質疑、探究、生成、應用——“氧化還原反應”教學案例及思考

莊德剛

（望亭中學 江蘇 蘇州 215131）

一、背景分析

氧化還原反應是中學化學階段最為重要的基本概念之一。一方面，它是辯證統一思想在中學化學中的完美體現； 另一方面， 它又是高考化學的熱點、重點， 尤其是有關氧化還原反應化學方程式的書寫，幾乎年年出現在江蘇高考化學試題中。

蘇教版把氧化還原反應內容分散安排在《化學1》的三個方面，分別是專題1《化學家眼中的物質世界》第一單元“豐富多彩的化學物質”中“物質的分類和轉化”、專題2《從海水中獲得的化學物質》第一單元“氯、溴、碘及其化合物”及專題4《硫、氮和可持續發展》第二單元“生產生活中的含氮化合物”中“硝酸的性質”“資料卡”里。編者這樣有梯度地苦心安排，出發點是好的，目的是降低學生學習的難度，但是因為教材只是從理論上簡略地分析了有關概念，沒有安排相應的實驗探究，大多數老師給學生講解時，也是從抽象的概念分析，因此學生學起來還是覺得概念多，難度大，枯燥乏味，效率不高。如何在有限時間內，讓學生快速掌握氧化還原反應的概念， 有效地分析概念間的關系，靈活運用氧化還原反應的有關原理，是我們教師的責任。

二、教學過程及設計目的

1．用熟悉的實驗引發探究

師： 請同學們完成鋅與硫酸銅溶液的反應實驗，并記錄實驗現象，思考反應本質。

?

師：反應前后硫酸根是否發生了變化？

生：沒變。

師：反應前后，鋅、銅元素化合價發生了怎樣的變化？

師：那么，鋅、銅元素發生化合價變化的原因是什么？

生：思索……

設計目的：實驗能激發學生興趣，滿足學生好奇心。學生從熟悉的化學反應出發，通過對反應現象再觀察、再分析，更容易溫故而知新。對化合價變化的把握， 學生從以前的抽象理解轉化為現在的感性認識，理解更深刻。這樣能更有效地激發學生主動探究元素化合價變化的原因。

2．將抽象的概念化為自然生成

師：鋅、銅元素化合價發生變化的原因暫時不知道不要緊。我們先來看看大家更熟悉的鈉與氯氣的反應。動畫演示鈉與氯氣反應。分析鈉與氯氣反應前后元素化合價的變化情況。

師：現在能說出鋅、銅元素化合價發生變化原因是什么？

生：電子轉移。鋅失去電子變成了鋅離子，銅離子得到了電子變成了銅。

師：我們能否把元素化合價的變化及電子轉移的情況直觀地反映在方程式上呢？

板演：

在板演雙線橋的過程中，向學生介紹早期化學家把金屬或非金屬與氧氣反應而引起化合價的升高稱作氧化反應，化合物失去氧后而引起化合價降低叫做還原反應?，F在氧化反應、還原反應的概念已經發展了，把所有失去電子引起元素化合價升高的反應都叫氧化反應，把所有得到電子引起元素化合價降低的反應都叫氧化反應。引導學生辯證統一地掌握失去電子的物質是還原劑，還原劑具有還原性，反應中被氧化；得到電子的物質是氧化劑，氧化劑具有氧化性，反應中被還原。

師：請同學們用雙線橋法表示下列反應中電子的轉移方向和數目，并指出氧化劑和還原劑。

設計目的：引出早期“氧化”“還原”反應的概念，讓學生了解了這些概念的來源，使學生知其然，也知其所以然，有利于他們掌握概念的內涵。在板演分析的過程中，把教材中高度濃縮的“在氧化還原反應中，失去電子的物質是還原劑， 還原劑發生氧化反應，表現出還原性；得到電子的物質是氧化劑，氧化劑發生還原，表現出氧化性”，化解成概念自然生成過程，有利于學生整體把握。學生在概念構建的過程中，既學會了雙線橋法，又找到了氧化反應、還原反應、氧化劑、還原劑等概念間的聯系。后來又趁熱打鐵，通過三個反應的分析，及時鞏固應用新概念。這樣的教學過程既有意義，又一氣呵成，簡約有效。

