鐘國華|廣東廣雅中學(xué)

一、教學(xué)主題內(nèi)容及現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)主題內(nèi)容的功能分析

人教版普通高中教科書《化學(xué)》必修第一冊中的“氧化還原反應(yīng)”內(nèi)容，包括氧化還原反應(yīng)概念建立、常見氧化劑和還原劑的認識、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用與表征、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律等內(nèi)容。

“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)功能不是指向具體的事實性知識的掌握，而是建立根據(jù)元素化合價能否升降判斷物質(zhì)是否具有氧化性或還原性的認識角度，深化結(jié)合化合價是否穩(wěn)定價態(tài)去預(yù)測陌生物質(zhì)氧化性或還原性是否明顯的認識思路，從而習(xí)得在陌生情境推測未知物質(zhì)能否反應(yīng)并判斷最合適產(chǎn)物的自主化認識路徑。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀及學(xué)生學(xué)習(xí)障礙分析

筆者以“氧化還原反應(yīng)”為檢索詞，發(fā)現(xiàn)中國知網(wǎng)近十年收錄的新授課論文基本是單課時設(shè)計，只有朱鵬飛等人有1 篇涉及3 課時的教學(xué)設(shè)計，但沒有彰顯教學(xué)的工具化、功能化［1］。

受傳統(tǒng)概念教學(xué)照本宣科、死記硬背等教學(xué)行為影響，學(xué)生長期處于被動記憶狀態(tài)，對“氧化還原反應(yīng)”的學(xué)習(xí)存在如下障礙：難以梳理概念之間的邏輯關(guān)系，無法自覺透過現(xiàn)象（元素化合價）看本質(zhì)（氧化性和還原性）。例如，SO2在不同層次學(xué)生大腦中的反映（詳見圖1）完全不同，其思維的膚淺與深邃一目了然。

圖1 SO2在不同層次學(xué)生大腦中的反映

基于以上分析，筆者以問題情境為視角，嘗試對“氧化還原反應(yīng)”進行大單元教學(xué)設(shè)計。

二、教學(xué)設(shè)計原則

（一）以單元設(shè)計統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)

“氧化還原反應(yīng)”4課時大單元教學(xué)設(shè)計，連續(xù)性、邏輯性、系統(tǒng)性更強。該設(shè)計由淺入深、環(huán)環(huán)相扣、前后呼應(yīng)，由簡單到復(fù)雜、由定性到定量地建構(gòu)基于元素化合價變化的認知模型（詳見圖2），引導(dǎo)學(xué)生逐步形成基于元素化合價進行判斷的化學(xué)視角。

圖2 基于元素化合價變化的認知模型

（二）基于情境引領(lǐng)意義生成

崔允漷提出只有在真實情境下運用多種知識完成特定的任務(wù)，才能評估關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念［2］。筆者每課時創(chuàng)設(shè)2個問題情境，并將各問題情境分解成多個問題片段，以此呈現(xiàn)知識脈絡(luò)，讓學(xué)生在參與中發(fā)現(xiàn)知識、體驗方法。這4個課時的問題情境在情境層次、思考層次、活動層次、認識方式上遵循如下進階原則。

情境層次：熟悉原型—簡單變式—復(fù)雜陌生—復(fù)雜陌生。

思考層次：給定角度—提示角度—自主運用—多角度系統(tǒng)。

活動層次：A3-說明論證—B2-推論預(yù)測、B3-簡單設(shè)計—C1-復(fù)雜推理—C3-創(chuàng)新思維。

認識方式：認識角度建立—認識角度建立、認識思路形成—認識思路形成、認識方式自主化—認識方式自主化。

（三）基于問題情境實現(xiàn)從知識到能力再到素養(yǎng)的發(fā)展

在學(xué)科大概念的指引下，筆者提出基于問題情境實現(xiàn)從知識到能力再到素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)流程“任務(wù)驅(qū)動—總結(jié)經(jīng)驗—形成程序—建立模型—遷移應(yīng)用—深化認知”，并結(jié)合系列學(xué)科能力活動，引導(dǎo)學(xué)生逐步實現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展。

