劉恒軍

【摘 要】本文從討論、演示、闡述和比較四種方法著手，探析氧化還原反應(yīng)教學(xué)的四種策略。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 氧化還原反應(yīng) 教學(xué)探析

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）07B-0111-02

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)，這部分內(nèi)容的邏輯系統(tǒng)性非常強(qiáng)，因此總的教學(xué)策略還是循序漸進(jìn)。好的方法是高效率教學(xué)的保證。下面論述氧化還原反應(yīng)的四種教學(xué)方法，供同行參考。

一、用討論法，看價(jià)數(shù)升降

氧化還原反應(yīng)是一種統(tǒng)稱，實(shí)際上是包含氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩種類型，而且氧化和還原又是同時(shí)存在的，有被氧化的物質(zhì)也有被還原的物質(zhì)，因此，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，把握到重點(diǎn)即可，即能夠判斷出化學(xué)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)即可。我們判斷一個(gè)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，有一個(gè)硬性而且簡(jiǎn)單的方法，那就是觀察反應(yīng)中元素的化合價(jià)是否發(fā)生改變，有改變則有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，無(wú)改變則沒有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。化合價(jià)是一種元素的一個(gè)原子與其他元素的原子發(fā)生化合反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的一種性質(zhì)，具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)是看每個(gè)原子在化合反應(yīng)中得失電子的數(shù)量。如果一個(gè)反應(yīng)中，所有元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，那么這個(gè)反應(yīng)過程就不是氧化還原反應(yīng)。例如：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

我們觀察到 Fe 在反應(yīng)前為單質(zhì)，化合價(jià)為 0，在反應(yīng)后則出現(xiàn)在了 FeSO4 中。我們知道 SO42- 是一個(gè)常見的離子團(tuán)，其化合價(jià)為 -2，因此可以判斷出在 FeSO4 中鐵離子顯 +2 價(jià)，這樣就可以看出鐵元素在反應(yīng)前后化合價(jià)從 0 變成了 +2，發(fā)生了變化，可以得出結(jié)論，此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。

討論法源于判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果符合判斷標(biāo)準(zhǔn)，那么即可得出唯一的結(jié)論。對(duì)氧化還原反應(yīng)的判斷，需要這樣一個(gè)討論的過程，在此過程要進(jìn)行辯證思考，以化學(xué)的思維判別氧化還原反應(yīng)。

二、用演示法，看電子轉(zhuǎn)移

化學(xué)這一學(xué)科與化學(xué)物質(zhì)有著很深的聯(lián)系，尤其是物質(zhì)的微觀層面。氧化還原反應(yīng)則更是如此，與原子中的電子息息相關(guān)。為了直觀地展示氧化還原反應(yīng)的過程，我們可以采用演示法，來(lái)表示其中的電子轉(zhuǎn)移情況，探究氧化還原反應(yīng)的前因后果。

前文所述的討論法中，學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到了氧化還原反應(yīng)的特征，即為化合價(jià)的變化。那么進(jìn)一步通過演示法，學(xué)生就能掌握化合價(jià)是如何變化的。以鈉與氯氣反應(yīng)為例，化學(xué)式如下：

通過反應(yīng)前后的比較，我們發(fā)現(xiàn)鈉的化合價(jià)從 0 變?yōu)榱?+1，氯的化合價(jià)從 0 變?yōu)?-1，這表明該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。那么化合價(jià)的變化是通過什么來(lái)實(shí)現(xiàn)的呢？在課上，筆者通過一個(gè) flash 動(dòng)畫來(lái)進(jìn)行演示。鈉原子和氯原子分別用原子模型來(lái)表示，這樣二者的主要特征便一目了然，鈉原子最外層電子只有 1 個(gè)，而氯原子最外層電子有 7 個(gè)。從原子的理論上來(lái)講，一般最外層電子達(dá)到 8 個(gè)的時(shí)候是穩(wěn)定的狀態(tài)。如果最外層電子數(shù)過少或者接近 8 個(gè)的時(shí)候就是處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。而鈉原子和氯原子就是這樣的不穩(wěn)定狀態(tài)，這兩個(gè)原子“注定”是要發(fā)生氧化還原反應(yīng)的。那么最后的結(jié)果是，容易失去電子的鈉原子將最外層的一個(gè)電子轉(zhuǎn)移到了容易得電子的氯原子身上，從而實(shí)現(xiàn)了化合價(jià)的改變。這一過程我們可以用“雙線橋法”來(lái)表示，如圖所示。通過“雙線橋法”表示各原子中電子的得失情況，就能簡(jiǎn)單明了地判斷所發(fā)生的反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)。

通過演示的過程，我們發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)其實(shí)是電子的轉(zhuǎn)移，這也揭示了原子的穩(wěn)定狀態(tài)、常見價(jià)態(tài)以及最外層電子數(shù)之間的關(guān)系。演示法作為一種經(jīng)典的教學(xué)方法，在氧化還原反應(yīng)的教學(xué)中具有重要地位。

