对鲁科版化学1必修“氧化还原反应”的一点看法
2014-08-18胡裕全
胡裕全
摘 要: 本文通过分析有关“氧化还原反应”的编写意图,教材的编排方式和编排特点,深入探究了对教材灵活处理的方法,为更好地进行教与学提出了建议。
关键词: 氧化还原反应 教材编写意图 编排方式 编排特点
鲁科版化学1(必修)在学习了“研究物质性质的方法和程序”和“元素与物质的分类”后编排了“离子反应”,紧接着在第2章第3节又引入了“氧化还原反应”,编者为什么要这样编排?这样编排是否科学合理?
一、编者的编写意图
人类的生产、生活、科技、社会、环境等,都离不开氧化还原反应。在中学化学中,凡是涉及元素化合价变化的反应都是氧化还原反应。氧化还原反应是中学化学教学的重点和难点之一。学生只有真正掌握氧化还原反应的概念,才能真正理解它的反应实质,正确探究它的性质。
考虑到初高中知识间的衔接,初中化学中虽然已经学习了化合反应、分解反应、置换反应等反应类型,也学习了“燃烧”这一概念,但是没有形成氧化还原反应的概念,本课时内容进一步引导学生从化合价的层面认识氧化还原反应。
学生通过学习本课时内容,为以后氧化还原反应知识的理解和应用,例如有关氧化还原反应的判断、配平、计算等打下了坚实基础。
二、教材的编排方式
1.开门见山,提出问题。
氧化还原反应是一类非常重要的化学反应,什么样的化学反应是氧化还原反应?哪些物质之间能够发生氧化还原反应?直接提出问题,吸引学生的注意力,引发他们的思考。
2.从元素化合价变化的角度入手,引出氧化还原反应的概念。
通过“交流·研讨”栏目,对铜与氧气的反应、氧化铜与氢气的反应、铁与硫酸铜溶液的反应、碳酸钙高温下的分解反应、氯化钠溶液与硝酸银溶液的反应等进行分析讨论,从反应过程中元素化合价有无变化的角度,对化学反应进行分类,引出氧化还原反应、氧化反应、还原反应等概念。学生加深了对化学反应的认识,站在一个全新的角度看待化学反应。
3.透过现象看本质,进一步探究氧化还原反应的实质。
通过“观察·思考”栏目,学生认真观察与思考金属钠在氯气中燃烧、锌与硫酸铜溶液的反应等两个实验,分析得出氧化还原反应的实质是电子转移,初步建立从微观的角度认识化学反应。再通过“知识支持”栏目进一步深化氧化还原反应中电子转移与化合价升降的关系。
4.联系生产和生活实际,落到实处。
通过现实生产和生活中的实例,例如化学燃料的燃烧与利用、食品的加工与保鲜、单质硅和金属钛的制备等,使学生深刻认识到探究氧化还原反应的目的和意义。只有深入研究有关的氧化还原反应,才能取得最佳的经济效益和社会效益,实现社会的可持续发展。
三、教材的编排特点
1.凸显学生的主体作用,符合新课程教学理念。
普通高中新课程理念要求,教师的作用应从传授知识变为培养学生学习的方法。教育的目的从传授前人积累的知识变化为培养受教育者掌握获得前人积累知识的方法。例如教材首先编排了“交流·研讨”栏目,这就要求学生对该栏目所提出的五个化学反应进行交流讨论,各抒己见。接着写出它们反应的化学方程式,充分运用已学的方法如“比较法”等分析参加反应的各种物质所含元素的化合价在反应前后是否发生变化。从分析反应过程中元素化合价有无变化的角度,将化学反应进行分类,得出了氧化还原反应的概念。这些过程都需要学生积极主动地参与,凸显了教学过程中学生的主体作用。
2.设置了多个活动性栏目,有利于学生积极主动地进行学习。
本课时活动性栏目就有“交流·研讨”、“觀察·思考”、“知识支持”、“化学与技术”等,它不仅有利于学生进行观察、记录、交流讨论、分析归纳等,而且为学生开展探究活动提供及时帮助,拓宽学生思路,引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学,有利于学生积极主动地进行学习,从而提高学生思维能力。
3.从科学素养的三个维度选择和编排学习内容,为学生科学素养的发展搭建广阔平台。
本课时“知识与技能”目标要求学生通过对化学反应的分析,能从化合价变化角度认识并建立氧化还原反应的概念,学会用化合价的变化或电子转移判断氧化还原反应。“过程与方法”目标要求学生通过对实验的观察和思考,初步理解氧化还原反应的实质是电子转移;运用对比、类推的方法,形成科学的探究精神,学会分析反应过程中电子转移的方向和数目;通过联系生活、生产实际,初步了解氧化还原反应对人类社会的利弊,实现人类社会的可持续发展。“情感态度与价值观”目标要求培养学生形成辩证的对立统一的观点分析事物的能力,激发学生学习化学的兴趣;通过氧化还原反应概念认识的形成,培养学生用发展的观点,科学的态度,体会科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
