高考電化學(xué)試題的命題解讀和教學(xué)策略淺析

張晉

摘要：基于高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型，解讀了高考電化學(xué)試題特點(diǎn)，并分析其命題趨向，提出“建立解決高考電化學(xué)試題的系統(tǒng)的審題、解題模式”、“利用真實(shí)情景討論知識(shí)”、“加強(qiáng)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、任務(wù)解決的復(fù)習(xí)課教學(xué)”的教學(xué)策略，以期幫助學(xué)生優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成解決電化學(xué)問(wèn)題的系統(tǒng)思維，從而提高學(xué)生解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)試題；命題解讀；教學(xué)策略；中學(xué)化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1005-6629（2016）1-0081-07 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1.問(wèn)題的提出

追求能力和綜合素質(zhì)的提高是當(dāng)今高考改革的趨勢(shì)。早在1999年，教育部就在《關(guān)于進(jìn)一步深化普通高等學(xué)校招生考試制度改革的意見(jiàn)》中指出，“高考試題命制要從知識(shí)立意向能力立意轉(zhuǎn)換，考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新能力”。隨后在2001年開(kāi)始了以全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的新課程改革。2009年，《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》中提出“德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的教育改革發(fā)展戰(zhàn)略，并指出要“深化考試內(nèi)容和形式改革，著重考查綜合素質(zhì)和能力”?？梢?jiàn)注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，一直是我國(guó)基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的重要目標(biāo)。

高考試題的命題思路與新課程的教學(xué)理念正好吻合、統(tǒng)一，是培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題能力的極好切入點(diǎn)。基于此，教師應(yīng)該怎樣解讀和分析高考電化學(xué)真題，才能充分利用此習(xí)題資源，以加深學(xué)生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力呢？

1.1解析高考電化學(xué)試題的已有研究

對(duì)高考電化學(xué)試題解析方式的已有研究多以高考大綱為背景，以高考試題為典型例題進(jìn)行解析，基本形式是：高考電化學(xué)知識(shí)考點(diǎn)歸納-典型高考電化學(xué)真題-分析解題思路。其中，柴勇通過(guò)對(duì)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行梳理，以及電化學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題的分析提出了高考命題趨向與應(yīng)試策略；柴勇還對(duì)高考電化學(xué)試題進(jìn)行了分類總結(jié)。薄曉軍對(duì)高考命題進(jìn)行了分析，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行了梳理并對(duì)高考熱點(diǎn)題型進(jìn)行了例析。這種分析方式雖有利于學(xué)生把握高考的考點(diǎn)，但忽略了對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力發(fā)展的需要，缺少對(duì)學(xué)生系統(tǒng)分析電化學(xué)類試題能力的培養(yǎng)，具體表現(xiàn)在學(xué)生面對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)類型時(shí)尚且能自主解決，但是面對(duì)高考試題中綜合復(fù)雜的任務(wù)類型時(shí)，學(xué)生解題思路不系統(tǒng)，導(dǎo)致題海戰(zhàn)術(shù)成為學(xué)生提高應(yīng)試能力的主要路徑之一。因此，需要能真正體現(xiàn)電化學(xué)學(xué)科本體知識(shí)以及發(fā)展學(xué)生學(xué)科能力的新的解題方式。

