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＋H2O
C．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。
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