鄒玉金
氧化還原反應(yīng)貫穿著高中化學(xué)的始終,是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重難點之一,也是高考熱門考點之一.氧化還原反應(yīng)包括了元素和化合物化合價變化的反應(yīng)、金屬的腐蝕反應(yīng)以及電化學(xué)發(fā)生的反應(yīng),涉及的范圍比較廣.在強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)的教育背景下,教師應(yīng)以化學(xué)實驗為主線,按鞏固基礎(chǔ)知識、明確反應(yīng)本質(zhì)、提升理解含義的路線幫助學(xué)生深刻認(rèn)識氧化還原反應(yīng),科學(xué)構(gòu)建復(fù)習(xí)知識網(wǎng)絡(luò).
一、基礎(chǔ)實驗,鞏固復(fù)習(xí)知識
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》曾明確氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)要求:學(xué)生要清楚地認(rèn)識“化合價改變的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)”,了解“氧化還原的本質(zhì)是得失電子”,利用氧化還原反應(yīng)推理并判斷物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化.高三學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)知識已經(jīng)具有大致的印象和概念,主要以鞏固基礎(chǔ)為主.
在高三復(fù)習(xí)課堂中,教師可以借助一個最基礎(chǔ)的氧化還原反應(yīng)作為課堂的導(dǎo)入.例如,將Fe放入裝有CuSO4溶液的試管中,最后出現(xiàn)藍(lán)色溶液變?yōu)樽攸S色的FeSO4溶液,試管中Fe逐漸溶解生成新物質(zhì)Cu.在實驗的導(dǎo)入下,使學(xué)生主動回憶起氧化還原的基礎(chǔ)知識:①基本離子反應(yīng)式Fe+Cu2+=Fe2++Cu;②氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物分別是哪些;③氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目;④氧化還原反應(yīng)氧化性和還原性的強(qiáng)弱關(guān)系和規(guī)律;⑤生活學(xué)習(xí)中一些比較常見的氧化物.通過一些簡單基礎(chǔ)的氧化還原實驗,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完善的知識網(wǎng)絡(luò),帶動學(xué)生的復(fù)習(xí)熱情,幫助學(xué)生喚起之前的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),幫助學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)檢查和完善自身的缺陷和不足.
二、延伸實驗,明確復(fù)習(xí)本質(zhì)
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)即“一定數(shù)目電子的轉(zhuǎn)移”,對于比較抽象的化學(xué)理論概念,學(xué)生一般很難熟練地掌握.為了能讓學(xué)生更加清晰地了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),教師可以通過實驗的拓展達(dá)到教學(xué)的目的.
以原電池實驗為例,在實驗的初始階段,教師把Cu片和Zn片同時放進(jìn)稀H2SO4溶液中,觀察實驗現(xiàn)象;其次,教師把Cu片和Zn片用金屬線連接,再同時放進(jìn)稀H2SO4溶液中,觀察實驗現(xiàn)象;最后,教師在連接Cu片和Zn片的電線中接入雙向電流計,觀察實驗現(xiàn)象.教師可以在課堂上要求學(xué)生進(jìn)行分組討論,通過小組合作共同探討實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)結(jié)論.基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可能會感到迷惑:為什么一根電線能夠開啟一個原電池的反應(yīng)?電流計的指向代表了電子的方向?為什么實驗過程中,Zn片表面沒有明顯的氣泡,但在Cu片表面卻出現(xiàn)明顯的氣泡?基礎(chǔ)好的同學(xué)就可以利用已有知識解答這些問題.通過小組討論的方式,可以凸顯學(xué)生作為“主體”地位的有效性,教師能夠把教學(xué)重點放在“刀刃”上,塑造一個有效課堂.
三、驗證實驗,提升復(fù)習(xí)內(nèi)涵
在完成構(gòu)建完整的氧化還原反應(yīng)知識體系之后,教師還要針對復(fù)習(xí)效率的提高,在原有的實驗基礎(chǔ)上加入驗證實驗,讓學(xué)生通過氧化還原的本質(zhì)推理實驗反應(yīng)的方程式并嘗試解釋實驗原理.例如,F(xiàn)eCl3與KI反應(yīng),為了驗證實驗產(chǎn)物是否為I2,在反應(yīng)后的試管中加入適量的H2SO3溶液使藍(lán)色溶液完全褪色,要求學(xué)生思考、觀察寫出試管中發(fā)生的反應(yīng)式,解釋褪色的原因.學(xué)生首先應(yīng)該確定I2和H2SO3哪一種物質(zhì)是氧化劑、還原劑,再根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和可能出現(xiàn)的元素化合價進(jìn)行反應(yīng)式的配平,最后得到反應(yīng)式I2+H2SO3+H2O=HI+H2SO4,屬于學(xué)生的提升階段.
教師深化復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,還可以聯(lián)系生活事件和常見的化工流程(如下圖).
圖中所示的化工流程中的每一步都值得教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推敲.在還原步驟中加入FeS2,其目的是為了把溶液中Fe3+還原成Fe2+,則元素S會被氧化成SO2-4,那么具體的氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)式是什么?在學(xué)生思考的同時,教師要適時強(qiáng)調(diào)氧化還原的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,再讓學(xué)生進(jìn)行推理.通過聯(lián)系實際化工流程和生活現(xiàn)象,學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識會更加深刻.
總之,氧化還原反應(yīng)依舊是學(xué)生需要花費大量精力的學(xué)習(xí)內(nèi)容,教學(xué)課堂可以與合作探究教學(xué)模式結(jié)合,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性.教師的課堂設(shè)計還可以考慮以實驗為主線,以基礎(chǔ)實驗、拓展實驗和驗證實驗為主要教學(xué)模塊幫助學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系,加強(qiáng)學(xué)生的復(fù)習(xí)效率,深化學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的體會和感悟.