新課程背景下氧化還原反應的教學策略

新課程背景下“氧化還原反應”的教學策略

“氧化還原反應”在以往的教科書中多處出現，貫穿高中化學始終，是整個高中化學的重難點之一，也是高考的熱點之一。而現行實驗教科書中，只在化學1（必修）中有一節(jié)，而且內容較簡單。那么這部分真的不重要了嗎？面對學生知識結構的完善、良好學習方法的培養(yǎng)，怎樣才能全面把握這一部分內容，我進行了一些探索和研究。一、新課程實施前后對“氧化還原反應”的要求1.新課標實驗教科書與原教科書的比較（見表1）表1新課標實驗教科書與原教科書的比較2.原《教學大綱》和《課程標準》對氧化還原反應的要求（見表2、表3）3.新課標背景下高考的要求2010年新課程高考《考試大綱》對氧化還原反應的要求只有一條“了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。了解常見的氧化還原反應”。2010年高考新課程卷（湖南等省使用）中，12題判斷離子方程式是否正確，涉及氧化性強弱及還原性強弱的比較，比“了解”層次要高一點了。2010年高考新課程卷（湖南等省使用）中，27題第2小題就要求考生分析通入溶液中的現象，還要寫出“通入酸性溶液中反應的離子方程式”。這絕不是“了解”的要求，涉及常見氧化劑和還原劑，氧化還原反應的配平、產物的判斷、離子方程式的書寫等相關知識，屬于“綜合應用”的范疇。表2原《教學大綱》對氧化還原反應的要求表3《課程標準》對氧化還原反應的要求綜上所述，《課程標準》對知識與技能的要求略有降低，但是更加全面地關注學生的發(fā)展，充分體現知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個課程目標維度的要求。因此，作為國家選拔性考試的高考，難度并沒有明顯降低。二、新課程背景下“氧化還原反應”的教學策略1.化學1（必修）新課教學策略對于氧化還原反應這一節(jié)，《課程標準》要求不高，只需要學生用化合價升降和電子轉移的觀點理解氧化還原反應即可。但是對于教師來說，傳授給學生的不僅僅是一個個具體的化學知識點，而是可以與具體化學背景聯系的實際問題或思考方法。要教會學生怎樣從觀象觀察到本質，從化學中的對立統(tǒng)一現象理解到自然觀象里的體現。(1)溫故而設疑，引出氧化還原反應的概念。在初中化學中，學生已經從得氧、失氧的角度學了氧化反應和還原反應，知道物質得到氧就是氧化應，物質失去氧就是還原反應。寫出一個典型的氧化還原反應：，引導學生分析氧化反應、還原反應的概念和特點。再寫出一個方程式：，請問該反應的類型是什么？學生肯定會有不同的看法——分解反應、化合反應、置換反應、復分解反應。分析發(fā)現都不對，自然就引出分析反應的另一角度——化合價升降，此所謂“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”。這樣的設置，符合學生的認知水平，有利于學習新的知識，也讓學生明白，知識是發(fā)展的，要通過不斷的學習來完善自己的知識結構。(2)借助現代化工具，突破氧化還原反應的教學重點。氧化還原反應的本質是電子的轉移，這是教學的重點和難點，如何突破，是本節(jié)課的關鍵。微觀結構很抽象，關于電子的得失，建議做兩個動畫，一個是鈉原子和氯原子的結構以及電子轉移過程的動畫，一個是電子得失和化合價關系的蹺蹺板動畫，給學生較為直觀的感受，從而輕松理解氧化還原反應的特征和實質。關于電子的偏轉，建議做一個動畫，即氫原子與氯原子的結構和形成電子對過程的動畫，同時結合生活中的一些“折中”例子，說明當兩種元素的原子獲得電子的難易程度相差不大時，雙方通過共用電子對的形式結合，也使雙方都達到穩(wěn)定結構。由于氯原子對共用電子對的吸引力比氫原子稍強一些，共用電子對偏向于氯原子而偏離氫原子，故氫元素的化合價從0價升高到+1價，氯元素的化合價從0價降到-1價。(3)通過習題討論，基本達成氧化還原反應的教學目標?！绢}組一】指出下列反應的反應類型，并判斷其是否屬于氧化還原反應。通過本組習題的探究討論，基本上可鞏固氧化還原反應的標志——化合價的升降，同時對于初中所學四種基本反應類型與氧化還原反應的關系有所了解?！绢}組二】用雙線橋表示電子轉移的方向和數目，并指出氧化劑和還原劑、氧化產物和還原產物。