三、教學(xué)目標

高一階段的“氧化還原反應(yīng)”所呈現(xiàn)的內(nèi)容，是對初三階段從得失氧角度孤立地看待氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)這一內(nèi)容的提升，是對本質(zhì)的進一步探討。學(xué)習(xí)前，學(xué)生只有最表層的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的概念，相對割裂與靜止。學(xué)習(xí)中，學(xué)生要從化合價的角度重新審視氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，判斷物質(zhì)轉(zhuǎn)化的可能性，進而形成基于氧化還原反應(yīng)視角分析和解決相關(guān)問題的思路方法，最終從反應(yīng)的定性判斷上升至定量研究物質(zhì)的數(shù)量關(guān)系。這是實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化和功能化，促進知識向能力和素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的重要途徑?；趯W(xué)情，筆者確定如下教學(xué)目標。

第一課時：（1）通過課本“思考與討論”欄目的分析，建立和發(fā)展從化合價判斷氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的認識角度；（2）通過在四大基本反應(yīng)類型中嘗試找出一個氧化還原反應(yīng)并判斷基本概念，建立四大基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系，診斷并發(fā)展學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)分類的認識。

第二課時：（1）通過預(yù)測H2S、H2O2是否有氧化性或還原性、性質(zhì)是否明顯，建立通過元素是否穩(wěn)定價態(tài)判斷明顯氧化性或還原性的模型，診斷并發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理和科學(xué)探究的水平；（2）通過設(shè)計實驗驗證H2O2既具有氧化性又具有還原性，以及回顧初三關(guān)于酸堿性的證明方法，建立證明氧化性、還原性的實驗設(shè)計模型，診斷并發(fā)展學(xué)生使用模型、方案設(shè)計和科學(xué)探究的水平。

第三課時：（1）通過預(yù)測濃硫酸與鎂能否反應(yīng)，鞏固從氧化還原分析物質(zhì)變化的認識角度；通過濃硫酸對應(yīng)產(chǎn)物的判斷，建立通過化合價分析產(chǎn)物的思維模型，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認識水平，從靜態(tài)到動態(tài)、從定性到定量；（2）通過改編課后練習(xí)，充分挖掘化合價的功能，養(yǎng)成主動從化合價認識化學(xué)反應(yīng)，初步建立基于電子得失守恒的定量思想。

第四課時：（1）通過KMnO4、MnO2、Cl2氧化性強弱的判斷，建立根據(jù)方程式“以強制弱”或者反應(yīng)物相同時根據(jù)反應(yīng)條件推斷的模型；（2）通過Mg、Fe、Cu 還原性強弱的判斷，建立根據(jù)金屬活動性順序表、反應(yīng)劇烈程度、相互置換等進行判斷的認識角度，進而推斷出金屬陽離子氧化性的強弱順序，診斷并發(fā)展學(xué)生“以強制弱”的轉(zhuǎn)化觀，發(fā)展學(xué)生對氧化還原反應(yīng)先后問題的認識水平。

四、教學(xué)過程

（一）第一課時

1.任務(wù)驅(qū)動

師：請根據(jù)初中學(xué)過的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的知識，分析課本第20 頁“思考與討論”中的反應(yīng)并填寫表格。

（學(xué)生填寫表格并發(fā)表意見）

師：從上述分析可知氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時發(fā)生，故統(tǒng)稱氧化還原反應(yīng)。請標出各物質(zhì)所含元素的化合價，比較反應(yīng)前后價態(tài)有無變化，并簡單歸納氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)與元素化合價升降的關(guān)系。

（學(xué)生應(yīng)能得出：物質(zhì)所含元素化合價升高時，該物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)；物質(zhì)所含元素化合價降低時，該物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)）

【設(shè)計意圖】通過對比與歸納，在初三的基礎(chǔ)上進一步拓展氧化還原反應(yīng)的概念。

2.總結(jié)經(jīng)驗

師：寫出金屬鈉和Cl2的反應(yīng)，分析哪種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

（學(xué)生應(yīng)能得出：鈉元素化合價升高，金屬鈉被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)）