4.重视实验教学,通过实验培养提高学生的化学实验与探究能力。
由于学生没有核外电子排布和化学键的知识,也观察不到电子的转移,因此他们理解氧化还原反应的实质就比较困难。本课时通过“金属钠在氯气中燃烧”、“锌与硫酸铜溶液的反应”两个演示实验,引导学生认真观察实验现象并进行讨论交流。引导学生分析当金属钠与氯气反应时,钠原子失去最外层上的一个电子形成Na■,钠元素的化合价由0价变成+1价。氯原子得到一个电子形成Cl■,氯元素的化合介由0价变为-1价。Na■和Cl■通过静电作用形成氯化钠,从而说明了这个氧化还原反应是通过电子转移实现的。引导学生分析电流表指针的偏转是因为电子的转移引起的,电子的定向移动形成电流,从而得出电子转移是氧化还原反应的实质。通过实验教学,学生不仅提高了学习化学的兴趣,而且掌握了一些化学实验的基本方法与技能,并对实验现象进行了科学、合理的解释,提高了实验和探究的能力。
四、教材的灵活处理
1.用教材教,而不是教教材。
本课时教材是从分析元素化合价的变化入手,从化学反应过程中元素化合价有无变化的角度,对化学反应进行分类。而初中化学是根据反应物和生成物的类别及反应物质种类的多少进行分类的。因此我们应该灵活处理好教材,注意教材新旧知识间的衔接。根据建构主义理论,新知识的学习必须建构在已有知识经验的基础上,因此我们课前安排学生先复习“元素的化合价”、“化学反应的分类”等基础知识,这样学生学起来就会得心应手,亲切自如。
“观察·思考”栏目中的两个实验,有条件的学校可以让学生分组进行实验,这样学生亲自动手获得第一手的感性认识,不仅对实验现象印象深刻,而且讨论分析起来更有理有据。
2.以学生为主体,充分利用教材中的各个活动性栏目,引导学生积极主动地学习。
课堂教学活动的主体是学生。教师在课堂教学中必须充分調动学生学习的积极性和主动性,充分利用教材中的各个活动性栏目,引导学生积极主动地学习。例如利用本课时的“交流·研讨”栏目,教师可以先引导学生动手写出“铜与氧气的反应”等五个反应的化学方程式;接着从化合价的角度分析、比较参加反应的各种物质所含元素的化合价在反应前后是否发生了变化;最后从反应过程中元素化合价有无变化的角度,将化学反应分为两大类,顺其自然地引出了“氧化还原反应”的概念,比较这种分类法与初中所学分类法的异同点,学生学起来就十分轻松自如了。
学生通过认真观察“锌与硫酸铜溶液的反应”这一实验,可以非常清楚地看到“电流表的指针发生了偏转”这一现象。这样学生学习的兴趣立即被激发出来,通过讨论分析可以知道产生这一现象的原因是电子的定向移动形成了电流,从而自然地得出电子转移是氧化还原反应的实质,而元素化合价的变化是电子转移的外观表现。
3.灵活应用观察、实验、分类、比较等方法进行教学。
在“交流·研讨”中,比较“铜与氧气的反应”等五个化学反应,发现“铜与氧气的反应”、“氧化铜与氢气的反应”、“铁与硫酸铜溶液的反应”等三个反应在反应过程中有元素化合价发生变化,把它归为一类即“氧化还原反应”。而“碳酸钙高温下的分解反应”、“氯化钠溶液与硝酸银溶液的反应”两个反应在反应过程中没有元素化合价发生变化,把它归为另一类即“非氧化还原反应”。在氧化还原反应中,又可以用比较、分类等方法进行教学,例如比较反应物所含某种或某些元素化合价是升高还是降低,把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应。这样我们就把元素化合价的变化与氧化还原反应紧密地联系起来,通过分析反应中是否发生元素化合价的变化判断一个反应是不是氧化还原反应。
我们也可以从反应过程中元素化合价有无变化的角度,比较分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。例如置换反应在反应前后一定有某种或某些元素化合价发生变化,它一定属于氧化还原反应;复分解反应在反应前后一定没有元素化合价发生变化,它一定不属于氧化还原反应。理清它们之间的关系,学生就会越学越轻松,正所谓“教无定法,学有方法”。
参考文献:
[1]王磊.普通高中课程标准实验教科书:化学1(必修).山东:山东科学技术出版社,2009.
[2]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,2007.