李艷芹
摘 要:《高中化學新課程標準》指出氧化還原反應是化學必修一中概念原理性的知識,是高一階段必學的重點知識,也是考題難點?;诖?,本文以例題為向導,提出針對性的教學思路。
關鍵詞:高中化學?氧化還原?教學
經對學情分析進行深刻的分析發(fā)現(xiàn),學生們在氧化還原反應方程式配平的相關考題上問題較為突出。結合學生對本節(jié)課的基本概念的認識程度,以及以往教師們的一些教學經驗,將考題類型進行分類,并提出針對性的教學思路,主要包含以下三個方面:
一、梳理反應中各概念間的對應關系
(一)回顧已有知識經驗,為學生梳理各個概念之間的實質意義與關系,使其對各概念之間的關系了然于心。
(二)回顧氧化還原反應中的幾個重要規(guī)律
1.價態(tài)律:當元素的化合價為該元素的最高價態(tài)時——只顯示氧化性;
當元素的化合價為該元素的最低價態(tài)時——只顯示還原性;
當元素的化合價介于中間價態(tài)時——既顯示氧化性又顯示還原性。
2.守恒律:還原劑失去電子的總數(shù) = 氧化劑得到電子的總數(shù)。
3.強者優(yōu)先律:當同一個氧化劑(還原劑)能夠與幾個還原劑(氧化劑)反應時,滿足強者優(yōu)先。
4.“只靠攏,不交叉”規(guī)律:將同一元素的不同化合價按照從小到大的順序放在數(shù)軸上標在數(shù)軸上,判斷其產物的化合價,判斷過程中滿足“只靠攏,不交叉”的規(guī)律。
5.難易規(guī)律:一個物質越容易得電子,那么它得到電子后就越難失去電子;反之亦然。
在學生對上述知識靈活掌握的前提下,開展后續(xù)教學活動。
二、知識的梳理與教學思路
(一)配平知識梳理
結合學生的現(xiàn)有的認知水平以及課標的要求,對教學過程進行設計。
1.配平原則——得失電子守恒
此類反應配平的第一原則就是得失電子守恒。
氧化劑得電子數(shù)與還原劑失電子數(shù)相等,電子的得失表現(xiàn)在元素化合價的升降上。
2.配平的一般步驟
(1)標好價:將反應前后元素化合價有改變的正確標出來。
(2)列變化:將化合價升高或降低的數(shù)值標在對應元素的下方。
(3)求總數(shù):根據(jù)得失電子守恒,尋找最小公倍數(shù),確定氧化劑、還原劑的系數(shù)。
(4)配系數(shù):其他各物質的化學計量數(shù)通過質量守恒定律用觀察法來配平。
(5)細檢查:通過三大守恒驗證配平的方程式是否正確。
注:質量守恒、得失電子守恒、電荷守恒
3.氧化還原反應配平的特殊技巧
(1)正向配平法:高價+低價→中間價。這類反應采用這種配平方法,當產物既是氧化產物又是還原產物時也采用這種方法。
(2)逆向配平法:中間價→高價+低價。自身氧化還原反應(包括分解歧化反應),采用這種方法。
(3)整體總價法(零價法)
適用范圍:在反應中,同一反應物存在幾種元素化合價同時發(fā)生改變,或者不同反應物中的元素化合價改變后生成了同一種產物。
技巧:把該物質當成一個“整體”來考慮。
(4)判斷未知物:缺項配平就是在反應中缺少了部分反應物或者是生成物。
技巧:
a.根據(jù)題意寫出主要的反應物和主要的生成物。
b.標出反應過程中化合價改變的元素,并通過尋找最小公倍數(shù),將得失電子數(shù)配平
c.根據(jù)電荷守恒補充缺項物質:
①若反應環(huán)境是酸性環(huán)境則添加H+/H2O;
②若反應環(huán)境是堿性環(huán)境則添加OH-/H2O。
(5)根據(jù)質量守恒定律,將其他物質的系數(shù)補上。
(6)先配氧氣的方法。適用范圍:有機化合物的燃燒反應。
如CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O
技巧:聯(lián)系C+O2→CO22H2+O2→2H2O這兩個熟悉的反應得出規(guī)律,當有機物中每有一個碳原子消耗一分子的氧氣,每有四個氫原子消耗一分子的氧氣。則一分子的有機物CxHy就消耗x+y/4分子的氧氣,然后通過觀察法將其他原子配平。
(7)待定系數(shù)法
技巧:利用數(shù)學方程式的思想,將設所需配的系數(shù)為x、y、z等,利用質量守恒定律聯(lián)立方程組的方法將求解未知數(shù),達到配平的目的。
(8)加合法
技巧:將部分復雜的反應拆分成幾個簡單反應進行分析,最后疊加在一起。
如4Na2O2+6H2O+4FeCl2=8NaCl+4Fe(OH)3↓+O2↑這個反應如果直接配平會比較難。我們可以將這個反應拆成三個反應分幾步配平,最后再進行加和就可以得到這個總反應。
(二)教學思路
在學生完成此類反應的基本概念和基本特征與實質學習的基礎上,結合例題,每種方法以例題導入,以例題導入,提出問題,引導學生解決問題;以例題總結方法,用方法解決問題,再設課堂練習,使學生掌握解題思路與方法。通過練習來進行加深學生對該類知識點的深刻認知,避免進行直接的理論講解。
為了有效利用課堂有限的40分鐘,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,采用了學校特有的“三步五環(huán)節(jié)”教學法。課前制作“預習案”,利用預習課的時間讓學生提前預習,學生通過對“預習案”將自己不會的內容以問題的方式進行反饋。老師通過對學生所提問題的反饋進行梳理,對于反饋回來的共性問題和課堂生成的新問題著重講。以此來改變傳統(tǒng)教學效果不佳的痛點問題。
三、教學反思
基于氧化還原反應在高考考題中的多變性,靈活性較強,難度較高的特點,需要學生有較強的基礎知識和綜合能力。本文主要介紹了幾種有關氧化還原反應方程式的配平方法,重點闡述了利用元素化合價的升降的配平方法。提出通過舊知識的復習,引入本節(jié)課的教學,通過對其本質的復習,結合工業(yè)生產、生活和化學研究中的有關反應對學生進行考查,在課后進行進一步的訓練并加強學生關于生產、生活和化學研究中有關反應的積累的教學思路,旨在提升學生在解決這類型問題中的綜合素質。
參考文獻
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