氧化還原反應(yīng)教學(xué)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(yīng)教學(xué)的四種策略。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 氧化還原反應(yīng) 教學(xué)探析

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）07B-0111-02

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

一、用討論法，看價數(shù)升降

氧化還原反應(yīng)是一種統(tǒng)稱，實際上是包含氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)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(zhì)也有被還原的物質(zhì)，因此，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是同時發(fā)生的。對于初學(xué)者來說，把握到重點即可，即能夠判斷出化學(xué)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)即可。我們判斷一個反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，有一個硬性而且簡單的方法，那就是觀察反應(yīng)中元素的化合價是否發(fā)生改變，有改變則有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，無改變則沒有氧化還原反應(yīng)發(fā)生?；蟽r是一種元素的一個原子與其他元素的原子發(fā)生化合反應(yīng)時表現(xiàn)出來的一種性質(zhì)，具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)是看每個原子在化合反應(yīng)中得失電子的數(shù)量。如果一個反應(yīng)中，所有元素的化合價在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，那么這個反應(yīng)過程就不是氧化還原反應(yīng)。例如：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

我們觀察到 Fe 在反應(yīng)前為單質(zhì)，化合價為 0，在反應(yīng)后則出現(xiàn)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(yīng)前后化合價從 0 變成了 +2，發(fā)生了變化，可以得出結(jié)論，此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。

討論法源于判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果符合判斷標(biāo)準(zhǔn)，那么即可得出唯一的結(jié)論。對氧化還原反應(yīng)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(xué)的思維判別氧化還原反應(yīng)。

二、用演示法，看電子轉(zhuǎn)移

化學(xué)這一學(xué)科與化學(xué)物質(zhì)有著很深的聯(lián)系，尤其是物質(zhì)的微觀層面。氧化還原反應(yīng)則更是如此，與原子中的電子息息相關(guān)。為了直觀地展示氧化還原反應(yīng)的過程，我們可以采用演示法，來表示其中的電子轉(zhuǎn)移情況，探究氧化還原反應(yīng)的前因后果。

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

通過反應(yīng)前后的比較，我們發(fā)現(xiàn)鈉的化合價從 0 變?yōu)榱?+1，氯的化合價從 0 變?yōu)?-1，這表明該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。那么化合價的變化是通過什么來實現(xiàn)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(wěn)定的狀態(tài)。如果最外層電子數(shù)過少或者接近 8 個的時候就是處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。而鈉原子和氯原子就是這樣的不穩(wěn)定狀態(tài)，這兩個原子“注定”是要發(fā)生氧化還原反應(yīng)的。那么最后的結(jié)果是，容易失去電子的鈉原子將最外層的一個電子轉(zhuǎn)移到了容易得電子的氯原子身上，從而實現(xiàn)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(fā)生的反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)。

通過演示的過程，我們發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)其實是電子的轉(zhuǎn)移，這也揭示了原子的穩(wěn)定狀態(tài)、常見價態(tài)以及最外層電子數(shù)之間的關(guān)系。演示法作為一種經(jīng)典的教學(xué)方法，在氧化還原反應(yīng)的教學(xué)中具有重要地位。

三、用闡述法，進行深化概念

氧化還原反應(yīng)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(yīng)的大致原理之后，一些細(xì)節(jié)上的概念問題需要進行進一步闡述，以深化學(xué)生對概念的理解，這是完成教學(xué)的關(guān)鍵一步。

通過討論法和演示法，學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的外部特征“化合價的變化”和內(nèi)部本質(zhì)“電子的轉(zhuǎn)移”有了一定的認(rèn)識，那么下一步的目標(biāo)就是要對氧化還原反應(yīng)中的“成員”進行概念上的定義，諸如氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物、氧化性與還原性這些既是對立又是統(tǒng)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(yīng)式如下：

仍然是采用分析化學(xué)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(xué)物質(zhì)就稱之為氧化劑，它發(fā)生的反應(yīng)稱之為還原反應(yīng)，最后得到的產(chǎn)物（KCl）為還原產(chǎn)物。相對應(yīng)的，溴原子的化合價從 -1 升到了 0，化合價升高，在反應(yīng)中它是還原劑，發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，最后的產(chǎn)物（Br2）為氧化產(chǎn)物。乍一看這個說法有點混亂，但是仔細(xì)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(yīng)”為中心來進行闡述，我們可以認(rèn)為“氧化”和“還原”是兩個極端，而氧化還原反應(yīng)則是轉(zhuǎn)化這兩種反應(yīng)的過程。氧化反應(yīng)描述的是化合價升高的反應(yīng)，那么這個反應(yīng)過程就對應(yīng)著“從還原極端變成氧化極端”的過程，因此氧化反應(yīng)之前的物質(zhì)叫做還原劑，反應(yīng)之后的物質(zhì)就叫做氧化產(chǎn)物。如此一個闡述過程，氧化還原反應(yīng)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?qū)W生講解氧化還原反應(yīng)的原理。通過闡述，教師可以將正確的邏輯方法傳達給學(xué)生，讓學(xué)生能夠明白其中的原理，從而為自身的知識積累做準(zhǔn)備。

四、用比較法，以拓展視野

在高中的學(xué)習(xí)中，說起氧化還原反應(yīng)，一般指的是無機化學(xué)范疇中的內(nèi)容，但是在有機化學(xué)中同樣也存在氧化還原反應(yīng)。對兩種氧化還原反應(yīng)進行有效的比較，可以為學(xué)生展現(xiàn)一種類比推理的學(xué)習(xí)思路，使學(xué)生視野更加開闊。

有機氧化還原反應(yīng)與無機化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別在于化學(xué)反應(yīng)的分類上，有機氧化還原反應(yīng)屬于有機物參與的反應(yīng)，而無機化學(xué)反應(yīng)則是沒有有機物參與，其中的區(qū)別僅此而已。二者共同之處則是同為氧化還原反應(yīng)，實際上都具有化合價升降的特點。將有機氧化還原反應(yīng)納入氧化還原反應(yīng)的體系中，對有機反應(yīng)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(yīng)與無機氧化還原反應(yīng)的比較，我們可以發(fā)現(xiàn)有機化學(xué)反應(yīng)同樣可以采取無機反應(yīng)中的方法來進行配平，這對于“大串”的有機反應(yīng)方程式有些膽怯的同學(xué)來說，是一種好的方法。

綜合來說，氧化還原反應(yīng)是一個經(jīng)典的化學(xué)問題，可以全面鍛煉學(xué)生的化學(xué)能力。通過對氧化還原反應(yīng)的一系列深度探究，學(xué)生在這個過程中也能夠完善知識技能，對教師的教學(xué)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(yīng)教學(xué)策略[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)，2014（6）

[2]李貝貝.氧化還原反應(yīng)教學(xué)中體現(xiàn)化學(xué)觀念的行動研究[J].山西師范大學(xué)學(xué)報，2013（2）endprint