1.2電化學(xué)教學(xué)的已有研究

文獻(xiàn)中已報(bào)道的電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型不僅體現(xiàn)了電化學(xué)問(wèn)題的知識(shí)結(jié)構(gòu)，還揭示了學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵。其中，王磊等對(duì)其進(jìn)行了系列研究，蔣濤在其碩士論文中對(duì)原電池的教學(xué)進(jìn)行了自上而下的系統(tǒng)研究，通過(guò)對(duì)不同學(xué)段教材中與原電池相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行梳理，建立了原電池認(rèn)知結(jié)構(gòu)，同時(shí)根據(jù)布魯姆的教育目標(biāo)分類理論，從理解、分析、應(yīng)用三個(gè)維度對(duì)原電池教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了能力水平劃允進(jìn)而將認(rèn)識(shí)角度與能力水平組合，提出了原電池的認(rèn)識(shí)發(fā)展層級(jí)模型。王維臻等從電化學(xué)的本體維度、認(rèn)識(shí)維度和問(wèn)題維度出發(fā)，構(gòu)建并提出了高中階段的電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型，并在高三原電池復(fù)習(xí)教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分析和概括了基于電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型建構(gòu)的原電池復(fù)習(xí)教學(xué)有效策略。丁曉新借鑒蔣濤的基于電化學(xué)學(xué)科本體知識(shí)的研究成果進(jìn)行了研究，同時(shí)在其碩士論文中進(jìn)一步發(fā)展和完善了王維臻等建構(gòu)的電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型，并在高一“化學(xué)能與電能”的新授課教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的教學(xué)策略。

1.3本研究的目的和任務(wù)

綜上所述，電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型在新授課和復(fù)習(xí)課教學(xué)研究中起到了很好的教學(xué)效果，但還未涉及如何利用高考試題作為教學(xué)資源以培養(yǎng)學(xué)生能力的研究?；诖?，確定了本研究的主要任務(wù)：（1）基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”解讀電化學(xué)高考試題特點(diǎn)，并就近幾年高考電化學(xué)試題分析其命題趨向。（2）提出電化學(xué)教學(xué)策略，以期幫助學(xué)生優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成解決電化學(xué)問(wèn)題的系統(tǒng)思維，提高學(xué)生解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，解讀和分析高考電化學(xué)試題

2.1對(duì)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”的理解

王磊、丁曉新等建構(gòu)的“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”如圖1所示。共由4個(gè)維度組成，其中認(rèn)識(shí)對(duì)象維度包括原電池和電解池，其共同點(diǎn)在于2大核心要素：電勢(shì)差和閉合回路，其不同點(diǎn)在于能量的轉(zhuǎn)化方向不同。裝置維度包括原電池或電解池里面的所有裝置要素，即失電子場(chǎng)所（負(fù)極材料或陽(yáng)極材料）、電子導(dǎo)體（導(dǎo)線）、離子導(dǎo)體（電解質(zhì)溶液或鹽橋、膜等）、得電子場(chǎng)所（正極材料或陰極材料）；原理維度以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，包括電極反應(yīng)物、電極產(chǎn)物、工作過(guò)程、反應(yīng)現(xiàn)象；任務(wù)類型維度包括觀察記憶、概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證、分析解釋、推論預(yù)測(cè)、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、綜合復(fù)雜問(wèn)題解決、復(fù)雜設(shè)計(jì)8類。丁曉新還依據(jù)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”提取出原電池4個(gè)核心認(rèn)識(shí)角度，包括電極反應(yīng)物、電極材料、離子導(dǎo)體、電子導(dǎo)體。

從結(jié)構(gòu)上看，“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”縱向滿足電化學(xué)認(rèn)識(shí)層級(jí)模型，橫向滿足學(xué)科本體知識(shí)的需求，并且增加了認(rèn)識(shí)對(duì)象、認(rèn)識(shí)路徑以及認(rèn)識(shí)能力對(duì)應(yīng)的任務(wù)類型的關(guān)系。從功能上看，高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型不僅體現(xiàn)了電化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)即各個(gè)角度之間存在的動(dòng)態(tài)推理關(guān)系，而且體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生能力的要求。因此，高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型為解讀和分析高考電化學(xué)試題提供了一定的理論依據(jù)。

2.2基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，解讀高考電化學(xué)試題特點(diǎn)

