新課標(biāo)下高中化學(xué)教材中氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)內(nèi)容的研究

戴引

【摘要】人民教育出版社2007年出版的《化學(xué)1（必修）》，《化學(xué)2（必修）》，《化學(xué)4（選修）》，其中高中化學(xué)教材中的氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文從知識內(nèi)容的選擇、教材的編排、內(nèi)容的呈現(xiàn)方式三個(gè)方面來分析了高中教材中的氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)內(nèi)容；并對教師日常教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)過程提供了啟示和反思。

【關(guān)鍵詞】人教版高中化學(xué)教材 氧化還原反應(yīng) 電化學(xué)

自2004年開始，全國各地學(xué)校陸續(xù)使用新版高中化學(xué)教材，在新教材的使用過程中，不少教師反映課時(shí)不夠并且對教材內(nèi)容及深廣度難以把握，有些困惑。我在教學(xué)工作中比較了新舊教材之間的差異，再結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為我們還是要從整體上把握課程結(jié)構(gòu)，才能體會(huì)到編者的編寫思路和意圖。

本文選取的教材是：人民教育出版社2007年出版的《化學(xué)1（必修）》，《化學(xué)2（必修）》，《化學(xué)4（選修）》。其中高中化學(xué)教材中的氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生從元素化合價(jià)變化與電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，理解宏觀反應(yīng)現(xiàn)象與物質(zhì)微觀內(nèi)在結(jié)構(gòu)的必然聯(lián)系，對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識不再局限于僅僅依靠對宏觀現(xiàn)象的判斷；電化學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生深化理解氧化還原反應(yīng)，讓學(xué)生深刻體會(huì)到化學(xué)反應(yīng)的能量變化現(xiàn)象，認(rèn)識電能和化學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化的裝置，認(rèn)識到運(yùn)用化學(xué)知識發(fā)展技術(shù)的現(xiàn)實(shí)性，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)的價(jià)值與魅力所在，形成運(yùn)用化學(xué)原理發(fā)展技術(shù)的能力。

我從以下幾個(gè)方面來分析一下高中教材中的氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)內(nèi)容：

一、知識內(nèi)容的選擇

根據(jù)氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)知識的內(nèi)容特點(diǎn)，我們將氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)的知識內(nèi)容分為氧化還原反應(yīng)、原電池、電解池三個(gè)部分來分析。

二、教材的編排

高中化學(xué)教材將氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)分“氧化還原反應(yīng)”、“化學(xué)能與電能”、“電化學(xué)基礎(chǔ)”三章編排，一次分布在必修一、必修二、選修四中。“氧化還原反應(yīng)”被編為必修一第2章“化學(xué)物質(zhì)及其變化”的第三節(jié)。“化學(xué)能與電能”被編在必修二第2章“化學(xué)反應(yīng)與能量”的第二節(jié)。選修四第4章是“電化學(xué)基礎(chǔ)”共分四節(jié)編排依次是：“原電池”、“化學(xué)電源”、“電解池”和“金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)”。

三、內(nèi)容呈現(xiàn)方式

1.氧化還原反應(yīng)

對于氧化還原反應(yīng)概念的呈現(xiàn)，高中化學(xué)教材是先給出了生活中的事例，讓學(xué)生建立起氧化還原反應(yīng)的概念，然后從化合價(jià)和電子得失的角度分析，以幫助學(xué)生理解氧化還原反應(yīng)的特征，最后再給出實(shí)例讓學(xué)生運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的原理進(jìn)行理解判斷。例如對金屬的置換反應(yīng)、鹽溶液的置換反應(yīng)、金屬與水反應(yīng)，及以氫作為還原劑、預(yù)測金屬活動(dòng)性順序等反應(yīng)分析，增加學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的理解。

2.原電池內(nèi)容

高中化學(xué)教材中呈現(xiàn)了銅鋅原電池、鋅錳電池、鉛蓄電池、燃料電池進(jìn)行原電池原理講解。

3.電解池內(nèi)容

高中化學(xué)教材以氯化鈉溶液電解為例，說明電解池的陰陽極反應(yīng)、電子流動(dòng)方向、電路回路及物質(zhì)的變化情況等。其次，教材中舉出了電解池的工業(yè)應(yīng)用，如冶金、電鍍、外加電源保護(hù)金屬等。

通過以上的分析，我們可以得出的結(jié)論是：氧化還原反應(yīng)在中學(xué)化學(xué)新課程體系中是分階段完成的。氧化還原反應(yīng)的知識系統(tǒng)都不是一次性呈現(xiàn)一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)單元，而是采用分段呈現(xiàn)的方式，通過螺旋上升的方法穿插編排，分散在高中的不同章節(jié)，且高中呈現(xiàn)的知識比初中有明顯的生長性。

分析教材為的是對我們?nèi)粘＝虒W(xué)過程和教學(xué)設(shè)計(jì)提供一定的啟示和反思，總結(jié)如下：

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是簡單的信息積累，而是學(xué)生已有知識經(jīng)驗(yàn)或原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與從環(huán)境中主動(dòng)選擇和注意的信息相互作用以及由此引發(fā)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組。在初中化學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)從得氧、失氧的角度學(xué)習(xí)了氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，知道物質(zhì)得到氧就是氧化反應(yīng)，物質(zhì)失去氧就是還原反應(yīng)，從分析木炭還原氧化銅的反應(yīng)入手，既要分析物質(zhì)變化，還要分析元素化合價(jià)的改變，使學(xué)生了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)存在，不能分開，是既對立又統(tǒng)一的，那么對于這一類型的反應(yīng)，到底稱它為氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)呢？學(xué)生自然明確這樣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

在氧化還原反應(yīng)原理的教學(xué)設(shè)計(jì)上應(yīng)提供學(xué)生感性認(rèn)識的引導(dǎo)，例如可以列舉生活中的電池、水果電池、人體內(nèi)的原電池等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)原電池的興趣。為了讓學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，必須要采取直觀教學(xué)的方法——原電池實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看到電流表指針偏轉(zhuǎn)，從而從感官上接受其微觀實(shí)質(zhì)。在圖片上清晰注明電流走向、電極反應(yīng)、溶液中離子移動(dòng)和交換，這樣都便于學(xué)生理解掌握，并記憶深刻。

【參考文獻(xiàn)】：

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