馬佩強 孟 靜
(1 淄博市教學研究室 山東 淄博 255030; 2 淄博第六中學 山東 淄博 255300)
化學反應根據不同的分類標準,可以有多種分類方式。 如根據化學反應中元素的化合價是否發生變化,可將其分為氧化還原反應和非氧化還原反應; 根據反應物、生成物種類和數量不同,則可分為化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應等四種基本類型的反應……其中氧化還原反應與四種基本類型反應的關系是高中學習階段經常討論的問題,把握好它們之間的關系對于深入理解氧化還原反應的實質有著很重要的意義。 但筆者在聽課研究中發現:有不少教師或學生在處理這個問題時,出現了個別誤區,對二者關系的認識出現了偏差,因此撰文與廣大同仁進行探討,以免讓謬誤越傳越遠。
1.誤區一:無單質參加的化合反應一定不是氧化還原反應; 無單質生成的分解反應一定不是氧化還原反應。 我們在認識氧化還原反應與化合反應、分解反應之間關系的時候,得出的結論是:有單質參加的化合反應一定是氧化還原反應;有單質生成的分解反應也一定是氧化還原反應。 這兩個結論都是有充足的理論依據的,因為單質的化合價為零價,而在化合反應中,該元素轉移到化合物中,其化合價必然不為零價;在分解反應中,元素由化合物中的非零價變為產物單質中的零價,這兩種變化過程中都毋庸置疑地伴隨了元素化合價的變化,因此二者皆屬于氧化還原反應。 可筆者在聽課過程中發現:有的教師為了引導學生“更加全面”地認識氧化還原反應與化合、分解反應之間的關系,又將上述結論引申為: 無單質參加的化合反應則一定不是氧化還原反應;無單質生成的分解反應也一定不是氧化還原反應。 這樣拓展得到的這兩個結論同樣可靠嗎? 筆者在一次聽課后曾就這一問題在授課班級的學生中展開過隨機調查,有70%以上的學生認為觀點可信;有近30%的學生表示對這兩個結論不信服,但苦于找不出可以反駁它們的實例。 事實上,這兩個結論的確存在不嚴密之處,顯得過于絕對和武斷。 筆者分別試舉兩例加以說明:無單質參加的化合反應:①過氧化氫與二氧化硫化合:H2O2+SO2=H2SO4;②一氧化氮和二氧化氮的混合氣體通入冰水中:NO+NO2+H2O(冰水)=2HNO2。在以上兩個反應中,雖無單質的參與,但都有元素的化合價發生了變化,當屬氧化還原反應。 無單質生成的分解反應:①硝酸銨在一定溫度下的分解反應:NH4NO3=N2O+2H2O;②亞硫酸鈉受熱分解:4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4。 同樣可分析這兩個反應也屬于氧化還原反應。 這樣的反應雖不多見,但以上的例子足以說明“無單質參加的化合反應一定不是氧化還原反應”、“無單質生成的分解反應一定不是氧化還原反應”這兩個結論的謬誤。 有的教師還把這種錯誤結論帶到了下面的集合圖示關系中,認為:化合反應、分解反應分別與氧化還原反應的交集A 和B 中所涉及的反應均分別為有單質參加的化合反應和有單質生成的分解反應,而把無單質參加或生成的化合、分解反應自然地排除在外,這樣也就造成了學生對此問題認識上的偏差。2.誤區二:有單質參加或生成的反應一定屬于氧化還原反應。 這種錯誤主要出現在學生層面,即把正確結論中的化合、分解等字眼給摳掉了,認為它們是無關緊要、可有可無的,但是卻忽略了同素異形體之間相互轉化的這類反應。 如C(石墨)=C(金剛石)、3O2=2O3等反應中,雖然有單質參加和生成,但反應前后元素的化合價卻始終為零,沒有發生變化,自然不能歸入氧化還原反應之列。 因此這一說法也是經不住推敲的。

1.在日常的教學中,我們必須以嚴謹求實的科學態度,從本質或源頭出發認真對待每一個問題,不能采取想當然的態度,草率地作出結論,以免造成謬誤。 如四種基本類型的反應中,哪些屬于氧化還原反應,哪些不屬于氧化還原反應,關鍵要從氧化還原反應概念本身去分析,看是不是真正有元素化合價發生變化,而不是僅憑“有無單質參加或生成”這些表面現象而作出判斷。
2. 對于已知結論的遷移和拓展則要做到慎之又慎,采取科學嚴密的思維方法,仔細推理、小心求證,防止拓展結果的局限性和片面性。 從邏輯角度看,如果“有單質參加的化合反應一定是氧化還原反應”屬于已經被證實的真命題,則其否命題“無單質參加的化合反應一定不是氧化還原反應”則可能是真命題也可能是假命題[1],需要求證后得知,不能僅憑感覺而作出主觀臆斷。
3.在教學和研究中,不可一味地追求規律的總結,而忽略一些不常見的化學事實[2],同時也要嚴格把握一些規律的限制條件,防止無限度地擴大規律的應用范圍而造成錯誤。 如有單質參加或生成是化合反應或分解反應屬于氧化還原反應的充分條件,而非所有化學反應屬于氧化還原反應的充分條件,誤區二的出現就是因為將原命題的應用范圍無限擴大而造成的。
[1] 劉紹學.普通高中課程標準實驗教科書·數學選修1-1.第2 版[M].北京:人民教育出版社,2007:5-7
[2] 劉前樹,李廣洲.中學化學教學中的潛在約定[J].中學化學教學參考,2010,(1-2):3-5