依據概念發展規律提高氧化還原反應教學有效性

陳獻忠

（浙江省玉環縣玉城中學　浙江　玉環　317600）

依據概念發展規律提高氧化還原反應教學有效性

陳獻忠

（浙江省玉環縣玉城中學浙江玉環317600）

以蘇教版高中化學各冊教材為依據，分析各冊教材中氧化還原反應概念及其教學要求，氧化還原反應概念在不同學習階段中存在難點及其原因，提出相應教學建議。

氧化還原反應；教學難點；教學建議

氧化還原反應是化學反應的半壁江山，氧化還原反應貫穿中學化學的教學，氧化還原反應教學的成敗會對學生能否更好地理解化學、運用化學產生深遠又連鎖的影響。在不同的學習階段，氧化還原反應的概念由表及里，應用由易到難，呈現出分階段提升又相互銜接趨勢，不管是傳統教材還是新教材，都采取了分階段落實的策略。梳理各階段氧化還原反應的教學難點及其銜接關系，處理好各階段的教學側重點和教學目標，有利于整體提高氧化還原反應的教學效率。

一、初中階段氧化還原反應教學現狀對高中階段的影響

初中階段，氧化還原反應的概念是建立在得失氧的基礎上，對學生的要求停留在表面上。氧化還原反應被分割成兩部分內容:氧化反應與還原反應，要求學生能認識到某物質得到氧元素即發生了氧化反應，某物質失去氧元素即發生了還原反應，并能根據這一特征對具體的反應進行判斷。較高的要求是:從氫氣還原氧化銅反應認識到在同一個反應中，某物質發生了氧化反應，另一物質也會同時發生還原反應，氧化反應與還原反應存在在同一反應中。

由于化合價概念與元素化合價判斷在初中化學教學中并不是重點知識等原因導致初中化學中化合價概念的削弱。這種削弱反映在高一新生學習化學的困難上:一是化學式書寫基本靠記憶，經常出現下標錯誤，對稍陌生的物質化學式書寫一籌莫展；二是同一元素在不同化學式中呈現的化合價認識混亂；三是在學習運用化合價理解氧化還原反應感到困難。因此，高一化學教學在處理初高中化學教學銜接時，突出化合價教學，幫助學生認識到化合價的重要性，幫助學生從源頭上理解化合價，把化合價作為元素的重要性質與標志貫穿到元素及其化合物、物質結構等教學。

二、必修化學1中氧化還原反應概念及其教學

必修化學1中氧化還原反應概念是全冊教材的重點之一，是對初中階段相關知識在認識深度與知識拓展的一種升華。其內容標準是:從電子轉移的本質上認識氧化還原反應，對后續學習到的化學反應能從氧化還原的角度來分析。通過化學1的學習，形成氧化還原對立統一的觀念，化合價升降守恒與電子得失守恒的觀念，從更深層次上認識氧化還原反應的本質，學會運用化合價升降判斷氧化還原反應，分析氧化劑與還原劑，比較氧化性和還原性，把物質的氧化性和還原性與物質結構聯系起來并作為物質的重要性質。

從教學實際來看，這部分內容多數學生感到困難，主要表現在:

1.概念混亂:當氧化反應、被氧化、氧化劑、氧化性、氧化產物及其鏡像概念一起出現時，學生難以區別，難以從本質上理解而只能靠記憶，在具體運用時常常顛倒，往往在這節課搞清楚了，運用過關了，等到了下一節課或稍長一段時間后又如墜入云霧。

2.意識不強:化合價是學習氧化還原的基礎也是重要的方法，初中教學導致化合價概念的薄弱認識成為高中學習氧化還原反應的“短板”。在分析氧化還原反應時，意識與能力都顯得力不從心，在稍復雜的反應面前，缺乏分析的方法與勇氣。

3.思維僵硬:初中時，氧化還原反應是從得失氧的角度來認識，比較表面，理解起來難度不大。而高中需要從化合價升降來判斷，從得失電子來理解，這時，沒有實驗佐證，電子得失與化合價變化只能建立在物質性質與物質結構的基礎上，因此，不少學生感到抽象。在具體分析一個反應時，思維僵化，無從下手。

教學對策是:

1.處理好初高中的教學銜接，特別要強化化合價概念。做好概念學習的遞進性，防止大量相似、相對立的概念同時呈現，創設實驗，優化語言表達，使概念學習生動化、形象化，盡量分散教學難點，降低學習起點。

2.從詞意上幫助學生理解概念。氧化反應與還原反應的前提是化學反應、氧化反應:物質跟氧化合，如金屬生銹了，燃料燃燒了。還原反應:恢復原狀，含氧物質失去氧，如冶煉金屬。氧化與還原、被氧化與被還原是物質在反應中表現出的一種動作，氧化:主動語態，如氧氣氧化了銅；被氧化:被動語態，如銅被氧氣氧化了。氧化劑與還原劑是指物質，劑即“藥劑”即指化學物質，在化學反應中當反應物。氧化性與還原性是指物質表現出的性質。氧化產物與還原產物是指反應中的生成物。它們的對應關系是:氧化劑具有氧化性，能夠氧化還原劑，本身被還原劑還原生成還原產物。

3.幫助學生形成鏡像概念，幫助學生建立守恒觀。氧化與還原是對立統一的，是一對鏡像概念，互相存在。有氧化就有還原，甲物質氧化乙物質，就意味著甲同時被乙還原，甲物質中有元素的化合價升高，就意味著同時乙中有元素的化合價降低，甲物質失去電子，就意味著乙物質得到電子。通過概念的鏡像組對和守恒觀的感悟，梳理概念群，避免陷入判斷顛倒、概念混亂的“泥沼”。