師：（板書）使用雙線橋的基本方法呈現(xiàn)分析過程。

【設(shè)計意圖】通過金屬鈉和Cl2的反應(yīng)，強化從化合價判斷的過程。

3.形成程序

師：畫出Na和Cl的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析Na、Cl元素化合價的變化原因。

（學(xué)生應(yīng)能得出：Na最外層只有1個電子，容易失去1個電子，Cl最外層有7個電子，容易得到1 個電子，由此二者分別形成穩(wěn)定的離子，從而組成物質(zhì)）

師：H2和Cl2的反應(yīng)呢？都容易形成離子嗎？

（學(xué)生應(yīng)能得出：Cl 的情況跟上面一樣，而H雖然最外層只有1個電子，但它希望變成最外層是2個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以它們都趨向得到電子）

師：這種情況下H 和Cl 形成一對共用電子對，使得每個原子都是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

【設(shè)計意圖】通過分析原子結(jié)構(gòu)示意圖，實現(xiàn)從宏觀辨識到微觀探析的轉(zhuǎn)變，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的結(jié)構(gòu)觀。

4.建立模型

師：從Zn、Ag、HCl、CuO 中選擇合適反應(yīng)物組成氧化還原反應(yīng)，用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，判斷發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)。

（學(xué)生書寫與表達）

師：總是用“發(fā)生氧化反應(yīng)”來描述Zn 不夠方便，我們可使用“還原劑”來定義失電子的反應(yīng)物，它生成的產(chǎn)物叫“氧化產(chǎn)物”。同理，我們可用“氧化劑”來定義得電子的反應(yīng)物，它生成的產(chǎn)物叫“還原產(chǎn)物”。

【設(shè)計意圖】通過具體的反應(yīng)，建立起“化合價升高，失電子，做還原劑，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成氧化產(chǎn)物；化合價降低，得電子，做氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成還原產(chǎn)物”的思維分析模型。

5.遷移應(yīng)用

師：嘗試在四大基本反應(yīng)類型的每類反應(yīng)中找到一個氧化還原反應(yīng)，指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。若找不到，請說明理由。

（學(xué)生應(yīng)能得出：只有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)或分解反應(yīng)才可能涉及化合價變化，才可能是氧化還原反應(yīng)；置換反應(yīng)一定有單質(zhì)變成化合物的過程，有化合價變化，因此全是氧化還原反應(yīng)；復(fù)分解反應(yīng)是離子兩兩交換，沒有化合價變化，一定不是氧化還原反應(yīng)）

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生主動利用化合價模型判斷四大反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系，發(fā)展其對化學(xué)反應(yīng)的認識。

6.深化認知

師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)的眾多核心概念，那么，其核心判斷依據(jù)是什么？

（學(xué)生應(yīng)能得出：化合價）

師：課后嘗試尋找中學(xué)階段常見的氧化劑和還原劑，它們的氧化性和還原性體現(xiàn)在什么元素？試用所學(xué)知識解釋O2、Cl2為什么是常見的氧化劑。

【設(shè)計意圖】鞏固根據(jù)原子結(jié)構(gòu)模型推斷物質(zhì)氧化性、還原性，深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。

（二）第二課時

1.任務(wù)驅(qū)動

師：將赤鐵礦制成鐵制品，要加入什么試劑？

（學(xué)生應(yīng)能得出：Fe2O3中Fe 元素由+3 價降到0價，被還原，因此要加入還原劑）

【設(shè)計意圖】回顧根據(jù)化合價判斷氧化還原的基本概念。

2.總結(jié)經(jīng)驗

師：理論上能做氧化劑或還原劑的試劑具有什么特點？

（學(xué)生應(yīng)能得出：物質(zhì)中存在化合價可降低的元素，理論上可做氧化劑；物質(zhì)中存在化合價可升高的元素，理論上可做還原劑）

師：因此我們要掌握常見元素化合價的變化區(qū)間，下面來核對作業(yè)填寫的表格（略）。中學(xué)階段常用作氧化劑的物質(zhì)有O2、Cl2、濃硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常用作還原劑的物質(zhì)有活潑的金屬單質(zhì)如Al、Zn、Fe，以及C、H2、CO、KI等。若遇到陌生試劑，該如何分析？