3．把所學知識與生活實際緊密聯系

師：剛才我們分析了氧化還原反應的本質是電子轉移，有電子轉移就可能形成電流。我們能否再次利用鋅與硫酸銅的反應，設計一個實驗來證明這個推論呢？

實驗探究：（1）把碳棒插入硫酸銅溶液，觀察無明顯現象；（2）將鋅片和碳棒用導線連接，再一起插入硫酸銅溶液中觀察現象；（3）將電流表接入線路中，觀察指針有無偏轉。

生：（做到第三個實驗時，激動地喊出）電流表偏轉啦！

師：電流表為什么會偏轉？ 電流表指針的轉向說明了什么問題？

生：（脫口而出）因為有電流產生，證明了氧化還原反應中有電子轉移，且是從還原劑轉移給氧化劑。

師： 氧化還原反應是自然界中的一個普遍反應。請同學們觀察PPT。

說說上述反應的氧化劑、還原劑分別是什么？

生：答略。

師：請同學們討論一下：假定在測酒駕前，被測人員拼命漱口，打噴嚏，請問這會影響測試的結果嗎？

生：不會。因為上述舉動不影響在血液中的還原劑酒精與外部氧化劑的反應。

設計目的：建構主義認為，知識是在一定的背景下獲得的。學生發現電流表指針偏轉，親歷這樣的探究體驗，能更深刻的理解氧化還原反應的本質。幾張PPT 圖片把抽象的氧化還原反應與社會、生產和生活的實際緊密聯系，讓學生“從經驗中學”，“做中學”，為學生提供了有意義的學習背景，凸顯了“從生活走向化學，從化學走向社會”的新課程理念，體現了教學內容的基礎性和時代性。同時，還向學生傳達了“違法酒駕勿僥幸”的價值觀。

4．讓知識規律在問題解決中獲得

生：①中是Cl2；②中是Br2。

師： 能聯系兩個方程式得出Cl2、Br2、I2氧化性強弱順序？ Cl－、Br－、I－還原性強弱順序？

生：答略。

設計目的： 讓學生通過比較總結出強制弱規律，即同一反應中，氧化劑的氧化性強于氧化產物；還原劑的還原性強于還原產物。當然，氧化還原反應中還有很多規律，如得失電子守恒規律、化合價規律等都可以通過教師提供素材，學生通過探究比較的方法獲得，并自主應用。

三、教學反思

學生是課堂的主人， 為學生提供分析問題的機會，強化對學生學習方法的指導，讓全體學生能夠積極地參與課堂上來，愉快自主地學習，實現教是為了不教，是時下老師的當務之急。

1．關注體驗，探究釋疑

如何在課堂上培養學生探究的能力，是教學設計的重點之一。本堂課從學生熟悉的鋅置換硫酸銅的反應入手，引導學生對實驗現象的再觀察、再分析，從化學變化的外表探究元素化合價改變的本質原因。當學生從理論上明白電子轉移是氧化還原的本質后，又再次利用鋅置換硫酸銅的反應，讓學生設計實驗，親自體驗電子轉移（有電流產生）是氧化還原的本質。激發了學生自主學習、探究知識的興趣，

2．關注過程，動態生成

教學中，過程與結果同樣重要。我們不應該僅僅關注學生的學習結果， 更要關注學生的思維過程，讓學生多表現，展示他們的思維過程。本堂課不是把教材上高度濃縮的概念灌輸給學生，而是通過板演雙線橋，讓學生展示思維的過程，使他們動態生成概念。同時又通過氧化劑、還原劑的判斷和強弱比較，深化利用概念。引導讓學生在自主探究的過程中合作學習，自主構建知識體系，逐漸深化遷移，及時歸納總結，提升學生學習能力。

3．關注實際，學以致用

實施化學教育的新理念是重視科學技術在社會生產、生活環境和社會發展中的作用。本堂課展示了食物變質、燃氣燃燒、鋼鐵生銹、火箭發射、酒駕檢測等PPT 圖片，結合實際讓學生認識到氧化還原反應的普遍性和重要性，努力體現“從生活中來，到社會中去”的新課程理念，引導學生用化學知識解決實際問題。

［1］［美］菲利普，等．王祖浩，譯．化學概念及應用［M］．杭州：浙江教育出版社，2008

［2］王祖浩．普通高中課程標準實驗教科書·化學1［M］．南京：江蘇教育出版社，2009