在高中化学向大学进阶的关键衔接阶段，为深化拔尖创新人才对化学能量转化本质的理解，打破高中电化学教学中“重现象描述、轻原理探究”的局限，天津市第五中学依托高中化学拔尖创新人才早期培养项目，特邀天津师范大学李晓慧教授，聚焦 “氧化还原反应本质-原电池构建-电极电势应用”核心逻辑链，通过理论拆解、案例推导与互动实验，为该校高二化学拔尖创新学生及化学教师，搭建起从高中基础电化学向大学专业知识跨越的桥梁，进一步完善了学校高中化学拔尖创新人才早期培养的课程体系。
作为长期深耕化学教育衔接领域的专家，李晓慧教授擅长以 “问题驱动+逻辑递进”的授课模式，将抽象的电化学原理转化为可感知、可推导的知识体系。为天津五中师生带来进阶化学知识的深度解读，此次《电化学基础》课程更是精准聚焦高中电化学教学中的“难点盲区”，如电极电势计算、能斯特方程应用等，助力学生提前适应大学化学的思维方式。
课程开篇，李晓慧教授以一个生活化的问题引发师生思考：“苹果切开后为何会变黄？补铁剂为何需避免与维生素 C 同服？”这些现象背后的氧化还原反应，成为切入课程的最佳切入点。为衔接后续电化学装置知识，李教授特别引入“氧化还原电对”概念：“氧化剂与其还原产物、还原剂与其氧化产物组成电对，这是理解原电池装置的核心。”
在学生掌握氧化还原反应本质后，李晓慧教授将课程重点转向“原电池”这一电化学核心装置。她以经典的“铜锌原电池”为模型，通过动画演示与实物示意图结合的方式，拆解“化学能转化为电能”的完整过程：“锌电极（负极）发生氧化反应，电子通过导线流向铜电极（正极），铜电极发生还原反应；盐桥中的K⁺向正极迁移、Cl⁻向负极迁移，维持两侧溶液电中性，构成闭合回路。”为让学生直观感受电流产生，她现场展示了简易铜锌原电池装置——插入ZnSO₄溶液的Zn片与插入 CuSO₄溶液的Cu片通过导线连接电流计，盐桥插入两溶液后，电流计指针明显偏转，学生们纷纷凑近观察，发出阵阵惊叹。
针对原电池装置的核心构成，李教授总结出“电极、电解质溶液、导线、盐桥”四大要素，并逐一解析各部分作用：“电极需满足‘负极发生氧化反应、正极发生还原反应’；电解质溶液需能与电极反应或溶解电极产物；导线用于传导电子；盐桥用于维持电中性，避免溶液极化导致电流消失。”她通过“若移除盐桥，电流计指针会如何变化？”的设问，引导学生思考盐桥的必要性。
电极电势是大学电化学的核心难点，也是此次先修课的重点内容。李晓慧教授从“为什么铜锌原电池中电子从Zn流向 Cu，而非相反？”这一问题切入，引出“电极电势”的定义：“电极电势是电极与电解质溶液之间的电势差，反映电对中氧化型物质得电子能力的强弱，电势越高，氧化型物质的氧化能力越强。”
为让学生理解标准电极电势（φ）的测定方法，她介绍了标准氢电极（SHE）的构造，引导学生得出关键结论：“标准电极电势越高，电对中氧化型物质的氧化能力越强；电势越低，还原型物质的还原能力越强。”基于此，学生们快速掌握了 “通过φ比较氧化还原能力”的方法。
课程尾声，李晓慧教授对本次先修课内容进行梳理，形成“氧化还原反应（本质）→原电池（装置）→电极电势（定量）”的逻辑闭环，并强调：“电化学的核心是‘电子转移’与‘能量转化’，掌握半反应与电对的关系、能斯特方程的应用，是理解复电化学问题的关键。”
在答疑环节，师生围绕“实际电池中为何不用盐桥而用隔膜？”“如何通过电极电势判断电池的正负极？”等问题展开深入讨论。针对学生提出的“手机电池属于原电池吗？”，李教授解释：“手机锂电池是二次电池，放电时为原电池，充电时为电解池，其原理基于锂离子在正负极之间的嵌入与脱嵌，本质仍是氧化还原反应与能量转化。”清晰的解答不仅解决了学生的疑惑，更串联起理论与实际的联系。
天津五中高中化学学科组组长张瑩老师对此次先修课进行总结。她表示，李晓慧教授的讲解不仅填补了师生在电化学进阶知识中的空白，更培养了 “从微观电子转移推导宏观装置功能” 的科学思维，为学生后续参与化学竞赛、开展科研小课题（如 “新型电池设计”“金属腐蚀防护”）提供了理论支撑。
此次《电化学基础》大学先修课的成功举办，是天津五中探索高中与大学化学教育衔接的重要实践。未来，学校将继续依托高校专家资源，优化拔尖创新人才培养课程体系，通过“先修课+专题讲座+科研实践”的多元化形式，助力学生在化学领域实现长远发展，为培养具备创新思维与科学素养的优秀人才奠定坚实基础。
撰稿：张瑩
校稿：刘雨泽
核稿：刘惠
编辑：张娜
审核：郭文颖 王勇
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