【設(shè)計意圖】掌握常見元素化合價變化區(qū)間，形成通過判斷化合價能否升降從而判斷是否具有理論上的氧化性或還原性的經(jīng)驗。

3.形成程序

師：預(yù)測H2S 是否具有氧化性或還原性。分別體現(xiàn)在哪種元素？

（學(xué)生應(yīng)能得出：H2S中H元素是+1價，能降低，有氧化性；S 元素是-2 價，能升高，有還原性）

師：常見試劑濃H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3的氧化性以及KI 的還原性，分別體現(xiàn)在哪種元素？

（學(xué)生應(yīng)能得出：分別是+6價的S、+5價的N、+7 價的Mn、+3 價的Fe、-1 價的I。部分學(xué)生會進一步提問：濃H2SO4、HNO3的氧化性有可能體現(xiàn)在+1價的H元素嗎？）

師：從理論分析來看，你們提出的問題是有可能的，待會進一步分析。

【設(shè)計意圖】培養(yǎng)元素觀，引導(dǎo)學(xué)生主動從元素化合價的角度思考和分析氧化還原反應(yīng)的相關(guān)問題。

4.建立模型

師：請預(yù)測H2S 氧化性或還原性是否明顯，說出判斷依據(jù)。

（學(xué)生應(yīng)能得出：H 元素能降價，S 元素能升價，H2S氧化性和還原性都很明顯）

師：往約2mLNa2S 溶液中滴加5～6 滴鹽酸，發(fā)生什么反應(yīng)？觀察并記錄現(xiàn)象。

（學(xué)生實驗后得出：不僅聞到臭雞蛋氣味，還看到黃色渾濁出現(xiàn)）

師：從元素角度分析，黃色渾濁最可能是什么？由哪種物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來？

（學(xué)生應(yīng)能得出：最可能是S單質(zhì)，應(yīng)該是由生成的H2S轉(zhuǎn)化而來）

師：H2S如何轉(zhuǎn)化成S單質(zhì)？

（學(xué)生應(yīng)能得出：可能是被空氣中的O2氧化生成的）

師：O2是常見的氧化劑，在這個實驗中能把生成的H2S 快速氧化成硫單質(zhì)，可見S 元素還原性很強。為什么S元素的還原性很強，而H元素的氧化性不明顯呢？這是由元素價態(tài)是不是穩(wěn)定價態(tài)決定的。氧化或還原性質(zhì)明顯的物質(zhì)一般含有不穩(wěn)定價態(tài)的元素。常見的穩(wěn)定價態(tài)有H（+1）、Na（+1）、Mg（+2）、Al（+3）、Mn（+2）、C（+4）、N（0）、S（0）、S（+6/水溶液）、Cl（-1）。

【設(shè)計意圖】建立“元素化合價能否升降→理論上的氧化性或還原性→元素化合價是否穩(wěn)定價態(tài)→氧化性還原性是否明顯”的思維模型。

5.遷移應(yīng)用

師：根據(jù)所學(xué)知識，判斷H2O2是否具有氧化性或還原性？是否明顯？

（學(xué)生有兩種回答：其一，H元素+1價是穩(wěn)定價態(tài)，所以H 元素體現(xiàn)的氧化性不明顯；其二，O 元素-1 價是中間價態(tài)，既能升價體現(xiàn)還原性，也能降價體現(xiàn)氧化性，而且不是穩(wěn)定價態(tài)，所以O(shè) 元素體現(xiàn)的氧化性和還原性都明顯）

