陸宇平

氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的基本理論之一，它不僅對(duì)于元素化合物的知識(shí)學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)意義，同時(shí)也是原電池、電化學(xué)腐蝕等化學(xué)原理的理論基礎(chǔ)，所以，該部分內(nèi)容具有十分重要的學(xué)科價(jià)值。氧化還原反應(yīng)與日常生活息息相關(guān)，理解氧化還原反應(yīng)原理，有利于學(xué)生從化學(xué)視角對(duì)日常的生活現(xiàn)象進(jìn)行解釋。現(xiàn)階段，中學(xué)氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的教學(xué)，普遍采用背口訣的方式進(jìn)行，這樣做有助于相關(guān)習(xí)題的解決，但不利于后繼內(nèi)容的深入，不利于知識(shí)的靈活運(yùn)用。另外，這種教學(xué)方式對(duì)于氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移，學(xué)生的認(rèn)識(shí)往往是不到位的。

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者在訪(fǎng)談了解學(xué)生知識(shí)背景的基礎(chǔ)上，借助角色扮演、類(lèi)比遷移的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)全體學(xué)生參與到游戲中來(lái)，在游戲中感受知識(shí)遷移的成就感，領(lǐng)會(huì)氧化還原反應(yīng)的概念，體驗(yàn)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征。

一、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：能夠從化合價(jià)和電子轉(zhuǎn)移角度得出氧化劑、還原劑及被氧化、被還原等概念；能夠?qū)θ粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)氧化還原反應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行解釋和說(shuō)明。

過(guò)程與方法：通過(guò)參與游戲和知識(shí)內(nèi)容類(lèi)比，學(xué)會(huì)判斷電子轉(zhuǎn)移和化合價(jià)升降的關(guān)系，通過(guò)全體學(xué)生主體參與活動(dòng)，領(lǐng)會(huì)出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征。

情感態(tài)度價(jià)值觀：在學(xué)生主體參與活動(dòng)中，體驗(yàn)知識(shí)生成的愉悅感；通過(guò)對(duì)生活中氧化還原反應(yīng)的解釋?zhuān)w驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的普遍性與實(shí)用性，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。

二、教學(xué)過(guò)程

師：[情境導(dǎo)入]我們都吃過(guò)蘋(píng)果，咬過(guò)的蘋(píng)果在空氣中放置一段時(shí)間后。發(fā)現(xiàn)有些地方轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚Ｄ阒肋@是什么原因呢?(提示Fe²⁺，F(xiàn)e³⁺溶液的顏色)

生：[猜想]蘋(píng)果中的Fe²⁺反應(yīng)為Fe³⁺。

師：[追問(wèn)]但是市售的蘋(píng)果汁并沒(méi)有變褐色，這是因?yàn)槠渲袚搅司S生素C，那么維生素C起了什么作用呢?在被變褐色的蘋(píng)果上涂維生素C，會(huì)有什么現(xiàn)象呢?

生：[組討論]VC保護(hù)蘋(píng)果中的Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镕e³⁺，在被褐色的蘋(píng)果上涂維生素C，褐色將褪去。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)，提醒學(xué)生注意觀察生活，感知氧化還原反應(yīng)就在我們身邊。

師：[引入課題]在空氣中，F(xiàn)²⁺易被氧化Fe³⁺；在Vc存在的情況下，F(xiàn)e²⁺則被保護(hù)；VC能將Fe³⁺還原為Fe²⁺。這里面涉及的氧化和還原，就是這節(jié)課我們研究的重點(diǎn)。

師：[板書(shū)]氧化還原反應(yīng)

師：下面我們一起來(lái)分析鈉與氯氣形成氯化鈉的過(guò)程。(說(shuō)明：為簡(jiǎn)化問(wèn)題，氯氣以氯原子為例)。

師：[展示圖片]

師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖片，用自己的話(huà)來(lái)敘述氯化鈉的形成過(guò)程，并歸納化合價(jià)與電子得失的關(guān)系。