4.分階段落實，不求一步到位。第一階段側重于概念的理解，從詞意上和從電子得失的兩個層面上理解，夯實概念。第二階段運用概念，在后續元素及其化合物的教學中，讓氧化還原概念的分析成為常態，任何物質的性質學習都要讓學生運用氧化還原反應原理進行分析，從電子得失和化合價的角度指出該物質具有氧化性還是還原性，發生氧化反應還是還原反應，其對應產物屬于哪類，具有哪種性質。使氧化還原反應的概念群融入到具體物質性質的學習中去，成為學生固有的概念和分析物質性質的常用工具。第三階段更深入地理解概念的內涵，如氧化性與還原性的決定因素是什么，與物質的結構有什么關系，氧化性與還原性的比較如何判斷，如何理解金屬活動性與金屬離子氧化性關系。第四階段運用電子得失配平氧化還原反應方程式。

三、必修化學2中氧化還原反應概念及其教學

化學2由兩部分組成，一是物質結構與化學反應原理，二是有機化學基礎。雖然均沒有明確標出氧化還原反應概念，但在這兩部分中，都有氧化還原反應的身影。

在化學2中，氧化還原反應作為學生已知的概念滲透其中。其定位是進一步提高學生運用氧化還原反應原理分析問題的能力，進一步拓展氧化還原反應的概念范疇，豐富學生對氧化還原反應原理的認識。把氧化還原反應作常用概念應用于化學2及后續各模塊的教學中，借助新內容的載體不斷強化、鞏固，從而達到熟練應用，成為學生分析問題的化學方法。

專題1“微觀結構與物質的多樣性”中，通過原子結構、離子結構的知識載體，要求學生通過分析微粒的核外電子排布、結構示意圖、微粒半徑等分析微粒得失電子的可能性和能力強弱，深化認識氧化性、還原性及其強弱的本質。在化學1學習中，單質得失電子能力與相應離子得失電子能力，元素在不同物質中呈現出的氧化性與還原性是學習的難點，“易得難失，易失難得”規律模糊。本專題的學習是幫助學生撥開這些“云霧”的關鍵和契機。

在周期律與周期表的學習中，要把氧化性、還原性等概念納入其中，與物質的金屬性、非金屬性注意區別聯系，與元素化合價的變化趨勢聯系起來。在教學中需要創設情景，多給學生運用氧化還原反應原理分析問題的機會，充分暴露學生對概念的掌握程度，對學生暴露出的概念混淆、判斷顛倒等錯誤，需要及時糾正，在分析問題過程中，不斷強化鞏固。

專題2“化學反應與能量變化”中，涉及到氧化還原反應原理在生產生活中的實際應用。讓學生認識到氧化還原反應原理雖然概念眾多、抽象，但并不是“從理論中來到理論中去”的“空對空”，而是有其現實意義，充分發揮電化學對學生學習氧化還原反應的激勵作用。

在化學2中，電化學部分屬于基礎，對學生的要求不高。無論是原電池還是電解，其化學反應的基礎是氧化還原反應。引導學生從氧化還原反應的本質上過渡到電化學的學習中來，氧化還原反應的本質是電子轉移，既然反應中存在著電子轉移，那么，我們就有可能把電子轉移外化，讓電子真正“轉移”起來，這就是原電池、電解的認識基礎。

電極反應分成氧化反應與還原反應，即把一個完整的氧化還原反應“拆開”成兩部分。從初中氧化反應與還原反應各自獨立表述到化學1氧化還原反應合二為一，突出氧化與還原的對立統一關系，再到化學2電化學中氧化反應與還原反應的獨立存在，實現了概念認識的螺旋式上升，對此要充分認識到從分化到統一再到分化的教學意義，防止由于教學認識不到位給學生造成莫名其妙之感。

四、各選修模塊中氧化還原反應概念及其教學

氧化還原反應作為基礎概念，出現在各選修模塊中。總的來說，各選修模塊中氧化還原反應概念并沒有新的拓展，重在應用，在教學中的任務也是回顧、鞏固、應用、深化，使氧化還原反應成為學生分析化學問題的“常規武器”和基本思維方式。

《化學與生活》、《化學與技術》兩模塊側重于化學知識的一般應用，在氧化還原反應概念范疇里，要讓學生熟悉常見氧化劑、還原劑及其生產生活中的應用。

《有機化學基礎》:從得失氧的角度分析含氧衍生物相互轉化，醛氧化反應條件認識到物質氧化性、還原性與反應環境存在著一定關系，運用氧化還原反應的方法分析有機物性質、反應規律、反應產物及方程式配平。

《化學反應原理》:電化學建立在氧化還原基礎上，在中學階段，電化學是氧化還原反應概念的最高層次，是氧化還原反應概念的應用。要求學生運用氧化還原反應原理處理相對復雜的電極反應，物質的氧化性、還原性及其強弱，得失電子趨勢及其產物等知識是處理電化學問題的工具。在教學中，需強化氧化還原反應原理，在原理的基礎上，給方法，找規律，把電極反應式書寫作為教學難點的突破口。

《物質結構與性質》:從物質的微觀結構認識物質的氧化性與還原性，與化學2專題1進行銜接教學。氧化還原反應的概念繼續深化，幫助學生從結構層面上理解相關概念與規律。

《實驗化學》:重在指導學生靈活運用氧化劑、還原劑的能力，因此，需要熟練掌握常見氧化劑與還原劑及其特點，相關概念的拓展不多，主要反映在電化學實驗中氧化劑能減輕極化現象等個例上。

［1］王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學全冊［M］.南京：江蘇教育出版社，2006

［2］中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）［M］.北京：人民教育出版社，2003

1008-0546（2015）10-0030-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.012