摘要:氧化還原反應知識是課程標準的重要內容更是高考熱點。以前一般是先給出某化學反應的未配平的化學方程式,讓學生判斷反應的氧化劑、還原劑、標出電子轉移的方向和數目,完成方程式配平,找出物質間量的關系等。近年來題干里只給出反應體系中存在的物質的化學式,要學生通過分析自行構建一個化學方程式這就要求學生在掌握氧化還原反應基礎知識的基礎上,要有思維、分析推理的能力。所以在教學過程中教師要注重過程與方法加強學生分析推理等能力的培養,在教學過程中采取層層深入逐漸強化的教學方法。
關鍵詞:氧化還原反應 高考熱點 氧化劑 還原劑
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)05(c)-0000-00
1 明確氧化還原反應的本質是電子轉移的科學事實
在剛接觸高中化學的學習時,學生具有的微觀認識較少,深入的微觀原子結構認識甚微,更不具備對化學鍵,電子式,元素金屬性非金屬性等知識的認知。在此條件下,怎么能使學生形成氧化還原反應中存在電子轉移的認識呢?充分利用學生初中原子結構示意圖的知識儲備結合教材實例讓學生通過圖示進而“看到”電子轉移,以金屬鈉與氯氣反應為例,引領學生分析鈉原子和氯原子的原子結構寫出原子結構示意圖,然后引導學生結合教材氯化鈉形成過程圖示和播放flash動畫,再以初中學習過的氧化反應和還原反應中元素化合價的改變分析元素化合價改變的原因,多角度讓學生科學掌握電子轉移的本質,實現認識的逐漸深入,
2 正確分析物質中的變價元素準確判斷氧化劑和還原劑
教學實際中發現學生了解通過分析物質中所含元素的化合價來判斷物質可能做氧化劑或還原劑,教師想要讓學生真正學會運用化合價知識分析物質做氧化劑或還原劑,需要為他們做好三方面的準備:(一)能夠準確判斷化學反應中各元素的化合價;(二)幫助學生了解分析以后要學習的重點的典型的變價元素,只要某種元素存在多種化合價,就可能存在物質之間的相互轉化,該元素就有可能為此化學反應中的重點元素,即為典型變價元素,(三)將一些有多種變價的元素進行歸類整理,讓學生列舉含有各元素不同價態的常見化學物質,分析該元素的價態,從元素化合價的變化趨勢分析,哪些價態的元素為穩定元素,一般不能作氧化劑或還原劑,哪些價態的元素為不穩定元素,一般能作氧化劑或還原劑。 為實踐抓住物質中重要元素預測氧化性或還原性的思路判斷氧化劑和還原劑,為以后的學習打下堅實基礎。
3 物質氧化性和還原性的研究
首先明確氧化劑和還原劑的概念;其次分析物質為什么能做氧化劑或還原劑引出氧化性和還原性的概念;第三,需要學生學會預測物質氧化性和還原性;第四,學生能判斷哪些物質具有氧化性可以作氧化劑,哪些物質具有還原性可以作還原劑;第五,學生能夠設計反應過程,選擇合適的氧化劑和還原劑驗證假設,從而獲得物質具有氧化性或還原性的認識;第六,學生建立的認知通過具體的應用加強鞏固和升華。
4 有效選擇教學內容
由于課程結構改革教材出現很大變動,依據普通高中課程標準實驗教材(人教版)與舊教材的比較分析可以發現,新課程對于氧化還原反應概念的要求降低了。新教材與舊教材中氧化還原反應教學內容減少了以下知識:氧化產物和還原產物概念、氧化性和還原性強弱的判斷、氧化還原反應方程式的配平,單雙線橋的表示方法存在但沒有單雙線橋這個名詞術語,只是在寫出的反應方程式中用單雙線橋進行了電子轉移的表示。所以在教學中不宜進行擴展和相應技能訓練,如單雙線橋的教學功能在教學過程中僅限于幫助學生分析氧化還原反應前后元素化合價的變化和得失電子數目,幫助學生認識和理解電子轉移及電子轉移過程中的得電子總數與失電子總數相等。高中化學課程標準沒有將氧化還原反應方程式的配平作為基本要求,但在氧化還原新授課的教學中應該講解配平方法,并做簡單的技能訓練,化學必修1模塊有很多的化學方程式需要學生掌握,讓學生具有配平技能更有利于化學方程式的掌握和準確書寫, 但是,教師應該意識到學生的認知過程是螺旋式發展的過程,不能要求學生對知識掌握做到一步到位,所以學生在新接觸氧化還原較多概念時,新概念體系的建立和新技能培養是一個遞進的過程在短時間內不能要求學,生掌握這么多的知識技能,教師需要分析整個高中化學課程和教學內容,很多課程內容都與氧化還原反應密切相關的,如元素化合物、元素周期律、電解、原電池等,在這些內容的學習中,可以逐步加深促進學生關于氧化還原知識技能的認識和提高。因此,教師應該認識到,在學生關于氧化還原知識技能的認識和掌握是遞進式發展的,所以在教學過程中應該采取以下過程:
第一階段,高一剛進行氧化還原反應的教學時,只要求學生建立氧化還原反應、氧化反應、還原反應、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性等基本概念的認知和簡單的方程式配平,如能夠分析一些化學反應是否屬于氧化還原反應,能夠分析出哪個物質具有氧化性、還原性,從而指出方程式中的氧化劑和還原劑,進而判斷電子轉移情況和物質變化中量的關系;初步了解物質中哪些常做氧化劑和還原劑;能夠根據元素常見化合價判斷物質具有氧化性還是還原性,并且能設計簡單氧化還原反應并配平。
第二階段,在必修I第三章,第四章金屬、非金屬元素及其化合物知識的教學和學生學習過程中,培養學生加深對氧化還原反應有關概念理解和應用;培養學生應用電子轉移將新學到的氧化還原反應的配平的能力,如稀硝酸與不同量鐵的反應配平等;培養學生構建常見物質及給出或預測的物質的氧化還原反應方程式能力。
(三)在化學必修2第一章《物質結構 元素周期律》和第二章《原電池》加深學生對物質氧化性和還原性的認識,經分析討論總結規律性,如同周期或同主族元素得失電子能力的比較;同周期或同主族元素單質氧化性和還原性強弱比較;同周期或同主族元素最高價氧化物的水化物酸性或堿性強弱等。
教師關于氧化還原內容的教學組織和處理在新課程的背景下,面對新的高考要求做相應調整,以適應新形勢的要求。
參考文獻
[1] 《高中生氧化還原反應理論認知水平對其化學方程式學習影響的研究》 姬廣敏; 畢華林; --《化學教育》2012.12
尚緒娟,(1975.12~)女,漢,黑龍江省,本科,中學一級,研究方向 高中化學教學