師：判斷H2O2體現(xiàn)氧化性或還原性哪種更容易，為什么？

（學(xué)生應(yīng)能得出：因為O 元素的穩(wěn)定價態(tài)是-2價，因此H2O2降價到-2價更容易，可能氧化性更明顯）

【設(shè)計意圖】強化學(xué)生主動利用已有模型進行分析的意識，提升基于化合價進行證據(jù)推理的能力。

6.深化認知

師：如何設(shè)計實驗驗證H2O2既有氧化性又有還原性？說出設(shè)計思路。

（學(xué)生應(yīng)能得出：要證明H2O2有氧化性，可以選擇和還原劑反應(yīng)；要證明H2O2有還原性，可以選擇和氧化劑反應(yīng)）

師：除此以外，實驗中還需要考慮什么問題？（學(xué)生應(yīng)能得出：還要產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象）

師：實驗中有哪些明顯的實驗現(xiàn)象？

（學(xué)生應(yīng)能得出：產(chǎn)生沉淀、氣體，或者溶液顏色有改變）

師：那會選擇哪些常見試劑？

（學(xué)生應(yīng)能得出：可以選擇KMnO4溶液和淀粉碘化鉀溶液）

師：請預(yù)測往H2O2中加入KMnO4溶液后有哪些產(chǎn)物生成，如何簡單檢驗？

（學(xué)生應(yīng)能得出：H2O2被氧化后會有O2產(chǎn)生，可以用帶火星木條檢驗）

師：請分組實驗，記錄現(xiàn)象，驗證猜想。

（學(xué)生做實驗來驗證）

師：至此，我們已經(jīng)掌握兩個認識和分析化學(xué)反應(yīng)的工具——物質(zhì)分類和氧化還原，形成研究陌生物質(zhì)性質(zhì)的一般程序（詳見圖3）。

圖3 研究陌生物質(zhì)性質(zhì)的一般程序

【設(shè)計意圖】滲透證明氧化性、還原性的實驗設(shè)計思路；強化對中學(xué)階段常見氧化劑、還原劑的理解；能初步結(jié)合化合價變化預(yù)測產(chǎn)物。

（三）第三課時

1.任務(wù)驅(qū)動

師：預(yù)測濃硫酸與金屬鎂能否反應(yīng)，說出判斷依據(jù)。

（學(xué)生會有兩種回答：其一，濃硫酸是酸，鎂是活潑金屬，二者能發(fā)生反應(yīng)；其二，濃硫酸是常見氧化劑，鎂是常見還原劑，二者能發(fā)生反應(yīng)）

【設(shè)計意圖】回顧從常見氧化劑和還原劑的角度判斷反應(yīng)能否進行。

2.總結(jié)經(jīng)驗

師：在濃硫酸與金屬鎂的反應(yīng)中，濃硫酸可能轉(zhuǎn)化成什么還原產(chǎn)物？

（學(xué)生會有兩種回答：其一，還原產(chǎn)物是H2；其二，H元素+1價是穩(wěn)定價態(tài)，非水溶液中的S元素+6價不是穩(wěn)定價態(tài)，所以應(yīng)該得到低價態(tài)的含硫物質(zhì)）

師：+1 價H 元素氧化性相對于非水溶液中的+6價S元素并不明顯，因此初三課本上的結(jié)論是不能利用活潑金屬和濃硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成H2。

【設(shè)計意圖】形成根據(jù)化合價變化趨勢判斷可能產(chǎn)物的經(jīng)驗。

3.形成程序

師：已知金屬鎂和濃硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生大量刺激性氣體，試判斷其他產(chǎn)物。

（學(xué)生應(yīng)能得出：還有MgSO4）

師：Mg元素有可能轉(zhuǎn)變成MgO或Mg（OH）2嗎？

（學(xué)生會有兩種回答：其一，有可能，因為反應(yīng)后Mg元素變成+2價；其二，不可能，這是在濃硫酸中反應(yīng)，即使生成也會進一步轉(zhuǎn)變成MgSO4）

師：在分析產(chǎn)物時，我們不能只考慮元素化合價的變化，還要考慮產(chǎn)物在環(huán)境中能否共存。

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生基于價態(tài)變化、大量共存的角度推斷合理產(chǎn)物。