生：(討論，并派代表進(jìn)行表述)鈉最外層有一個(gè)電子，在化學(xué)變化中易失去，鈉的化合價(jià)從0價(jià)升高到+1價(jià)。氯最外層有七個(gè)電子，在化學(xué)變化中易得到一個(gè)電子，化合價(jià)從0價(jià)降低到-1價(jià)。帶正電的鈉離子和帶負(fù)電子的氯離子相互吸引形成氯化鈉。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)氯化鈉的形成過(guò)程，讓學(xué)生在討論中初步感知化合價(jià)與電子得失的關(guān)系。

師：請(qǐng)總結(jié)電子得失與化合價(jià)的關(guān)系

生：得電子，化合價(jià)降低；失電子，化合價(jià)升高

師：[板書(shū)]電子得失與化合價(jià)關(guān)系。

師：(預(yù)設(shè)最近發(fā)展區(qū))橡膠長(zhǎng)時(shí)間的暴露在空氣中就老化了，其實(shí)是橡膠被氧化了。學(xué)會(huì)聯(lián)系：老化——氧化。

師：下面進(jìn)行游戲，全班同學(xué)找好自己的角色，參與到活動(dòng)中來(lái)，在結(jié)束活動(dòng)時(shí)，注意體會(huì)該游戲的目的。

師：[游戲說(shuō)明]

心理準(zhǔn)備：男生都希望自己快點(diǎn)成熟，快點(diǎn)長(zhǎng)大(歲數(shù)增大)。

女生都希望自己越活越年輕(歲數(shù)減小)。

道具：魔球(教師用籃球來(lái)演示)。

魔球的作用：根據(jù)意愿調(diào)節(jié)自己的年齡。做法：男生假想自己手里就有一個(gè)魔球，為了達(dá)到自己成熟的意愿，將球傳遞給女生；女生則希望變得年輕，希望得到魔球，于是從男生手里接過(guò)魔球。男生和女生分別敘述通過(guò)魔球的轉(zhuǎn)移自己年齡的變化。

生：(游戲準(zhǔn)備)男生定位好男生的心理狀態(tài)；女生定位好女生的心理狀態(tài)。然后，男生可做—下轉(zhuǎn)球的動(dòng)作，然后將球傳遞給女生，并獨(dú)白：我失去球，成熟了，歲數(shù)升高。女生接過(guò)球，并敘述：我得到了球，年齡變小了(返老還童了)。

設(shè)計(jì)意圖：

①通過(guò)心理定位，讓學(xué)生在游戲活動(dòng)中變得自然而又合情合理。

②通過(guò)動(dòng)作的親身操作，讓學(xué)生將魔球的傳遞與歲數(shù)增減聯(lián)系起來(lái)。

師：[知識(shí)補(bǔ)充]橡膠暴露在空氣中，就是被氧化了，發(fā)生了氧化反應(yīng)。歲數(shù)降低(返老還童)，事實(shí)上就是還原了，發(fā)生了還原反應(yīng)。

師：請(qǐng)大家嘗試從電子轉(zhuǎn)移，化合價(jià)，氧化和還原角度來(lái)進(jìn)行鈉與氯氣反應(yīng)的游戲。男生想象自己是鈉原子，女生想象自己是氯氣分子。

男生：我擁有電子，在反應(yīng)中失去電子，我的化合價(jià)升高了，我被氧化了，發(fā)生了氧化反應(yīng)。

女生：我需要電子，在反應(yīng)中得到電子，我的化合價(jià)降低了，我被還原了，發(fā)生了還原反應(yīng)。

師：定義男生(擁有電子者)為還原劑；定義女生(希望得電子者)為氧化劑。

師生共同總結(jié)：[扳書(shū)]

還原劑——失電子——化合價(jià)降低——被氧化——氧化反應(yīng)

氧化劑——得電子——化合價(jià)升高——被還原——還原反應(yīng)

師：[知識(shí)應(yīng)用]我們將初中學(xué)習(xí)的最熟悉的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行分析：H²+CuO==Cu+H⁺O