三、用闡述法，進(jìn)行深化概念

氧化還原反應(yīng)中涉及的概念也很多，對(duì)概念的掌握則是更深層次的要求。在了解氧化還原反應(yīng)的大致原理之后，一些細(xì)節(jié)上的概念問題需要進(jìn)行進(jìn)一步闡述，以深化學(xué)生對(duì)概念的理解，這是完成教學(xué)的關(guān)鍵一步。

通過討論法和演示法，學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的外部特征“化合價(jià)的變化”和內(nèi)部本質(zhì)“電子的轉(zhuǎn)移”有了一定的認(rèn)識(shí)，那么下一步的目標(biāo)就是要對(duì)氧化還原反應(yīng)中的“成員”進(jìn)行概念上的定義，諸如氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物、氧化性與還原性這些既是對(duì)立又是統(tǒng)一的概念，要進(jìn)行進(jìn)一步理解和掌握。以海水中溴的提取為例，反應(yīng)式如下：

仍然是采用分析化學(xué)價(jià)的方法，氯原子的化合價(jià)從 0 降到了 -1，化合價(jià)降低了，這樣的化學(xué)物質(zhì)就稱之為氧化劑，它發(fā)生的反應(yīng)稱之為還原反應(yīng)，最后得到的產(chǎn)物（KCl）為還原產(chǎn)物。相對(duì)應(yīng)的，溴原子的化合價(jià)從 -1 升到了 0，化合價(jià)升高，在反應(yīng)中它是還原劑，發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，最后的產(chǎn)物（Br2）為氧化產(chǎn)物。乍一看這個(gè)說(shuō)法有點(diǎn)混亂，但是仔細(xì)一想，其中的邏輯是正確的，記憶起來(lái)也不是很困難。我們以“反應(yīng)”為中心來(lái)進(jìn)行闡述，我們可以認(rèn)為“氧化”和“還原”是兩個(gè)極端，而氧化還原反應(yīng)則是轉(zhuǎn)化這兩種反應(yīng)的過程。氧化反應(yīng)描述的是化合價(jià)升高的反應(yīng)，那么這個(gè)反應(yīng)過程就對(duì)應(yīng)著“從還原極端變成氧化極端”的過程，因此氧化反應(yīng)之前的物質(zhì)叫做還原劑，反應(yīng)之后的物質(zhì)就叫做氧化產(chǎn)物。如此一個(gè)闡述過程，氧化還原反應(yīng)中的各項(xiàng)概念就明確了。

闡述法的意義在于通過邏輯分析的方法向?qū)W生講解氧化還原反應(yīng)的原理。通過闡述，教師可以將正確的邏輯方法傳達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生能夠明白其中的原理，從而為自身的知識(shí)積累做準(zhǔn)備。

四、用比較法，以拓展視野

在高中的學(xué)習(xí)中，說(shuō)起氧化還原反應(yīng)，一般指的是無(wú)機(jī)化學(xué)范疇中的內(nèi)容，但是在有機(jī)化學(xué)中同樣也存在氧化還原反應(yīng)。對(duì)兩種氧化還原反應(yīng)進(jìn)行有效的比較，可以為學(xué)生展現(xiàn)一種類比推理的學(xué)習(xí)思路，使學(xué)生視野更加開闊。

有機(jī)氧化還原反應(yīng)與無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別在于化學(xué)反應(yīng)的分類上，有機(jī)氧化還原反應(yīng)屬于有機(jī)物參與的反應(yīng)，而無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)則是沒有有機(jī)物參與，其中的區(qū)別僅此而已。二者共同之處則是同為氧化還原反應(yīng)，實(shí)際上都具有化合價(jià)升降的特點(diǎn)。將有機(jī)氧化還原反應(yīng)納入氧化還原反應(yīng)的體系中，對(duì)有機(jī)反應(yīng)的配平有著重要的意義。例如配平下式：

通過有機(jī)氧化還原反應(yīng)與無(wú)機(jī)氧化還原反應(yīng)的比較，我們可以發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)同樣可以采取無(wú)機(jī)反應(yīng)中的方法來(lái)進(jìn)行配平，這對(duì)于“大串”的有機(jī)反應(yīng)方程式有些膽怯的同學(xué)來(lái)說(shuō)，是一種好的方法。

綜合來(lái)說(shuō)，氧化還原反應(yīng)是一個(gè)經(jīng)典的化學(xué)問題，可以全面鍛煉學(xué)生的化學(xué)能力。通過對(duì)氧化還原反應(yīng)的一系列深度探究，學(xué)生在這個(gè)過程中也能夠完善知識(shí)技能，對(duì)教師的教學(xué)效果來(lái)說(shuō)也是很好的促進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

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