新课标下高中化学教材中氧化还原反应与电化学内容的研究

戴引

【摘要】人民教育出版社2007年出版的《化学1（必修）》，《化学2（必修）》，《化学4（选修）》，其中高中化学教材中的氧化还原反应与电化学是高中化学教学中的重点和难点。本文从知识内容的选择、教材的编排、内容的呈现方式三个方面来分析了高中教材中的氧化还原反应与电化学内容；并对教师日常教学设计及教学过程提供了启示和反思。

【关键词】人教版高中化学教材 氧化还原反应 电化学

自2004年开始，全国各地学校陆续使用新版高中化学教材，在新教材的使用过程中，不少教师反映课时不够并且对教材内容及深广度难以把握，有些困惑。我在教学工作中比较了新旧教材之间的差异，再结合新课程标准，认为我们还是要从整体上把握课程结构，才能体会到编者的编写思路和意图。

本文选取的教材是：人民教育出版社2007年出版的《化学1（必修）》，《化学2（必修）》，《化学4（选修）》。其中高中化学教材中的氧化还原反应与电化学是高中化学教学中的重点和难点。氧化还原反应的学习可以让学生从元素化合价变化与电子转移的角度认识化学反应，理解宏观反应现象与物质微观内在结构的必然联系，对化学反应的认识不再局限于仅仅依靠对宏观现象的判断；电化学内容的学习可以让学生深化理解氧化还原反应，让学生深刻体会到化学反应的能量变化现象，认识电能和化学能之间相互转化的装置，认识到运用化学知识发展技术的现实性，让学生体会到科学的价值与魅力所在，形成运用化学原理发展技术的能力。

我从以下几个方面来分析一下高中教材中的氧化还原反应与电化学内容：

一、知识内容的选择

根据氧化还原反应与电化学知识的内容特点，我们将氧化还原反应与电化学的知识内容分为氧化还原反应、原电池、电解池三个部分来分析。

二、教材的编排

高中化学教材将氧化还原反应与电化学分“氧化还原反應”、“化学能与电能”、“电化学基础”三章编排，一次分布在必修一、必修二、选修四中。“氧化还原反应”被编为必修一第2章“化学物质及其变化”的第三节。“化学能与电能”被编在必修二第2章“化学反应与能量”的第二节。选修四第4章是“电化学基础”共分四节编排依次是：“原电池”、“化学电源”、“电解池”和“金属的电化学腐蚀与防护”。

三、内容呈现方式

1.氧化还原反应

对于氧化还原反应概念的呈现，高中化学教材是先给出了生活中的事例，让学生建立起氧化还原反应的概念，然后从化合价和电子得失的角度分析，以帮助学生理解氧化还原反应的特征，最后再给出实例让学生运用氧化还原反应的原理进行理解判断。例如对金属的置换反应、盐溶液的置换反应、金属与水反应，及以氢作为还原剂、预测金属活动性顺序等反应分析，增加学生对氧化还原反应的理解。

2.原电池内容

高中化学教材中呈现了铜锌原电池、锌锰电池、铅蓄电池、燃料电池进行原电池原理讲解。

3.电解池内容

高中化学教材以氯化钠溶液电解为例，说明电解池的阴阳极反应、电子流动方向、电路回路及物质的变化情况等。其次，教材中举出了电解池的工业应用，如冶金、电镀、外加电源保护金属等。

通过以上的分析，我们可以得出的结论是：氧化还原反应在中学化学新课程体系中是分阶段完成的。氧化还原反应的知识系统都不是一次性呈现一个完整的结构单元，而是采用分段呈现的方式，通过螺旋上升的方法穿插编排，分散在高中的不同章节，且高中呈现的知识比初中有明显的生长性。

分析教材为的是对我们日常教学过程和教学设计提供一定的启示和反思，总结如下：

建构主义学习理论认为，学习不是简单的信息积累，而是学生已有知识经验或原有认知结构与从环境中主动选择和注意的信息相互作用以及由此引发的认知结构的重组。在初中化学中，学生已经从得氧、失氧的角度学习了氧化反应和还原反应，知道物质得到氧就是氧化反应，物质失去氧就是还原反应，从分析木炭还原氧化铜的反应入手，既要分析物质变化，还要分析元素化合价的改变，使学生了解氧化反应和还原反应同时存在，不能分开，是既对立又统一的，那么对于这一类型的反应，到底称它为氧化反应还是还原反应呢？学生自然明确这样的反应是氧化还原反应。

在氧化还原反应原理的教学设计上应提供学生感性认识的引导，例如可以列举生活中的电池、水果电池、人体内的原电池等，激发学生学习原电池的兴趣。为了让学生从电子转移角度认识氧化还原反应的本质，必须要采取直观教学的方法——原电池实验，让学生看到电流表指针偏转，从而从感官上接受其微观实质。在图片上清晰注明电流走向、电极反应、溶液中离子移动和交换，这样都便于学生理解掌握，并记忆深刻。

【参考文献】：

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[2]丁伟，李秀滋，王祖浩.氧化还原反应误概念研究，化学教学[J]，教师论坛，2006，10：16-19

[3]孙琳娜. 氧化还原反应要点精析，中学教学参考[J]，2011，2：118