4.建立模型

師：寫出上述反應(yīng)完整的化學(xué)反應(yīng)方程式，并說出配平依據(jù)。

（學(xué)生應(yīng)能得出：Mg 元素化合價升高2價，S 元素化合價降低2 價，所以Mg 和SO2是1∶1 的數(shù)量關(guān)系，再通過元素守恒依次確定MgSO4、H2SO4和H2O的系數(shù)）

師：根據(jù)Mg 元素化合價升高2 價，S 元素化合價降低2價，為何不是確定Mg和H2SO4是1∶1的數(shù)量關(guān)系？

（學(xué)生應(yīng)能得出：H2SO4中有部分S元素要轉(zhuǎn)移到MgSO4，化合價不變）

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生建立氧化還原方程式配平的程序，即電子得失守恒→元素守恒，尤其要注意部分做氧化劑或者還原劑的物質(zhì)配平問題。

5.遷移應(yīng)用

師：請在下列橫線上補充合適的產(chǎn)物，對方程式進行配平，并說出H2O2的作用（氧化劑還是還原劑）。

①H2O2+H2S＝S↓+__________

②H2O2+Cl2＝O2+__________

③H2O2＝H2O+__________

（學(xué)生應(yīng)能得出：方程式①中S元素升價，H2O2中的O 元素就要降價到-2 價，生成H2O；方程式②中O 元素升價，Cl2中的Cl 元素就要降價到-1，生成HCl；方程式③中O元素降價，H2O2中的O元素就要升價，生成O2）

師：為何大家都不考慮H元素變價？

（學(xué)生應(yīng)能得出：H 元素的+1 價為穩(wěn)定價態(tài)，不易變價）

【設(shè)計意圖】強化學(xué)生將化合價作為工具去分析試劑、找出對應(yīng)的產(chǎn)物，以及根據(jù)化合價升降守恒配平方程式的意識和能力。

6.深化認知

師：對于上述反應(yīng)②，在不完整書寫方程式的前提下，怎么判斷反應(yīng)物H2O2和Cl2的系數(shù)比？

（學(xué)生應(yīng)能得出：根據(jù)H2O2中O 元素共升2價，Cl2中Cl元素共降2價，因此二者1∶1就可滿足化合價升降相等）

【設(shè)計意圖】強化氧化還原反應(yīng)的定量本質(zhì)，滲透守恒觀，為關(guān)系式法計算打下基礎(chǔ)。

（四）第四課時

1.任務(wù)驅(qū)動

師：結(jié)合給定反應(yīng)，比較MnO2、KMnO4、Cl2氧化性強弱并說明理由。

（學(xué)生有兩種回答：其一，根據(jù)氧化劑氧化性強于氧化產(chǎn)物可知氧化性KMnO4＞MnO2＞Cl2；其二，根據(jù)KMnO4在常溫下可以氧化濃鹽酸而MnO2需要加熱才能做到可知，氧化性KMnO4＞MnO2）

【設(shè)計意圖】滲透利用與相同反應(yīng)物反應(yīng)的條件難易程度判斷反應(yīng)物性質(zhì)差異的知識。

2.總結(jié)經(jīng)驗

師：比較Mg、Fe、Cu還原性強弱并說明理由。

（學(xué)生應(yīng)能得出：根據(jù)金屬活動性順序表可知還原性Mg＞Fe＞Cu）

師：金屬活動性順序表本質(zhì)就是不同金屬和等濃度等體積的同種非氧化性酸反應(yīng)置換出H2難易程度的體現(xiàn)。

【設(shè)計意圖】喚醒學(xué)生對金屬活動性順序表的記憶，再次強化其對控制變量法的理解。

3.形成程序

師：若要通過置換實驗來證明Mg、Fe、Cu還原性強弱，至少要完成多少個實驗？寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式。