基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”對(duì)高考試題的解讀，不難發(fā)現(xiàn)電化學(xué)作為高考試題中考查學(xué)生學(xué)科知識(shí)和學(xué)科能力重要的組成部分之一有其必要性。對(duì)電化學(xué)知識(shí)內(nèi)容的考查，不僅是對(duì)氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、水溶液、離子反應(yīng)、金屬活動(dòng)性順序等知識(shí)的綜合運(yùn)用，同時(shí)它還蘊(yùn)含著跨學(xué)科的知識(shí)，涉及對(duì)化學(xué)中電化學(xué)與物理學(xué)中電學(xué)知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用；對(duì)電化學(xué)試題的素材的選擇，注重與生產(chǎn)生活中的化學(xué)問(wèn)題相聯(lián)系，注重挖掘教材中聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容，意在考查學(xué)生解決電化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力，包括分析電池的能力和設(shè)計(jì)電池的能力。將其具體到不同水平層次的任務(wù)，分析電池要求學(xué)生不僅具備對(duì)原型電池進(jìn)行分析的能力，還要有對(duì)實(shí)際生產(chǎn)生活中復(fù)雜電池進(jìn)行分析的能力；設(shè)計(jì)電池要求學(xué)生不僅具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電池的能力，還要具備創(chuàng)新性設(shè)計(jì)電池的能力。根據(jù)高考試題分梯度、多角度考查學(xué)生能力的特點(diǎn)，具體到學(xué)科內(nèi)容又可將能力梯度由低到高劃分為三個(gè)不同的水平，A水平即學(xué)習(xí)理解能力包括A1觀察記憶、A2概括關(guān)聯(lián)、A3說(shuō)明論證；B水平即應(yīng)用實(shí)踐能力包括B1分析解釋、B2推論預(yù)測(cè)、B3簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)；C水平即探究創(chuàng)新能力包括C1綜合復(fù)雜問(wèn)題的解決、C2復(fù)雜設(shè)計(jì)。

2.3基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，分析高考電化學(xué)試題的命題趨向

在解讀電化學(xué)高考試題特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，筆者基于“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”對(duì)近5年高考電化學(xué)試題的命題趨向作了進(jìn)一步的分析，并從中提出電化學(xué)的教學(xué)策略。

2.3.1考查學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力水平的試題，單獨(dú)設(shè)題的比例較小

A水平學(xué)習(xí)理解能力的題中，A1水平要求學(xué)生具備觀察記憶的能力，即要求學(xué)生能記住典型原電池原型及能分析出原電池基本構(gòu)成要素；A2水平概括關(guān)聯(lián)的能力，即要求學(xué)生能自主判斷氧化還原反應(yīng)與原電池的關(guān)系，能宏觀地說(shuō)明生活中的一些簡(jiǎn)單的電化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)指定認(rèn)識(shí)角度時(shí)，能建立起原電池裝置要素和化學(xué)原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系；A3水平說(shuō)明論證的能力，即要求學(xué)生能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)說(shuō)明和論證一些與生活相關(guān)的簡(jiǎn)單的電化學(xué)現(xiàn)象。高考試題中，A1、A2水平的試題無(wú)法區(qū)分學(xué)生的能力水平，所以在高考中，幾乎不單獨(dú)設(shè)題。A3水平的試題一般以選擇題的形式進(jìn)行考查，單獨(dú)設(shè)題比例較小。典型的高考試題展示如下例1。

例1 （2014北京理綜，8）如表1，電池工作時(shí)，O2在正極放電的是（ ）

[審題]

本題給定的認(rèn)識(shí)角度是正極反應(yīng)物（O2）、正極電極材料，其他認(rèn)識(shí)角度不在考查范圍中，要求學(xué)生具備A3水平說(shuō)明論證的能力，即要求學(xué)生能論證生產(chǎn)生活中常見(jiàn)電池的放電情況。

[解題]

根據(jù)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，從原理維度分析。B項(xiàng)，氫氧燃料電池中，電極反應(yīng)物是氫氣和氧氣，氫氣具有還原性，氧氣具有氧化性，所以氧氣是正極反應(yīng)物，在正極放電，正確。其他，A項(xiàng)，鋅錳電池，電極反應(yīng)物是zn和MnO2；C項(xiàng)，鉛蓄電池電極反應(yīng)物是Pb和PbO2；D項(xiàng)，鎳鉻電池，電極反應(yīng)物是Cd和NiOOH，都沒(méi)有氧氣參與反應(yīng)，所以B項(xiàng)正確。

