【摘 要】本文在分析氧化還原反應教學難點的基礎上充分運用被動語態突破氧化還原反應的教學難點,幫助學生建構起氧化還原反應的知識體系。
【關鍵詞】氧化還原反應 被動語態 化學教學
【中圖分類號】G632.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)18-0066-02
氧化還原反應貫穿于高中化學的始終,是高中化學中非常重要的內容,是高考的熱點之一,也是學界教學研究的熱點之一。然而,由于受思維方式和語言表達習慣的影響,氧化還原反應仍是教學中的難點。筆者在氧化還原反應教學中充分運用英語語法知識中的被動語態對氧化還原反應進行邏輯分析,突破了氧化還原反應這一教學難點。
一 氧化還原反應的教學難點
雖然我們在教學中都十分重視氧化還原反應的教學,在教材內容設計編排的基礎上采用了“口訣法”、“田字格模型”、“概念框架”等靈活多樣的教學策略,力求幫助學生對氧化還原反應的認識從“得氧、失氧”的角度上升到“電子轉移(得失或偏移)”的高度,但不可否認“課堂上教師將有關氧化還原反應規律總結得井井有條,教師慷慨陳詞,學生表情木然”的現象屢有發生。究其原因,筆者通過多年的教學實踐發現,有氧化還原反應中相關概念多的原因,更有由于東西方思維方式之間存在的差異以及被動語態與漢語在某些表達方式上的不同而導致學生思維方式轉換難的原因。主要表現在由于學生認知水平有限,加之受思維方式習慣的影響,往往對“氧化劑發生還原反應”和“還原劑發生氧化反應”覺得匪夷所思。
二 巧用被動語態,突破教學難點
針對學生思維方式轉換難的特點,筆者將英語語法中的被動語態引入到氧化還原反應教學,通過突出氧化劑和氧化性以及還原劑和還原性是兩對基礎概念打好基礎,通過理清邏輯因果關系認清氧化反應和還原反應的實質,進而通過整合氧化反應和還原反應幫助學生意義建構起氧化還原反應知識體系。
1.突出基礎概念,打好基礎
氧化還原反應中的相關概念主要有氧化劑、氧化性、被還原、還原反應、得電子(或電子對偏向)、化合價降低、還原產物和還原劑、還原性、被氧化、氧化反應、失電子(或電子對偏離)、化合價升高、氧化產物以及氧化還原反應15個,其中氧化劑和氧化性以及還原劑和還原性是兩對基礎概念,對這兩對概念的理解和掌握是后續學習的基礎。人教版高中化學教材中的概念是:氧化劑是得到電子(或電子對偏向)的物質,在反應時所含元素的化合價降低。氧化劑具有氧化性,反應時被還原。還原劑是失去電子(或電子對偏離)的物質,在反應時所含元素的化合價升高。還原劑具有還原性,反應時被氧化。
鑒于此,筆者從“電子轉移”的角度對氧化劑的概念進行強化,即氧化劑是在氧化還原反應中“得到電子(或電子對偏向)”的物質。進而對氧化性的概念進行進一步解讀,氧化性就是物質在氧化還原反應中“得到電子(或使電子對偏向)”的性質(或能力),通俗的說法就是把電子吸引過來的性質(或能力)。同樣,從“電子轉移”的角度對還原劑的概念進行強化,即還原劑是在氧化還原反應中“失去電子(或電子對偏離)”的物質。進而對還原性的概念進行進一步解讀,還原性就是物質在氧化還原反應中失去電子(或電子對偏離)的性質(或能力),通俗的說法就是把電子提供出去的性質(或能力)。
2.注重邏輯因果關系,認清氧化和還原的反應實質