（學(xué)生應(yīng)能得出：Mg+FeCl2=MgCl2+Fe，F(xiàn)e+CuCl2=FeCl2+Cu）

師：根據(jù)已有知識判斷方程式中物質(zhì)氧化性的強弱。

（學(xué)生應(yīng)能得出：在氧化性上，CuCl2＞FeCl2＞MgCl2）

【設(shè)計意圖】培養(yǎng)轉(zhuǎn)化觀，強化“強制弱”的規(guī)律。

4.建立模型

師：-1價的Cl是穩(wěn)定價態(tài)且是最低價，不可能具有氧化性，那么這三種鹽氧化性強弱的本質(zhì)是什么？

（學(xué)生應(yīng)能得出：本質(zhì)是三種離子在氧化性上的表現(xiàn)，即Cu2+＞Fe2+＞Mg2+）

師：嘗試歸納金屬陽離子氧化性與金屬單質(zhì)還原性的關(guān)系。

（學(xué)生應(yīng)能得出：金屬單質(zhì)還原性越強，對應(yīng)金屬陽離子的氧化性就越弱）

【設(shè)計意圖】結(jié)合金屬活動性順序表建立物質(zhì)和離子氧化性、還原性強弱的模型。

5.遷移應(yīng)用

師：結(jié)合今天所學(xué)知識解釋初三的化學(xué)問題：金屬活動性順序表中的氫前金屬為何能和鹽酸反應(yīng)置換出H2，而氫后金屬不行？

（學(xué)生會有兩種回答：其一，金屬單質(zhì)還原性越強，對應(yīng)金屬陽離子的氧化性就越弱；其二，在氧化性上，氫后金屬陽離子＞H+＞氫前金屬陽離子。這就表明初三階段學(xué)習(xí)的置換反應(yīng)滿足強氧化劑生成弱氧化劑的規(guī)律）

【設(shè)計意圖】強化學(xué)生利用陽離子氧化性強弱模型來解釋初三教材中相關(guān)結(jié)論的能力，實現(xiàn)遷移應(yīng)用。

6.深化認知

師：請解釋往AgNO3和Cu(NO3)2混合液中加入少量鐵粉的反應(yīng)先后問題。

（學(xué)生應(yīng)能得出：在氧化性上Ag+＞Cu2+，因此少量鐵粉會先和Ag+發(fā)生氧化還原反應(yīng)）

師：這就從本質(zhì)上解決了氧化還原反應(yīng)的先后問題，而不是像初三那樣解釋：如果鐵置換出銅，銅也會繼續(xù)置換出銀，所以是先置換出銀。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生自覺利用陽離子氧化性強弱模型來解釋反應(yīng)先后的問題。

五、總結(jié)

其一，筆者以“氧化還原反應(yīng)”的學(xué)科大概念為統(tǒng)領(lǐng)，創(chuàng)設(shè)驅(qū)動問題情境，充分體現(xiàn)“以知識為載體、以能力為主線、以素養(yǎng)為目標”的設(shè)計思想，使知識鞏固、方法訓(xùn)練與能力提升成為統(tǒng)一的過程。這些問題情境，既要用腦分析預(yù)測，又要用手寫出符號表征，還要用口說出依據(jù)，有效避免了“為了概念而講概念”的教學(xué)誤區(qū)。

其二，該大單元設(shè)計的核心教學(xué)目標是建立從氧化還原的視角分析問題的學(xué)科模型。教學(xué)中，筆者基于問題情境開展“建立模型→運用模型→完善模型”教學(xué)，使學(xué)生實現(xiàn)從給定角度來思考問題到不給方向自覺分析問題的轉(zhuǎn)變。

其三，建立“氧化還原反應(yīng)”的概念并不是該大單元教學(xué)的核心目標，讓學(xué)生透過元素穩(wěn)定價態(tài)識別性質(zhì)并能在陌生情境中結(jié)合氧化還原分析反應(yīng)類型才是核心目標?？上驳氖牵诖舜谓虒W(xué)后筆者發(fā)現(xiàn)，在元素化合物后續(xù)教學(xué)中，凡是與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的問題，學(xué)生均表現(xiàn)良好，基本實現(xiàn)了“基礎(chǔ)知識→活動經(jīng)驗→核心觀念→認識方式→學(xué)科素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變。