吴利敏　熊建飞

摘要：针对高考试题对化学电源电极反应式考查的特点，提出了回归教材，以碱性锌锰电池为例，对化学电源电极反应式书写进行思维建模，构建电极反应式书写模型：先写出电池构成，再运用两个意识。

关键词：电极反应式； 思维建模；电池构成；两个意识

文章编号：1008-0546（2016）06-0034-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.010

思维建模的方法适用于自我建构知识，是教师创设建构主义课堂的一把钥匙。思维建模能够帮助学生丰富和拓展知识结构，使学生用已有的知识构建起自己的思维模型，在建模的过程中积极地调整与修改原有知识结构，做到对知识和方法的内化。在高三化学复习课中，运用思维建模能够有效的帮助学生建构知识体系，提高对知识迁移应用的能力。

化学电源电极反应式的书写是高考的热点，大多数题的特点是新，让学生感觉很陌生，有点无从下手。其实只要掌握好原电池基本原理，运用两个意识，此类题型就迎刃而解。本文拟回归教材、挖掘教材，寻找高考试题与教材的联系，进行思维建模，构建电极反应式书写模型：先写出电池构成，再运用两个意识。

一、真题分析

真题一（2015课标Ⅱ） 酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2 和 NH4Cl等组成的糊状填充物。 该电池放电过程产生MnOOH。 回收处理该废电池可得到多种化工原料。

（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为 。

[试题分析] 此题与人教版《化学反应原理》中碱性锌锰电池原理一样，只不过这个电池是酸性锌锰电池。在书写电极反应式时，若不注意电池的环境（酸性环境），则很容易写错。

真题二（2013课标Ⅱ）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是

A.电池反应中有 NaCl 生成

B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子

C.正极反应为：NiCl2+2e- Ni+2Cl-

D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动

[试题分析] 此题所给电池是一种新型化学电源，其特点是新，让学生感觉陌生，不知怎样下手。

真题三（2013课标Ⅰ） 银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是

A.处理过程中银器一直保持恒重

B.银器为正极，Ag2S被还原生成单质银

C.该过程中总反应为 2Al+3Ag2S 6Ag+Al2S3

D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl

[试题分析] 此题对学生来说感觉很陌生，不知道怎样入手，其实这是一道基于原电池原理的电化学试题，只不过比较隐含，需要学生用原电池基本原理去挖掘。

二、思维建模

以人教版《化学反应原理》中碱性锌锰电池为例，对基于原电池原理的电化学试题进行思维建模。

化学电源必备的两个条件：两个电极、电解质溶液。碱性锌锰电池的两个电极分别是Zn和MnO2，电解质溶液为KOH溶液，可以简单地表示为：Zn—KOH—MnO2（电池构成）。根据氧化还原反应的规律，因为Zn只具有还原性，可以判断出Zn作负极； MnO2中Mn的化合价为+4价，处于中间价态（Mn的化合价一般有0、+2、+3、+4、+6、+7价），具有氧化性，由于Zn只能做负极，因此MnO2做正极。在书写电极反应式时，要考虑环境意识，即电极反应产物所处的环境，如在书写负极反应时，Zn失电子变为Zn2+后还要和OH-生成Zn（OH）2沉淀。在书写正极反应式时，2MnO2+2e-+2MnOOH +配平电荷守恒只能在右边加OH-离子，而不能在左边加H+，因为这是碱性环境。

由此得出化学电源电极反应式书写思维模型：先写出电池构成，再运用两个意识。

三、迁移应用

真题一 （2015课标Ⅱ）

电池构成：Zn—ZnCl2、NH4Cl（酸性）—MnO2，根据氧化还原意识，Zn作负极，MnO2作正极。根据环境意识，书写电极反应式，负极：Zn-2e-■Zn2+，正极：2MnO2+2e-+2H+2MnOOH，总反应为：2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+。

真题二（2013课标Ⅱ）

运用化学电源思维模型，首先写出电池构成：Na—钠离子导体—Ni/NiCl2。根据氧化还原意识，Na只具有还原性，作负极；NiCl2中镍的化合价为+2价，具有氧化性，作正极。根据环境意识，书写电极反应式，负极：2Na-2e-2Na+，正极：NiCl2+2e-Ni+2Cl-，总反应为：2Na+NiCl22Na++Ni+2Cl-。由此判断出B选项错误

真题三（2013课标Ⅰ）

此题信息较为隐含，从题干中能看出考查的是电化学方面的知识。从题给信息来看是对原电池基本原理的考查，虽然不是化学电源，但原理却是一样的。应用思维模型，写出电池的构成：Al—NaCl—Ag2S，根据氧化还原意识，Al作负极，Ag2S作正极。根据环境意识书写电极反应式，负极：2Al-6e-2Al3+，正极：3Ag2S +6e-6Ag+3S2-，在写总反应时，要注意Al3+与S2-在水溶液中要发生彻底双水解，总反应为：2Al+3Ag2S+6H2O2Al（OH）3↓+6Ag+3H2S↑。由此分析可得正确答案为B。

四、教学反思

在思维建模时，要回归教材，在教材中寻找原点并进行深入挖掘，所建的模型要具有代表性和一定的适用性。有效的思维建模会给学生留下深刻的印象，并具有本模型的典型特征，如化学电源电极反应式的书写模型的典型特征：先写出电池构成，再运用两个意识。

参考文献

[1] 赵 苹.生物教学中实施思维建模的策略[J].新课程学习：社会综合，2010，（7）：125

[2] 仇雪梅.基于控制论建构主义的思维建模的应用研究[D].南宁：广西师范学院，2010：4-6