2.3.2考查學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力水平的試題，所占比例相對(duì)較大，多以選擇題的形式單獨(dú)設(shè)題

B水平應(yīng)用實(shí)踐能力的試題中，B1水平要求學(xué)生具備分析解釋的能力，即要求學(xué)生能自主運(yùn)用不同認(rèn)識(shí)角度分析真實(shí)電池的工作過(guò)程及其在生活中的作用；B2水平推論預(yù)測(cè)的能力，即要求學(xué)生能預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單電池裝置可能發(fā)生的電化學(xué)現(xiàn)象（不需要系統(tǒng)分析）；B3水平簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)電池的能力，即要求學(xué)生能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電池裝置解決生活中電化學(xué)問(wèn)題，如自主應(yīng)用電化學(xué)防腐、電鍍、電解的知識(shí)設(shè)計(jì)電池裝置。高考中B1、B2水平的題能均衡高考試題的難度，所以在高考試題中占據(jù)一定的比例。但B3水平的試題，由于開(kāi)放性大、沒(méi)有封閉答案等特點(diǎn)，所以目前高考試題中涉及的比較少。近五年高考試題中僅在2014廣東理綜32（5）題中出現(xiàn)，該題要求學(xué)生對(duì)自然水體中銅件的電化學(xué)防腐進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單電池的設(shè)計(jì)?？紤]到發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題能力要求，設(shè)計(jì)型題目的比例在未來(lái)高考中應(yīng)該會(huì)呈一定比例的增長(zhǎng)。典型高考試題展示如下例2。

例2 （2013課標(biāo)Ⅱ，11）“ZEBRA'’蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示，電極材料多孔Ni/NiCl和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.電池反應(yīng)中有NaCl生成

B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三個(gè)鋁離子

C.正極反應(yīng)為：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-

D.鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)

[審題]

本題給定顯性的認(rèn)識(shí)角度是正極電極材料（多孔Ni/NiCl）、負(fù)極電極材料（金屬鈉），隱性的認(rèn)識(shí)角度為離子導(dǎo)體（鈉離子）和電子導(dǎo)體，未知的認(rèn)識(shí)角度是電極反應(yīng)物。結(jié)合選項(xiàng)知考查的是電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫，離子導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向的判斷。要求學(xué)生具備B1水平分析解釋的能力，即要求學(xué)生能自主調(diào)用給定的認(rèn)識(shí)角度確立電極反應(yīng)物并根據(jù)相關(guān)知識(shí)分析“ZEBRA”蓄電池的工作過(guò)程。

【解題】

根據(jù)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，將裝置維度和原理維度關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析。

首先，根據(jù)物質(zhì)氧化性還原性（化合價(jià)的變化）確定電極反應(yīng)物。負(fù)極材料周圍除Na外沒(méi)有其他物質(zhì)，且Na具有還原性，所以Na是負(fù)極反應(yīng)物。其次，分析物質(zhì)得失電子（化合價(jià)的變化），然后考慮該化合價(jià)都有哪些物質(zhì)存在形式，Na失電子化合價(jià)要升高生成Na+，因?yàn)殡娮訉?dǎo)體是鈉離子，Na+不受環(huán)境介質(zhì)的影響，所以確定負(fù)極產(chǎn)物為Na+；同理正極反應(yīng)物化合價(jià)要降低，所以正極反應(yīng)物只能是NiCl，NiCl中Ni+得電子生成Ni，所以正極產(chǎn)物為Ni。

最后，進(jìn)行原電池過(guò)程及現(xiàn)象分析。負(fù)極№失電子生成Na+，負(fù)極反應(yīng)式為：Na-e-=Na+，正極NiCl中Ni+得電子生成Ni，正極反應(yīng)式為：NiCl2+2e-=Ni+2C1-（C項(xiàng)正確），故電池的總反應(yīng)式為：2Na+NiCl2=2NaCl+Ni，所以電池反應(yīng)有NaCl生成（A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤）。負(fù)極產(chǎn)生的Na+由于靜電吸引移向正極（D項(xiàng)正確）。

