(xué)探究中來，學(xué)會用化學(xué)知識研究生活中的化學(xué)問題，將所學(xué)的化學(xué)知識應(yīng)用于生活。在高三復(fù)習(xí)備考時也可以借助一個真實的情境，產(chǎn)生問題，由此觸動學(xué)生的思維，綜合利用所學(xué)的化學(xué)知識解決一連串的實際問題。這也是目前高三復(fù)習(xí)課的一種新的嘗試，變枯燥的試題講評為多元立體的活動，更符合新高考對核心素養(yǎng)的考查。

（二）夯實基礎(chǔ)，注重能力

對比近幾年高考電化學(xué)試題，2020年全國卷、海南卷、山東卷的電化學(xué)試題在考查過程中沒有復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，也沒有復(fù)雜的電極干擾學(xué)生，更加注重基礎(chǔ)知識的考查，因此教師在平時教學(xué)及備考時也應(yīng)以基礎(chǔ)為主，不要把時間花在復(fù)雜的裝置、復(fù)雜問題的研究上，花大量的時間刷題，搞題海戰(zhàn)術(shù)。應(yīng)注重從情境中提煉出化學(xué)知識，教會學(xué)生將遇到的問題與已學(xué)的知識緊密聯(lián)系，將已學(xué)的知識遷移解決實際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力——信息提取加工、應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維能力等。

（三）建構(gòu)模型，整合知識

學(xué)生遇到電化學(xué)問題時，經(jīng)常將兩極的反應(yīng)混淆，搞不清電子或離子的移動方向，尤其是在陌生情境的干擾信息下，對于電池在工作中環(huán)境的變化及相關(guān)的計算更是難上加難。究其根本就是學(xué)生對于原電池或電解池的基本工作原理掌握不夠扎實，應(yīng)用起來就更困難。因此教師在授課時應(yīng)將電化學(xué)知識形成網(wǎng)絡(luò)體系，系統(tǒng)地傳授給學(xué)生。教師可以結(jié)合基本的原電池或電解池裝置圖，建構(gòu)原理模型，將原電池或電解池的主干知識系統(tǒng)地呈現(xiàn)在所建構(gòu)的模型中，這樣將電化學(xué)的必備知識直觀呈現(xiàn)，便于學(xué)生識記、理解、應(yīng)用，同時培養(yǎng)學(xué)生分析推理與模型認(rèn)知能力，促進(jìn)核心素養(yǎng)的有效落實。

高考電化學(xué)題除了必備的知識外，對于學(xué)生的思維能力要求也比較高，因此在備考時對于學(xué)生解題思維的訓(xùn)練也是必不可少的，教師可以根據(jù)自己學(xué)生的特點，建構(gòu)常見類型電化學(xué)習(xí)題的思維模型，作為學(xué)生解題過程的輔助，幫助學(xué)生快速地分析題目，解決問題。例如：筆者根據(jù)常見的電化學(xué)習(xí)題，歸納一般解決電化學(xué)習(xí)題的步驟：提取有用信息——關(guān)聯(lián)原理模型——確定兩極——分析環(huán)境變化——解決問題。建構(gòu)這樣的思維模型，給學(xué)生提供解決問題的思路，學(xué)生不論遇到多復(fù)雜的難題都有方法可循，教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法的同時也增強(qiáng)了學(xué)生解決難題的自信心。

（四）解決問題，標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)

電化學(xué)部分將化學(xué)學(xué)科特點充分表現(xiàn)：宏觀表征——微觀探析——符號表達(dá)，最終還要求學(xué)生能夠用準(zhǔn)確的化學(xué)用語表達(dá)出來，呈現(xiàn)在試卷上，尤其是非選擇題，學(xué)生經(jīng)常題意分析準(zhǔn)確，卻在最后電極反應(yīng)式書寫環(huán)節(jié)出錯，導(dǎo)致丟分或不得分。很多教師會認(rèn)為學(xué)生的粗心大意導(dǎo)致化學(xué)符號的錯誤，比如將離子寫成化學(xué)式。其實根本原因是學(xué)生沒有理解電解質(zhì)在熔融或溶液狀態(tài)下的存在形式，沒有真正的理解原電池或電解池內(nèi)電路中離子的移動，缺少宏觀辨識與微觀探析能力。教師在電化學(xué)教學(xué)時重視氧化還原知識的同時也不能忽視離子反應(yīng)對電化學(xué)的重要性，充分利用微觀動畫展示內(nèi)電路中離子的移動及變化;在電化學(xué)習(xí)題講解時，分析電池環(huán)境的變化應(yīng)以分析電解質(zhì)的微觀存在形式為前提，這樣學(xué)生能夠更加理解電池的原理，才能夠準(zhǔn)確的表達(dá)。

總之，教師要深入研究新高考評價體系，把握新時代的育人方向，落實新時代的育人要求，無論是教學(xué)還是備考都應(yīng)將核心素養(yǎng)有效的落實。

參考文獻(xiàn)

[1]申燕、徐俊龍、解慕宗.基于“試題三要素”的高考電化學(xué)試題分析[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018（11）：55-58.

[2]周忠輝.考試內(nèi)容改革背景下的高三化學(xué)備考策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2020（1）：56-60.