“氧化还原”概念在化学教学中的引领作用探究

陈纯纯　蔡亚萍

【摘要】化学核心概念的教学效果关系到学生对知识的认知，并进而影响其知识网络的构建与拓展。“氧化还原”作为中学化学教学中的核心概念，本文结合实例挖掘其潜在的价值，发现其对化学反应类别及其应用学习、对化学物质及其性质学习、对研究物质性质思路和方法形成以及对实际现象和问题分析能力培养等方面发挥着引领作用，以期为教师在教学实践中对核心概念的把握提供参考。

【关键词】氧化还原 化学教学 引领作用

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）05-0167-01

“氧化还原”蕴含着精炼有序的“简单美”和对立统一的“动态美”。它不仅在知识体系中占有举足轻重的地位，还应用到生产、生活及科研等多个领域，是中学化学课程中典型的核心概念，以此为例挖掘其在化学教学中的潜在价值，旨在为探究核心概念在化学教学中的引领作用提供新的思路。

一、对化学反应类别及其应用学习的引领作用

氧化还原概念的建立，能使学生以全新的思维看待化学反应的类型。学生之前对化学反应分类的认识有限，而现在学生能从微观角度—依据有无电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。而且，此前学生对化学反应的微观认识仅停留在原子间的重组；学习了氧化还原之后，建立了“原子在重组时是否发生电子转移”这一全新的视角，拓展了其对化学反应更为本质的微观认识。通过对氧化还原应用价值的分析，能使学生初步构建利用化学反应的思维角度，如实现某物质中相同元素不同价态间的转化、不同形式能量的转化、重要物质的制备与合成等。

以《化学能转化为电能》为例：自发进行的氧化还原反应是构成原电池的核心，教学时应紧紧围绕这个核心展开。首先组织学生分组实验：①Zn片插入稀硫酸；②Cu片插入稀硫酸；③Zn片、Cu片同时插入稀硫酸；④用导线把Zn片、Cu片上端连接，一起插入稀硫酸。各组派代表描述实验现象，分析原因。然后引导学生聚焦实验④，分析其中的电子转移并得出相关结论。在此基础上便可进一步提出，若将电流计换成小灯泡，这就像一个电源向小灯泡供电，称这样的装置为原电池。学生只有在结合氧化还原反应以充分理解原电池的实质之后，教师才能开展后续关于其形成条件的探究，在原电池、电解池等知识的学习中，学生对氧化还原概念的理解显得尤为重要，只有真正从微观本质上加以理解，才能在学习中游刃有余。

二、对化学物质及其性质学习的引领作用

氧化还原概念的建立，能使学生建立认识物质类别和性质的新视角。学生对物质的认识局限于酸碱性、哪些物质之间能发生反应。学习该内容之后，便能够对所接触的物质建立氧化性和还原性的认识维度，并主动从氧化还原的角度进行分析。如学习了氧化还原概念后，学生能认识到大多数金属具有还原性，而不是仅知道铁、锌等能与盐酸反应，即脱离具体的化学反应而就物质类别谈性质，更好地实现知识建构。

以《溴、碘的提取》为例：该课时的教学要巧妙结合氧化还原反应，引出溴、碘单质及其化合物的学习，尤其是卤素性质的比较。首先设计三组探究实验，学生在观察现象、交流讨论后做出总结。明确溴、碘的提取可以通过含溴离子或碘离子的溶液中加氯水来实现。然后从氧化还原的角度分析，得出三者的氧化性顺序是Cl2>Br2>I2。引导学生回顾Cl2的化学性质，并以此推测溴、碘分别与金属、非金属、水和碱等的反应。学生在掌握Cl2性质的基础上，学习溴、碘的化学性质，就如鱼得水了。面对陌生的物质，学生能否自主、能动地分析该物质可能具有的性质，是判断学生是否已经真正建立认识物质分类和性质新视角的重要依据。只有将某种化学物质性质的学习上升到某类物质性质的学习，才能内化为学生头脑中的理性认识，提高分析问题的能力。

三、对研究物质性质思路和方法形成的引领作用

原先只能从物质类别的角度认识其性质，学习氧化还原概念后，学生能够形成认识和研究物质性质的一般思路和方法。物质含有可变价元素时，处于高价，则能够降低，体现氧化性；处于低价，则能够升高，具有还原性；处于中间价态，则同时具有氧化性和还原性。学生可以从中心元素的化合价预测其可能具有的性质，再选择合适的氧化剂或还原剂，设计实验加以验证。

以《硫及其含硫化合物的相互转化》为例：人类对硫元素的利用，本质就是实现含硫物质的相互转化。演示实验：①在Na2S溶液中滴加I2；②在H2S中滴加FeCl3溶液。学生发现两者均有黄色沉淀生成，并据此写出反应方程式。引导学生分析得出-2价的S是硫元素的最低价态，只具有还原性，可以通过加入合适的氧化剂，使-2价的S转化为0价的S单质。同理，再通过KMnO4与Na2SO4、H2S与H2SO4的反应证明处于+4价的S同时具有氧化性和还原性。接着，引导学生预测S单质可能的性质，并自行设计实验加以验证。学生在紧密结合氧化还原概念的基础上，才能轻松地归纳出含硫物质间的转化规律：S处在最高价只有氧化性，处在最低价只有还原性，处在中间价则既有氧化性，又有还原性；实现硫元素不同价态间的转化可以通过氧化还原反应得以实现。本课时重难点得以突破的同时，也为学生形成元素化合物学习的一般方法、构建元素周期律奠定基础。

四、对实际现象和问题分析能力培养的引领作用

通过氧化还原概念的学习，学生对于某些实际现象和问题的分析能力得到进一步发展。例如：对铁生锈、苹果切开易变黄、植物光合作用等现象的解释；利用含高价元素的金属矿物制备常用的金属材料；以及常见化学电源的工作原理、人和动物对能量的消耗等等。真正将化学同自身生活经验和对周边事物的观察相结合，实现知识的良好建构。

总之，核心概念（key concept）是学科知识结构的脊梁，具有超越课堂的迁移价值和应用价值。在高中化学课程中，诸如“氧化还原”的核心概念很多，如物质的量、离子反应、化学平衡状态等等。如何把握核心概念并深入挖掘其在整个化学教学中的潜在价值，对每位化学教育工作者都是一个挑战。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003.

[2]王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书化学1[M]. 南京： 江苏教育出版社， 2008.

[3]王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书化学2[M]. 南京： 江苏教育出版社， 2008.

[4]张颖之， 刘恩山. 核心概念在理科教学中的地位和作用[J]. 教育学报， 2010， 6： 57-61.