王冬梅
這幾年高考熱點中常常喜歡以古詩詞作為切入點考查學生對化學知識的理解運用能力。通過詩情“化”意的分析,培養學生提取、選擇、加工信息的能力,增加學生的信息意識。
古代的文人墨客用他們精美的詩歌,獨特的視角描述了“化學反應、化學現象”蘊藏著許多的化學知識。我們以下列一道題來分析詩情“化”意中的氧化還原:
[題目]:古詩詞描述化學反應化學現象是古人為我們留下的寶貴精神財富,下列詩句不涉及氧化還原反應的是( ? )
A.野火燒不盡,春風吹又生 B.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干
C.粉身碎骨渾不怕,要留青白在人間 D.爆竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇
[分析]:復習“氧化還原反應基本概念,氧化還原反應的基本規律”,讓學生品味詩詞理解氧化還原。不難得出答案是:C。
一、分析俗語,梳理反應
“雷雨發莊稼”是大家耳熟能詳的俗語。這俗語說的是在放電或者高溫的條件下,空氣中的氮氣能與氧氣反應生成一氧化氮,一氧化氮再與氧氣反應生成二氧化氮。氮的氧化物與水反應生成硝酸進入土壤中形成硝酸鹽類被植物所吸收,而氮元素恰好是植物生長必須的營養元素之一。所涉及的化學方程式如下:N2+O2=2NO, 2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+N0。
通過對化學方程式元素化合價的分析不難得出這是和“氧化還原”有關的主題。
二、品鑒詩歌,整理舊知
(一)本質和特征
(二)相關概念及其聯系
簡單概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
示例:反應MnO2+4HCl(濃) ==MnCl2+Cl2↑+2H2O(條件加熱)中,氧化劑是MnO2 ,還原劑是HCl ,氧化產物是Cl2 ,還原產物是MnCl2,MnO2發生還原反應,HCl發生氧化反應;生成1 mol Cl2時轉移電子數目為2NA,被氧化的HCl的物質的量是2mol,鹽酸顯示的性質是 還原性和酸性。
(三)電子轉移的表示方法
雙線橋法:①標變價,②畫箭頭,③算數目,④說變化。
示例:用雙線橋法標出銅和濃硝酸反應電子轉移的方向和數目。
“雷雨”不僅能發莊稼,雷雨過后還能給予人清新的感覺。黃庭堅的《念奴嬌》就很好地詮釋了這一切:斷虹霽雨,凈秋空,山染修眉新綠。為什么雷雨后讓人心曠神怡?雷雨過程除了涉及氮元素的轉化,原來空氣中的氧氣在打雷時還反應生成臭氧,隨后臭氧又分解成氧氣和氧原子。而氧原子有殺菌消毒的作用。所涉及的化學方程式如下:3O2=2O3,O3=O2+O。大家知道殺菌消毒就離不開氧化劑,那常見的氧化劑有哪些?反應后產物是什么?這些我們必須記憶一些,方便對陌生化學方程式的書寫。
(四)常見的氧化劑和還原劑及對應的產物
1.常見氧化劑:包括某些非金屬單質、含有高價態元素的化合物、過氧化物等。
2.常見還原劑:包括活潑的金屬單質、非金屬陰離子及含低價態元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。
3.元素化合價處于中間價態的物質既有氧化性,又有還原性。
學生可以利用識記的氧化劑和還原劑設計實驗方案,比較氧化性和還原性強弱。分清楚四種基本反應類型間的關系。
(五)與四種基本反應類型間的關系
三、素材挖掘,情境構建
用文字描述的方式,敘述一個化學反應的過程,需要從文字信息中提煉反應物和生成物,進而分析反應中電子得失情況這叫做信息型氧化還原反應方程式。這類反應方程式書寫配平的步驟為:第一步,根據元素化合價的升降,判斷氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。第二步,按“氧化劑+還原劑—還原產物+氧化產物”寫出方程式,根據得失電子守恒配平上述四種物質。第三步,根據電荷守恒和反應物的酸堿性,在方程式左邊或右邊補充H+、OH-或H2O等。第四步,根據質量守恒配平反應方程式。
詩情“化”意中的氧化還原,體現了學科間學生的整體綜合創新素養的培養。體現學生對陌生素材的認識感知,培養了學生對陌生信息的分析處理素養。化學是嚴謹的,詩是浪漫婉約的,兩者和二為一圈粉無數。