所以答案選B。

2.3.3考查學(xué)生探究創(chuàng)新能力水平的試題，所占比例最大，考題形式多樣

考查學(xué)生C探究創(chuàng)新能力水平的試題中，C1水平要求學(xué)生具備解決綜合、復(fù)雜問(wèn)題的能力，即要求學(xué)生面對(duì)復(fù)雜、陌生的電化學(xué)情境時(shí)，能夠自主調(diào)用認(rèn)識(shí)角度對(duì)生產(chǎn)生活中新型的電池裝置進(jìn)行分析；能通過(guò)書寫陌生、復(fù)雜電池的電極反應(yīng)式（涉及酸堿性介質(zhì)），并對(duì)復(fù)雜電化學(xué)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析（分析任務(wù)涉及電極反應(yīng)、電解質(zhì)溶液的變化、帶電微粒的定向移動(dòng)等），熟識(shí)有關(guān)電池發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)；C2水平設(shè)計(jì)復(fù)雜電池的能力，即要求學(xué)生能創(chuàng)造性設(shè)計(jì)復(fù)雜的原電池裝置。這種試題難度較大，通常是將A、B水平的試題綜合起來(lái)考查學(xué)生的能力，這與高考試題作為高校選拔具有較高科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)科能力的人才相吻合，所以這種試題在高考中所占比例最大，而且考查形式多樣。典型高考試題展示如下例3。

例3[2012重慶理綜，29（3）]人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO（NH2）2]，其原理如圖3所示。

①電源的負(fù)極為 （填A(yù)或B）。

②陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)為 、 。

③電解結(jié)束后，陰極室溶液pH與電解前相比將 ；若兩極共收集到氣體13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為 g（忽略氣體的溶解度）。

[審題]

本題給定隱性的認(rèn)識(shí)角度是電極材料（惰性電極）、電極反應(yīng)物[NaCl和CO（NH2）2的混合溶液1、離子導(dǎo)體（質(zhì)子交換膜）和電子導(dǎo)體（電源、導(dǎo)線），還可以從裝置中找到電極產(chǎn)物是C12和H2。由題目可知，①考查電極材料陰陽(yáng)極的確定；②正負(fù)電極反應(yīng)物的確定以及電極方程式的書寫；③電解過(guò)程的分析和現(xiàn)象的預(yù)測(cè)，另外還有代謝產(chǎn)物的計(jì)算。要求學(xué)生具備C1水平解決綜合、復(fù)雜問(wèn)題的能力，即面對(duì)人工腎臟這一新型的電池裝置，能自主地調(diào)用給定認(rèn)識(shí)角度及其相關(guān)知識(shí)解決綜合、復(fù)雜的電化學(xué)問(wèn)題，并通過(guò)原理維度的分析，知道人工腎臟是如何采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中尿素[CO（NH2）2]的。

[解題]

根據(jù)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，將裝置維度和原理維度關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析。

已知電極產(chǎn)物，所以可根據(jù)電極產(chǎn)物逆推電極反應(yīng)物。首先，分析電極產(chǎn)物化合價(jià)的變化，然后考慮該化合價(jià)都有哪些物質(zhì)存在形式，最后考慮環(huán)境介質(zhì)的影響，從而確定電極反應(yīng)物。從題目中給出的裝置可知，電源B極周圍的電極產(chǎn)物是H2，其化合價(jià)只能升高，升高后應(yīng)為H+，所以H+為B極的電極反應(yīng)物；H+具有還原性，所以H+是陰極電極反應(yīng)物，因此可確定B極所連的惰性電極是陰極材料，應(yīng)連接電源的負(fù)極即B極。由此，也可以確定A極是電源正極，A極所連接的惰性電極是陽(yáng)極材料，陽(yáng)極上電極產(chǎn)物C12化合價(jià)降低為C1-，C1-是陽(yáng)極反應(yīng)物。電極產(chǎn)物C12會(huì)和環(huán)境介質(zhì)中的尿素進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)生成N2、CO2和Cl-。