請(qǐng)大家分析，這個(gè)反應(yīng)中哪個(gè)是氧化劑，哪個(gè)是還原劑，哪種元素被氧化，哪種元素被還原。

師：[補(bǔ)充說(shuō)明]氧化劑，還原劑的對(duì)象是反應(yīng)物；而被氧化，被還原的對(duì)象是某種變價(jià)元素。

注意：將電子得失與化合價(jià)升降結(jié)合起來(lái)。

生：首先標(biāo)出化合價(jià)。銅元素的化合價(jià)降低，得到電子，銅元素被還原，氧化銅是氧化劑。

氫元素的化合價(jià)升高，失去電子，氫元素被氧化，氫氣是還原劑。

設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用新規(guī)則對(duì)氧化和還原重新認(rèn)識(shí)。新舊聯(lián)系，拓展思維。將初中里氧化還原的定義與現(xiàn)在學(xué)的氧化還原定義進(jìn)行整合，明確兩者的關(guān)系。

師：[總結(jié)]我們現(xiàn)在的分析與初中得氧失氧角度分析的結(jié)果是一致的，但是從電子轉(zhuǎn)移與化合價(jià)改變來(lái)判斷氧化劑和還原劑，使得我們從寬廣的角度重新審視氧化還原反應(yīng)。

師：[回到開(kāi)頭情境]好，我們?cè)賮?lái)看看放置咬過(guò)的蘋(píng)果。空氣為我們制造了一個(gè)氧化性的氣氛，那么蘋(píng)果中的F²⁺就被氧化為Fe³⁺(顯褐色)，事實(shí)上是鐵元素化合價(jià)升高，失去了電子，即被氧化了。當(dāng)蘋(píng)果汁中摻了維生素C后，實(shí)際上是將蘋(píng)果汁置于還原性氣氛中，使電子無(wú)法從蘋(píng)果汁中的Fe²⁺中轉(zhuǎn)移走，防止了Fe²⁺被氧化為Fe³⁺。所以，氧化還原發(fā)生最最根本的原因是什么呢?我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)呢?

師：[板書(shū)]氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)與特征：

生：氧化還原反應(yīng)最關(guān)鍵的是電子在氧化劑和還原劑之間轉(zhuǎn)移(本質(zhì))，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移，引起了化合價(jià)的升降(特征)。我們可以通過(guò)化合價(jià)的升降來(lái)判斷氧化還原反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：在活動(dòng)作為鋪墊的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)原先提出的氧化還原反應(yīng)問(wèn)題的分析，得出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征，使對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)提高到—個(gè)新的高度。

師：大家還能回憶一下生活中氧化還原反應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用嗎?

生：在自行車(chē)上刷漆，防止鐵與氧化劑氧氣接觸。

食品包裝里常有放鐵粉的小紙袋，此鐵粉的作用是防止氧氣將食品氧化。

練習(xí)：(略)

三、教學(xué)反思

本堂課首先從學(xué)生生活世界內(nèi)耳熟能詳。但未深入思考過(guò)的現(xiàn)象引入，一下子抓住了學(xué)生的注意力。接著，最大限度地利用課堂教學(xué)資源，通過(guò)全體學(xué)生參加游戲的形式，讓學(xué)生的思維活動(dòng)起來(lái)。當(dāng)學(xué)生能將零碎的信息進(jìn)行有機(jī)整合后，將學(xué)生從游戲世界帶入化學(xué)世界，學(xué)生一下子領(lǐng)會(huì)到了游戲的用意，同時(shí)為自主地發(fā)現(xiàn)形成了氧化還原反應(yīng)的概念而欣喜。在這種情況下，教師及時(shí)地將氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)拋出，學(xué)生則在積極地思維中建構(gòu)了氧化還原反應(yīng)的一系列概念，然后聯(lián)系初中已有氧化還原內(nèi)容，趁熱打鐵地將該部分內(nèi)容在練習(xí)中進(jìn)行鞏固。最后，用新學(xué)到的知識(shí)來(lái)解釋開(kāi)始拋出的問(wèn)題，通過(guò)回顧整節(jié)課的內(nèi)容。歸納出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征。通過(guò)課堂氣氛的觀察，學(xué)生的訪(fǎng)談及課后作業(yè)情況來(lái)看，幾乎所有學(xué)生都本節(jié)課達(dá)到課前所預(yù)設(shè)的目標(biāo)。

(責(zé)任編輯：張華偉)