于 斌
(南京市秦淮高級中學(xué),江蘇 南京)
“氧化還原反應(yīng)”是高中化學(xué)必修課程中的核心概念,它不僅是一種十分重要的化學(xué)反應(yīng)類型,而且在生產(chǎn)、生活等各個方面具有廣泛的應(yīng)用。同時,這一概念是連接義務(wù)教育階段化學(xué)與高中化學(xué)的紐帶和橋梁,對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、引導(dǎo)學(xué)生有效地進(jìn)行高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)具有承前啟后的作用。根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗談一下具體的做法和體會。
人教版九年級化學(xué)在第二單元“我們周圍的空氣”的“課題2氧氣”中介紹了化學(xué)反應(yīng)、氧化反應(yīng),出現(xiàn)了氧化性和氧化劑概念。人教版高中化學(xué)1在第二單元“化學(xué)物質(zhì)及變化”第三節(jié)“氧化還原反應(yīng)”中,首先以木炭還原氧化銅為例,從得氧、失氧角度判斷氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)、碳發(fā)生了氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)上,說明氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時的。這樣的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。接著通過分析氧化還原反應(yīng)中某些元素的化合價在反應(yīng)前后發(fā)生的變化。然后從原子核外電子的運動情況對物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)有非常大的影響,要想深刻地揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),需要從微觀角度來認(rèn)識電子轉(zhuǎn)移與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
1.知識層面
初中階段對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識介紹比較簡單,不夠全面不夠本質(zhì)。而高中階段的教學(xué)需要從本質(zhì)上認(rèn)識氧化還原反應(yīng)。同時在初中直觀地學(xué)習(xí)了化合價,理解了化合價的變化,但并沒有了解化合價變化的實質(zhì)以及化合價的變化與得失電子之間的關(guān)系?;诖耍R層面上教學(xué)目標(biāo)設(shè)計是:(1)使學(xué)生理解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)必然同時發(fā)生在一個氧化還原反應(yīng)中。(2)通過分析化學(xué)反應(yīng)中元素化合價的變化,使學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)的概念。(3)使學(xué)生認(rèn)識到化合價變化,電子轉(zhuǎn)移是反應(yīng)分類的標(biāo)準(zhǔn)之一,也是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要思考角度。
2.方法層面
初中化學(xué)課程,注重化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)性和啟蒙性,其知識層次要求學(xué)生“知其然”為主,在能力培養(yǎng)方面注重定性分析和形象思維。而高中化學(xué)更加注重學(xué)習(xí)的主動性和能動性,逐漸向系統(tǒng)化和理論化靠近,要求“知其所以然”。因此在教學(xué)“氧化還原反應(yīng)”時,要注意方法的選擇,確定方法的教學(xué)目標(biāo)。(1)注重學(xué)生認(rèn)識思路的結(jié)構(gòu)化和顯性化。(2)注重真實問題情境的設(shè)計、引導(dǎo)思考、實驗探究、分析得出結(jié)論。(3)注重“教、學(xué)、評”一體化,提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括能力。
3.情感層面
初高中化學(xué)所學(xué)內(nèi)容差別很大,如果教師不注重從情感方面與學(xué)生溝通,那么高一化學(xué)學(xué)習(xí)時學(xué)生就會出現(xiàn)抵觸的情緒。而“氧化還原反應(yīng)”的內(nèi)容正是進(jìn)行辯證唯物主義教育的好教材。確定情感的教學(xué)目標(biāo)。(1)通過交流、討論活動,探究、加強學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)。(2)在理解電子得失、氧化和還原的相互依存和相互對立的關(guān)系上,感知事物的現(xiàn)象與本質(zhì)之間的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)任務(wù)1】:
1.初中階段,我們有哪些途徑獲得單質(zhì)銅
2.以反應(yīng)(1)(2)為例完成表格
反應(yīng)物 得失氧的情況 化合價變化 電子得失 作用CuO H2 CuSO4 Fe
3.分析反應(yīng)(1)中反應(yīng)物的得失氧情況,概括反應(yīng)前后相關(guān)物質(zhì)得失氧的關(guān)系
分析反應(yīng)(1)(2)化合價變化情況,概括反應(yīng)前后相關(guān)元素化合價升降的情況。
觀察實驗,分析反應(yīng)(1)(2)中電子轉(zhuǎn)移情況,概括反應(yīng)前后相關(guān)物質(zhì)電子得失的情況。
4.歸納:氧化還原反應(yīng)的概念
從得失氧角度;
從化合價變化角度;
從電子得失角度。
【學(xué)習(xí)任務(wù)2】:分析H2和單質(zhì)鐵在(1)(2)兩個反應(yīng)中的作用
1.歸納H2和單質(zhì)鐵反應(yīng)前后化合價變化情況。
2.概括氧化劑、還原劑在反應(yīng)中的變化特點,填入下表。
氧化劑 氧化劑從得失氧角度從化合價升降角度從電子得失角度
【學(xué)習(xí)任務(wù)3】
(1)雙線橋分析(3)、(4)。
(2)歸納H2和單質(zhì)鐵反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目有何關(guān)系。
(3)電子得失情況。
氧化劑得到的電子總數(shù)_______,還原劑失去的電子總_______。
【拓展訓(xùn)練】
氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛應(yīng)用。
(1)人通過呼吸作用吸入氧氣,氧化體內(nèi)的葡萄糖,提供能量以維持生命活動,反應(yīng)為C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量,該反應(yīng)中的還原劑是_______(填化學(xué)式)。
(2)罐頭廠在裝食物罐頭時,通常要添加一些對人體無害的防腐劑,防止食物被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì),此類食物防腐劑應(yīng)具有 (填“氧化性”或“還原性”)。
整節(jié)課通過一系列學(xué)習(xí)任務(wù)的解決使學(xué)生對氧化還原反應(yīng)有了充分的認(rèn)識,培養(yǎng)了積極探索科學(xué)問題的熱情和解決生產(chǎn)生活中的化學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力,突出了化學(xué)學(xué)科對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)人類社會發(fā)展的價值。