在氧化反應和還原反應中,都是物(還原劑和氧化劑)做主語,英語習慣用被動語態,以強調主語和注重邏輯因果關系,同時起到話題的確立功能、連接功能、轉換功能、焦點凸顯功能和焦點對比功能。在幫助學生理解掌握氧化劑和氧化性以及還原劑和還原性這兩對基礎概念后,筆者按照西方思維注重邏輯和分析的特點,充分運用被動語態從上述兩對基礎概念入手對氧化還原反應所包含的兩個半反應——氧化反應和還原反應進行分析,幫助學生理解和掌握氧化反應和還原反應的同時理解和掌握其他相關概念。
把還原劑作為研究對象,還原劑具有還原性,但如果不與其他物質反應還原劑不會主動表現出還原性而失去電子(或電子對偏離),在氧化還原反應中還原劑的電子是被氧化劑吸引而失去電子(或電子對偏離)的,因此還原劑在氧化還原反應中是被氧化劑氧化而發生了氧化反應,失去了電子(或電子對偏離),表現為被氧化的元素的化合價升高,生成了氧化產物。
如在下述金屬鈉與氯氣的反應中,2Na+Cl2 2NaCl
把還原劑Na作為研究對象,Na具有還原性,但如果不與Cl2反應(如將Na單獨保存)Na不會主動失去1個電子而變為Na+,在與Cl2的反應中Na的電子是被Cl吸引而失去的,因此說Na在氧化還原反應中是被Cl2氧化而發生了氧化反應,失去了電子,表現為Na的化合價從0價升高到+1價,生成了氧化產物NaCl。
同樣,把氧化劑作為研究對象,氧化劑具有氧化性,但如果不與其他物質反應氧化劑不會因氧化性而得到電子(或
電子對偏向),在氧化還原反應中是還原劑把電子提供給氧化劑而使氧化劑得到電子(或電子對偏向)的,因此氧化劑在氧化還原反應中是被還原劑還原而發生了還原反應,得到了電子(或電子對偏向),表現為被還原的元素的化合價降低,生成了還原產物。
通過運用被動語態對氧化還原反應所包含的兩個半反應進行邏輯分析,不僅能幫助學生理解和掌握“還原劑發生氧化反應”和“氧化劑發生還原反應”,而且能幫助學生在具體的情境中理解和掌握其他相關概念,為后續學習打下堅實的基礎。
3.整合氧化反應和還原反應意義建構起氧化還原反應知識體系
在幫助學生理解掌握氧化反應和還原反應的基礎上,引導學生從氧化還原反應所包含的兩個半反應入手,對氧化還原反應進行整體理解和掌握。
在氧化還原反應中,還原劑在還原氧化劑的同時也被氧化劑氧化,氧化劑在氧化還原劑的同時也被還原劑還原;在發生氧化反應的同時也在發生還原反應;在還原劑失去電子(或電子對偏離)而化合價升高的同時氧化劑也得到電子(或電子對偏向)而化合價降低;在還原劑被氧化生成氧化產物的同時氧化劑也被還原生成還原產物。即氧化反應和還原反應同時發生的反應稱為氧化還原反應,其實質是電子轉移(得失或偏移),表現為元素的化合價升降。
例如,在下述氫氣還原氧化銅的反應中,CuO+H2
Cu+H2O,H2在還原CuO的同時也被CuO氧化,CuO在氧化H2的同時也被H2還原;在發生CuO氧化H2的氧化反應的同時也在發生H2還原CuO的還原反應;在H失去電子而化合價升高的同時Cu2+也得到電子而化合價降低;在H2被氧化生成氧化產物H2O的同時CuO也被還原生成還原產物Cu。即H2還原CuO的反應是氧化還原反應,其實質是H的電子轉移到了Cu2+,表現為H的化合價從0價升高到+1價,而Cu的化合價從+2價降低到0價。
三 結束語
總之,在氧化還原反應教學中根據西方思維注重“邏輯和分析”的特點,充分運用被動語態幫助學生建構氧化還原反應知識體系,符合學生的認知規律,有利于幫助學生意義建構起氧化還原反應知識體系。
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〔責任編輯:龐遠燕〕