氧化還原反應教學探析

劉恒軍

【摘 要】本文從討論、演示、闡述和比較四種方法著手，探析氧化還原反應教學的四種策略。

【關鍵詞】高中化學 氧化還原反應 教學探析

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）07B-0111-02

氧化還原反應是高中化學中的一個重點，這部分內容的邏輯系統性非常強，因此總的教學策略還是循序漸進。好的方法是高效率教學的保證。下面論述氧化還原反應的四種教學方法，供同行參考。

一、用討論法，看價數升降

氧化還原反應是一種統稱，實際上是包含氧化反應和還原反應兩種類型，而且氧化和還原又是同時存在的，有被氧化的物質也有被還原的物質，因此，氧化反應與還原反應是同時發生的。對于初學者來說，把握到重點即可，即能夠判斷出化學反應是否為氧化還原反應即可。我們判斷一個反應是否為氧化還原反應，有一個硬性而且簡單的方法，那就是觀察反應中元素的化合價是否發生改變，有改變則有氧化還原反應發生，無改變則沒有氧化還原反應發生。化合價是一種元素的一個原子與其他元素的原子發生化合反應時表現出來的一種性質，具體的衡量標準是看每個原子在化合反應中得失電子的數量。如果一個反應中，所有元素的化合價在反應前后沒有發生變化，那么這個反應過程就不是氧化還原反應。例如：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

我們觀察到 Fe 在反應前為單質，化合價為 0，在反應后則出現在了 FeSO4 中。我們知道 SO42- 是一個常見的離子團，其化合價為 -2，因此可以判斷出在 FeSO4 中鐵離子顯 +2 價，這樣就可以看出鐵元素在反應前后化合價從 0 變成了 +2，發生了變化，可以得出結論，此反應為氧化還原反應。

討論法源于判斷標準，如果符合判斷標準，那么即可得出唯一的結論。對氧化還原反應的判斷，需要這樣一個討論的過程，在此過程要進行辯證思考，以化學的思維判別氧化還原反應。

二、用演示法，看電子轉移

化學這一學科與化學物質有著很深的聯系，尤其是物質的微觀層面。氧化還原反應則更是如此，與原子中的電子息息相關。為了直觀地展示氧化還原反應的過程，我們可以采用演示法，來表示其中的電子轉移情況，探究氧化還原反應的前因后果。

前文所述的討論法中，學生已經初步認識到了氧化還原反應的特征，即為化合價的變化。那么進一步通過演示法，學生就能掌握化合價是如何變化的。以鈉與氯氣反應為例，化學式如下：

通過反應前后的比較，我們發現鈉的化合價從 0 變為了 +1，氯的化合價從 0 變為 -1，這表明該反應為氧化還原反應。那么化合價的變化是通過什么來實現的呢？在課上，筆者通過一個 flash 動畫來進行演示。鈉原子和氯原子分別用原子模型來表示，這樣二者的主要特征便一目了然，鈉原子最外層電子只有 1 個，而氯原子最外層電子有 7 個。從原子的理論上來講，一般最外層電子達到 8 個的時候是穩定的狀態。如果最外層電子數過少或者接近 8 個的時候就是處于不穩定的狀態。而鈉原子和氯原子就是這樣的不穩定狀態，這兩個原子“注定”是要發生氧化還原反應的。那么最后的結果是，容易失去電子的鈉原子將最外層的一個電子轉移到了容易得電子的氯原子身上，從而實現了化合價的改變。這一過程我們可以用“雙線橋法”來表示，如圖所示。通過“雙線橋法”表示各原子中電子的得失情況，就能簡單明了地判斷所發生的反應是不是氧化還原反應。

通過演示的過程，我們發現氧化還原反應的本質其實是電子的轉移，這也揭示了原子的穩定狀態、常見價態以及最外層電子數之間的關系。演示法作為一種經典的教學方法，在氧化還原反應的教學中具有重要地位。

三、用闡述法，進行深化概念

氧化還原反應中涉及的概念也很多，對概念的掌握則是更深層次的要求。在了解氧化還原反應的大致原理之后，一些細節上的概念問題需要進行進一步闡述，以深化學生對概念的理解，這是完成教學的關鍵一步。

通過討論法和演示法，學生對氧化還原反應的外部特征“化合價的變化”和內部本質“電子的轉移”有了一定的認識，那么下一步的目標就是要對氧化還原反應中的“成員”進行概念上的定義，諸如氧化劑與還原劑、氧化產物與還原產物、氧化性與還原性這些既是對立又是統一的概念，要進行進一步理解和掌握。以海水中溴的提取為例，反應式如下：

仍然是采用分析化學價的方法，氯原子的化合價從 0 降到了 -1，化合價降低了，這樣的化學物質就稱之為氧化劑，它發生的反應稱之為還原反應，最后得到的產物（KCl）為還原產物。相對應的，溴原子的化合價從 -1 升到了 0，化合價升高，在反應中它是還原劑，發生的反應為氧化反應，最后的產物（Br2）為氧化產物。乍一看這個說法有點混亂，但是仔細一想，其中的邏輯是正確的，記憶起來也不是很困難。我們以“反應”為中心來進行闡述，我們可以認為“氧化”和“還原”是兩個極端，而氧化還原反應則是轉化這兩種反應的過程。氧化反應描述的是化合價升高的反應，那么這個反應過程就對應著“從還原極端變成氧化極端”的過程，因此氧化反應之前的物質叫做還原劑，反應之后的物質就叫做氧化產物。如此一個闡述過程，氧化還原反應中的各項概念就明確了。

闡述法的意義在于通過邏輯分析的方法向學生講解氧化還原反應的原理。通過闡述，教師可以將正確的邏輯方法傳達給學生，讓學生能夠明白其中的原理，從而為自身的知識積累做準備。

四、用比較法，以拓展視野

在高中的學習中，說起氧化還原反應，一般指的是無機化學范疇中的內容，但是在有機化學中同樣也存在氧化還原反應。對兩種氧化還原反應進行有效的比較，可以為學生展現一種類比推理的學習思路，使學生視野更加開闊。

有機氧化還原反應與無機化學反應的區別在于化學反應的分類上，有機氧化還原反應屬于有機物參與的反應，而無機化學反應則是沒有有機物參與，其中的區別僅此而已。二者共同之處則是同為氧化還原反應，實際上都具有化合價升降的特點。將有機氧化還原反應納入氧化還原反應的體系中，對有機反應的配平有著重要的意義。例如配平下式：

通過有機氧化還原反應與無機氧化還原反應的比較，我們可以發現有機化學反應同樣可以采取無機反應中的方法來進行配平，這對于“大串”的有機反應方程式有些膽怯的同學來說，是一種好的方法。

綜合來說，氧化還原反應是一個經典的化學問題，可以全面鍛煉學生的化學能力。通過對氧化還原反應的一系列深度探究，學生在這個過程中也能夠完善知識技能，對教師的教學效果來說也是很好的促進。

【參考文獻】

[1]王素珍.基于新課程的氧化還原反應教學策略[J].數理化學習，2014（6）

[2]李貝貝.氧化還原反應教學中體現化學觀念的行動研究[J].山西師范大學學報，2013（2）endprint