其次，進(jìn)行原電池過(guò)程及現(xiàn)象分析，該電池工作時(shí)，陽(yáng)極室C1-失電子生成C12，C12與環(huán)境介質(zhì)中的尿素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2、CO2和Cl-，所以陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)是：2Cl-2e-=C12，CO（NH2）2+3C12+H2O=N2+CO2+6HCl；陰極室H+得到電子生成H2，其電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，由于中間的質(zhì)子交換膜只允許H+通過(guò)，在靜電引力的作用下，陽(yáng)極室生成的H+移向陰極室，補(bǔ)充陰極室由于H+得電子生成H2時(shí)失去的H+，所以陰極室溶液的pH不變。

通過(guò)上述分析可知，每生成3mol C12會(huì)生成3mol的H2，每消耗3mol C12會(huì)消耗1molCO（NH2）2，同時(shí)生成各1mol的N2和CO2，所以每消耗1mol CO（NH2）2，陰陽(yáng)極室共生成5mol的氣體。所以當(dāng)兩極共收集到氣體13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.6mol時(shí)，會(huì)消耗0.12mol的CO（NH2）2即7.2g。

所以答案為：①B；

②2CF--2e-=Cl2，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；

③不變，0.12mol。

綜上，電化學(xué)高考試題與實(shí)際生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，其在提供具體的問(wèn)題情境的同時(shí)還能體現(xiàn)化學(xué)這門自然科學(xué)的社會(huì)功能。學(xué)生在解答這些問(wèn)題的過(guò)程中，是否能全面地、系統(tǒng)地思考問(wèn)題，實(shí)際上也體現(xiàn)了學(xué)生解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的能力高低。從高考整個(gè)大背景來(lái)看，進(jìn)入高考復(fù)習(xí)之初的學(xué)生基本具備了對(duì)電化學(xué)問(wèn)題的學(xué)習(xí)理解能力，中等以上水平的學(xué)生基本具備了實(shí)踐應(yīng)用的能力，而只有少部分學(xué)優(yōu)生具備解決綜合、復(fù)雜問(wèn)題的能力，而對(duì)綜合、復(fù)雜問(wèn)題的解決能力的考查是近幾年高考的重點(diǎn)，因此在電化學(xué)專題復(fù)習(xí)中，如何將學(xué)生學(xué)習(xí)理解的能力轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用的能力，進(jìn)而發(fā)展成解決綜合、復(fù)雜問(wèn)題的能力，這是教師教學(xué)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。因此，筆者提出如下改進(jìn)電化學(xué)教學(xué)的策略。

3.電化學(xué)教學(xué)策略

3.1建立解決高考電化學(xué)試題的系統(tǒng)的審題、解題模式

之所以學(xué)生欠缺解決綜合、復(fù)雜問(wèn)題的能力，究其根本原因是學(xué)生對(duì)真實(shí)情境下的電池進(jìn)行分析時(shí)，沒(méi)有建立起分析電池問(wèn)題的認(rèn)識(shí)角度，沒(méi)有形成解決電池問(wèn)題系統(tǒng)的思維。

3.1.1高考電化學(xué)試題的審題模式

筆者發(fā)現(xiàn)電化學(xué)高考試題中，已知條件的設(shè)置主要包括兩種情況：一是給定電池裝置，二是給定電池總反應(yīng)方程式；未知條件的設(shè)置主要是對(duì)電池工作原理的考查。這些已知點(diǎn)和未知點(diǎn)都是從電極反應(yīng)物、電極材料、離子導(dǎo)體、電子導(dǎo)體這4個(gè)基本的認(rèn)識(shí)角度設(shè)置的。設(shè)置的方式是通過(guò)調(diào)控已知條件中給定角度的多少以及這些角度的顯、隱性變化來(lái)改變各個(gè)認(rèn)識(shí)角度間由此及彼的推理關(guān)系，從而使學(xué)生感受到解答試題時(shí)的難易程度。所以進(jìn)行審題時(shí)，我們需要關(guān)注這四個(gè)基本認(rèn)識(shí)角度，明確題目的已知條件中給定了哪些角度，這些給定角度的顯、隱性情況，即題目是否明確告知電池裝置的正負(fù)（陰陽(yáng)）電極反應(yīng)物是什么，正負(fù)（陰陽(yáng)）電極材料是什么，離子導(dǎo)體是什么及其中陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向，電子導(dǎo)體中電子的移動(dòng)方向等，若明確告知是顯性，反之則是隱性。最后結(jié)合試題明確試題考查點(diǎn)。高考電化學(xué)試題的審題模式如圖4所示。