通過本組習題的探究討論，基本上可鞏固氧化還原反應的實質——電子的轉移，同時對氧化還原反應的相關概念有所了解。(4)滲透于元素化合物中，鞏固氧化還原反應的教學目標。初中學的反應不夠多，反反復復也會缺乏新鮮感，而化學1（必修）的第3章“金屬及其化合物”和第4章“非金屬及其化合物”中有很多反應，若能從氧化還原反應的角度進行分析，一定能取得很好的效果?？傊?，新課教學中一定要把握好“度”，切不可一步到位，將氧化還原反應的其他內容（如配平、電子守恒計算等）強加給高一學生，那樣只會事倍功半。2.學業(yè)水平測試前復習策略根據目前各省教學實際，高二學年結束時會進行學業(yè)水平測試，有少量備考時間，復習難度要求不高，但要全面，這也是鞏固基礎知識的很好機會。我嘗試以“感受生活中的氧化還原反應”為題，對氧化還原反應進行復習。【引入】拿出一包月餅中的脫氧劑，問學生“這包東西是什么？”“為什么要放這包東西？”（適當提示月餅保鮮的問題，討論。）【合作與探究一】脫氧劑的成分是什么？如何設計實驗證明它具有脫氧作用？【實驗】拆開一包脫氧劑放在紙上，用磁鐵靠近，基本確定其主要成分為鐵?！編熒献鲗嶒灐浚ㄑb置如圖1，課前準備好。）圖1實驗裝置①用止水夾夾住乳膠管。②將一包脫氧劑加入試管中，塞上橡皮塞，充分振蕩。③10min后，將導管置于水槽中，打開止水夾。觀察現象。導管中水面明顯上升?！痉治雠c討論】鐵粉脫氧的原理，指出氧化劑、還原劑?！具^渡】鐵粉脫氧劑適用于固態(tài)食品的脫氧劑，且不能與食品直接接觸。那么液態(tài)飲料如何脫氧？【展示】3張飲料的配料圖，指出都含有維生素C，那么維生素C起什么作用呢？【分組實驗】維生素C藥片與溶液的反應如圖2所示，實驗操作、現象及結論見表4。圖2實驗裝置表4實驗操作、現象及結論【分析與討論】從氧化還原反應角度分析反應后生成了什么？進一步說明維生素C的作用?！菊故尽?張飲料的配料圖，標出維生素C為抗氧化劑?！具^渡】生活中有很多與氧化還原反應有關的事例，工業(yè)上也有很多事例?！拘≠Y料】汽車尾氣是大氣污染的重要污染源之一。在汽車發(fā)動機工作的過程中烴類物質的不完全燃燒會產生有毒氣體CO，而在發(fā)動機高溫高壓的環(huán)境中，空氣中的也會與反應產生有害的氮氧化物（如NO），如何將這些有毒氣體轉化為無毒氣體是近年來汽車尾氣治理的研究方向之一。【思考與討論】請從氧化還原反應的視角設計解決這個問題的基本原理。【評析】本課所選素材全部來自生活，所涉及的知識點全部圍繞氧化還原反應的概念展開，巧妙地結合Fe、N、C等元素的性質，充分調動學生的思維，同時結合實驗探究，達到了很好的教學效果。3.高考復習策略毋庸置疑，目前高考成績還是衡量一個學校教學質量非常重要的指標，重視高考并不等于就是應試教育，高考成績好，恰好是新課程改革成功的標志之一。研究今年高考試題發(fā)現，氧化還原反應確實仍是一個非常重要的知識點，而且要求還不低，如，上文中提到通入酸性溶液中的反應，只學了《化學1》的學生肯定寫不出來。根據心理學研究成果，兒童對知識的掌握有一個循序漸進的螺旋上升過程，而且隨著年齡的增大，學生對知識的認識更加理性。通過前兩年打基礎，高三時適當提升是有必要的。通過三年的學習，學生應該對氧化還原反應有一個相對完整的知識建構：從氧化還原反應的基本概念（標志、實質、氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物、氧化反應、還原反應、被氧化、被還原等），到簡單氧化還原反應的配平，再到電子守恒法的簡單計算，甚至還可由此聯系到電化學原理（因為原電池和電解池都是將一個氧化還原反應分成兩部分進行而已）。因此，高考復習時對相關知識應進行有針對性的補充和加深。當然，高三的教學不能為知識點而教學，也不能為高考而教學，而應以相關知識點為載體，更加注重對方法的掌握，對情感的培養(yǎng)。綜上所述，氧化還原反應知識在中學教學中仍有舉足輕重的地位，應用十分廣泛，同時也是學生較難掌握的內容之一，做好新課程的氧化還原反應教學需要做到以下幾點。(1)從學生熟悉的化學問題出發(fā)，激發(fā)學生學習、探究知識的興趣，再通過教師的引導和講解讓學生自主探索和協作學習，建立知識體系。(2)在教學過程中，要注意概念的發(fā)展與元素化合物知