高中化学有效教学策略的探讨
———以氧化还原反应教学为例
2020-10-14黄彩菊
◇ 黄彩菊
高中化学涉及的知识点较多,不仅需要牢固记忆,更要深入理解,才能实现灵活应用.为实现这一目标,教师应寻找相关教学策略,既要引导学生夯实基础,又要启发学生透过现象看本质,促进学生化学学习成绩的进一步提升.
1 讲解概念,深挖知识内涵
氧化还原反应是高中化学最为基础的概念,做好该概念的教学,对学生以后高中化学知识的学习具有重要的促进作用.教师可围绕这一概念,做好充分的教学准备,使学生更好地掌握氧化还原反应本质.1)引导学生回顾所学,形成对氧化还原反应概念的初步认识.授课中从初中已学的C还原CuO的反应切入,复习氧化反应知识.同时,引导学生分析C与CuO反应后的生成物,建立氧化反应与还原反应同时进行的初步认识.2)巧妙点拨,鼓励学生总结氧化还原反应特点.课堂上通过展示常见化学反应,要求学生分析物质反应前后化合价的变化情况,从化合价角度入手总结氧化还原反应特点.
元素化合价升降是氧化还原反应的宏观表现,那么造成元素化合价变化的真正原因是什么,在授课中教师要引导学生,使其对氧化还原反应这一概念进行深挖.1)借助多媒体技术展示元素最外层电子数的改变给元素化合价带来的影响.授课中制作多媒体课件,向学生展示原子内部结构,并在课堂上为学生演示原子得到电子、失去电子后化合价的变化情况.通过多媒体课件,学生可清晰地看到原子得到电子后化合价降低了,得到几个电子化合价就变为负几价,失去电子情况刚好相反.如此帮助学生建立电子得失与化合价升降之间的内在联系.2)结合实例剖析电子与氧化还原反应的关系.授课中要求学生重新回到氧化还原反应这一概念,根据从多媒体演示中获得的启发,展示两个具有代表性的化学反应:钠与氯气反应生成氯化钠;氯气与氢气反应生成氯化氢.两个反应都伴随着化合价变化,显然都属于氧化还原反应,课堂上引导学生思考两个反应中原子内部电子的行为是否相同,鼓励学生在课堂上相互讨论,并播放相关的视频短片辅助学生理解,使其深刻认识到氧化还原反应中不仅包含电子的得失,还包括电子的偏移.按照上述教学方法,为学生讲解氧化剂、还原剂等概念,就变得顺理成章了.
2 注重训练,提高运用能力
高中化学教学中理解氧化还原反应是基本的要求.为进一步提高学生能力,还应通过训练提高其运用所学分析化学问题的灵活性.这就需要对学生进行针对性的训练,使其更好地掌握氧化还原反应规律以及相关的计算技巧.教学中可给出以下习题对学生进行训练,并给予适当的点拨,使学生能够顺利解答.
例1①Pb3O4与HNO3溶液反应的离子方程式:Pb3O4+4H+=PbO2+2Pb2++2H2O;
②PbO2和酸化的MnSO4溶液反应的离子方程式:5PbO2+2Mn2++4H++5SO2-4=2MnO-4+5PbSO4+2H2O.下列说法正确的是( ).
A.反应①中Pb3O4中显+2价和+4价的Pb的物质的量之比为2∶1
B.分析可知氧化性:HNO3>PbO2>MnO-4
C.Pb能与稀硝酸发生反应:3Pb+16HNO3=3Pb(NO3)4+4NO↑+8H2O
D.Pb3O4和盐酸发生反应:Pb3O4+8HCl=3PbCl2+4H2O+Cl2↑
分析该题考查氧化还原反应以及氧化性强弱的判断知识.反应①不是氧化还原反应,根据反应前后化合价关系可知选项A正确.因其不是氧化还原反应,自然不能判断出HNO3的氧化性强于PbO2,选项B、C错误.根据反应②可知PbO2的氧化性强于MnO-4,在含有酸的情况下,MnO-4可将HCl氧化成Cl2,因此,+4价的Pb也能将HCl氧化成Cl2,由氧化还原反应知识可知选项D正确.
例2将适量氯气通入含有Fe2+、I-、Br-的溶液中.溶液中离子的物质的量变化情况如图1所示,则下列表述错误的是( ).
图1
A.线段BC表示的是Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合液中c(FeBr2)=6mol·L-1
C.Cl2通入的量为2 mol时,溶液中发生的离子反应为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
分析该题目将氧化还原反应知识、图象、定量计算融合在一起,能很好地考查学生综合运用所学知识的能力.解答该题目的关键在于熟练掌握Fe2+、I-、Br-3种离子的还原性强弱,并能读懂图1中的内容.根据所学氧化还原反应知识可知3种离子还原性强弱顺序为:I->Fe2+>Br-,由图1可知AB、BC、DE分别表示I-、Fe3+、Br-物质的量变化,选项A正确.因题干未告知溶液体积,物质的浓度是无法计算的,选项B错误.根据发生的氧化还原反应可知,选项C正确.另外,结合图1中消耗氯气的量,不难推断出原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,选项D正确.答案为B.
3 做好延伸,拓宽学生视野
在氧化还原反应教学中,相关习题常常是给出具体的化学反应方程式要求学生分析解答,难度中等.为提高学生的综合能力,还应做好教学的延伸.课堂上可围绕以下习题,与学生一起分析解题思路,深化其所学的同时,给学生解答相关习题带来良好启发.
例3在一定条件下,Cl2和KOH溶液发生如下反应:Cl2+KOH→KX+KY,而在一定条件下KX能自身发生反应KX→KY+KZ(其中KY和KZ的关系比为1∶3).已知KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,则KX中氯元素的化合价为( ).
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
分析该题目是对还原反应中化合价规律的考查,因未完整给出化学反应方程式,难度较大.需要学生具备较强的分析能力,从已知条件中找到解题突破口.解题中应能看出两个反应均是歧化反应,由此引导学生先确定KY是何种物质,显然根据经验以及所学可知KY为KCl,由此不难推出Z中Cl元素显示的正价大于X中Cl元素显示的正价.同时,引导学生可采用假设法寻找化合价之间的关系,即,假设KX中Cl元素显+a价,KZ中Cl元素显+b价.由已知条件以及化合价原理可得到关系式a+1=3(b-a),而后将a=1、3、5分别代入讨论,发现只有a=5,b=7时满足题意,因此正确选项为C.
综上所述,为达到良好的课堂教学目标,教学中应积极总结以往教学经验,寻找高效的教学策略,尤其应做好氧化还原反应概念教学,使学生深刻理解氧化还原反应概念内涵,而后通过优秀习题的训练以及教学拓展,提高学生灵活应用所学解答化学问题的能力,为后续化学知识的学习奠定坚实基础.