3.1.2高考電化學(xué)試題的解題模式

筆者還發(fā)現(xiàn)在考查學(xué)生分析真實(shí)生產(chǎn)生活中電池能力的習(xí)題時(shí)，其所承載的不論是原電池、電解池還是電化學(xué)腐蝕等方面的知識(shí)，學(xué)生都可以依據(jù)模型找到2個(gè)維度即原理維度和裝置維度，明確2個(gè)維度下的重要的認(rèn)識(shí)角度。所以進(jìn)行解題時(shí)，我們聯(lián)系電化學(xué)試題的審題模式，根據(jù)“高中生電化學(xué)認(rèn)識(shí)模型”，將裝置維度和原理維度關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析。首先，根據(jù)物質(zhì)氧化性還原性（化合價(jià)的變化）確定電極反應(yīng)物；其次，通過(guò)分析物質(zhì)得失電子（化合價(jià)的變化）考慮該化合價(jià)都有哪些物質(zhì)存在形式；然后考慮環(huán)境介質(zhì)的影響確定電極反應(yīng)物。確定了電極反應(yīng)物可以正推出電極產(chǎn)物，同樣確定了電極產(chǎn)物也可以逆推出電極反應(yīng)物。如果確定了電解池的電極反應(yīng)物可以進(jìn)而判斷出電源的正負(fù)極以及電極材料的陰陽(yáng)極；最后，依據(jù)確定好的電極反應(yīng)物和電極產(chǎn)物進(jìn)行電池過(guò)程、現(xiàn)象的分析。高考電化學(xué)試題的解題模式如圖5所示。

這樣的審題、解題模式并非要求學(xué)生一蹴而就，而是有一個(gè)由易到難的建構(gòu)過(guò)程。

3.2利用真實(shí)的生活情境討論知識(shí)

在教學(xué)中，教師可在基本實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)、日常生活等廣泛背景中講解電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生提煉分析解決問(wèn)題的思路，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用電化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師還可充分利用教材，設(shè)置實(shí)用或有趣的情境，刺激學(xué)生進(jìn)行思考、對(duì)比和總結(jié)，這會(huì)比教師簡(jiǎn)單重復(fù)地講解更有效。在習(xí)題課教學(xué)中，也可以借鑒梁德娟、蔡紅悅教師提出的“問(wèn)題表征多樣化、問(wèn)題情境生動(dòng)化、應(yīng)用深廣素養(yǎng)化、科學(xué)品質(zhì)潛默化、能力培養(yǎng)多元化”等教學(xué)策略來(lái)推進(jìn)我國(guó)新課程教學(xué)改革。

3.3加強(qiáng)問(wèn)題解決、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的復(fù)習(xí)課教學(xué)

問(wèn)題解決、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的復(fù)習(xí)課教學(xué)要求教師關(guān)注知識(shí)的使用情境，在聯(lián)系實(shí)際的背景下提出問(wèn)題，幫助學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程、發(fā)展方向，領(lǐng)會(huì)知識(shí)之間的貫通聯(lián)系。當(dāng)教師提出的問(wèn)題是生產(chǎn)生活中需要解決的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，不僅可以避免由于知識(shí)梳理和習(xí)題講練的單一復(fù)習(xí)課教學(xué)模式引起學(xué)生的枯燥感，還能夠引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成化學(xué)學(xué)科問(wèn)題，然后利用相應(yīng)的解題思路、結(jié)合適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)手段，尋找問(wèn)題解決的方式和結(jié)果，使學(xué)生在問(wèn)題解決的過(guò)程中領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵和應(yīng)用價(jià)值。