摘 要:近些年来,氧化还原反应备受命题者青睐,试题中融合氧化还原反应重点考察学生应用、分析和解决问题的能力,体现出新课改精神,从中筛选出优秀高素质人才.结合自身化学教学实情,阐述了新课程试卷考察研究现状、氧化还原反应的判断和基于守恒法高中化学教学策略.
关键词:氧化还原反应;教学实践;高中化学
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2022)27-0113-03
在高中化学教学中,氧化还原反应占据着非常重要地位,是高中化学教学重点难点内容之一,贯穿于整个化学阶段教学,引导学生掌握反应本质、深度理解概念内涵.在氧化还原反应中,对还原剂和氧化剂判别主要在于电子得失,如何判定氧化还原反应、应用反应来解决遇到的问题成为高中化学教学的重要目标,因此,对氧化还原反应进行深度研究有着十分重要意义.
1 新课程试卷考察研究现状
近些年来,高考试卷中频繁出现氧化还原反应类型试题,主要呈现以下特点:(1)考查内容呈现多样化特点,氧化还原反应试题形式多样、信息丰富,内容多与社会生活有着紧密联系,注重考察氧化还原方程式书写、离子共存、电化学、元素化合物等,不同类型试题给学生解题带来了很大困难,要求他们具备较强学科综合素养;(2)试卷分数占比较大,分析试卷可知氧化还原反应试题在试卷中占到选择题15%左右的分数,综合题中也涉及到该知识点考查与应用,而且在高考中所占比例较为稳定,是考试中热点和难点;(3)新课改和核心素养理念的提出给高中化学改革以新的方向,高考命题考查必然由考查知识转向考查能力,即氧化还原反应考查必然要体现学科认知价值,学生要学会应用氧化还原反应来解决化学基本问题,要根据所学内容来书写未学过的化学方程式、解答与概念实际生活问题,求出与电化学原理、新型能源、新材料开发相关的综合性问题.
2 基于守恒法高中化学教学策略2.1 温习旧知,掌握基本内容
旧知识对高中阶段学习有着重要意义,化学教师要关注与氧化还原反应相关旧知识,课堂授课中突出教材内容,让学生在新知识学习前温习旧知识、发展学科能力.在不同阶段,学生学习氧化还原反应有着不同认知,教师应结合班级实际学情来展开教学,让学生回忆所学内容,结合已有认知来突破思维“边界”,促进化学综合能力形成与发展.
在初中阶段,学生以氢气和氧化铜反应为例来分别学习氧化反应和还原反应,在分析中思考从得失氧角度来下定义氧化反应和还原反应,从辩证观点引导认知两种反应同时发生、同时存在.进入高中阶段后,学生会逐步发现单从氧原子得失角度不足以分析氧化还原反应,进而衍生出从元素化合价角度来进行深度分析,体会到反应中会伴随有化合价变化(升降).思考过程中,学生会产生引起化合价变化的本质是什么,教师以
2Na+Cl22NaCl
H2+Cl22HCl
為例来探讨和分析反应中原子变化,从中让学生领悟到氧化还原反应本质在于电子转移(得失和偏移),结合化学反应本质来更好掌握氧化还原反应内容,提升自身学习综合能力.
2.2 深度理解,建立知识体系
化学学科的一大特点就是知识点繁多、内容复杂,学生学习起来感到较为困难,但是化学知识点间存在着一定规律,只有把握住核心知识才能构建起知识网络体系,把看似零散知识点串联起来,在试题求解中游刃有余.化学课堂授课中,教师要引导学生对所学内容在理解基础上进行掌握,让每个人都能参与到化学学习之中,突出氧化还原反应学习中主动性,构建化学知识体系、发展学科综合素养.
在课堂授课中,教师应当把氧化还原反应列为一个复习专题,引导学生掌握基础知识,总结归纳所学基本概念、原理和主要知识,搭建起化学知识体系.如氧化还原反应相关概念(氧化反应、还原反应、氧化物、还原物、氧化剂、还原剂等)、氧化还原反应判断的依据(电子得失或偏移、元素化合价升高或降低)、常见氧化剂和还原剂、氧化还原反应的表示方法等等,通过上述内容构建化学知识体系,让学生从宏观方面对所学内容有所认知,发展学科综合能力.
2.3 学以致用,灵活求解试题
学习目的是为了应用,教师在授课中要关注课堂教学内容,引导对知识进行理解和掌握,把所学内容灵活应用,以便顺利求解试题.做题是检验学习效果有效手段,但并非试题做得越多越好,教师要引导学生进行针对性求解,在每道题求解中,在作答正确基础上来进行适度拓展,根据要求来总结试题特点、归纳解题技巧和方法,体会其中蕴含的化学知识,发展学科求解能力.
在一次模拟测验中,教师布置了一道试题:三氟化氮(NF3)在微电子工业中有着重要作用,在潮湿环境中与水发生反应:
3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF
下列说法正确的是( ).
A.NF3是氧化剂、H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶1
C.要生成0.2 mol HNO3,需要转移0.2 mol电子
D.NF3在潮湿空气中泄露产生红棕色气体
本道题主要考查学生对氧化还原反应知识点理解和掌握,要求会灵活应用氧化还原反应知识求解问题,经过分析在A项中NF3既是氧化剂又是还原剂,B项中还原剂与氧化剂物质的量之比应为1∶2,C项中要生成0.2 mol HNO3要转移0.2 mol电子,D项中化学反应产生的NO会再生成NO2(红棕色).本道试题求解中主要考查氧化还原反应,但会涉及到多个方面知识点(如氧化剂和还原剂判定、物质的量、电子转移量等),需要具备灵活求解试题能力.
2.4 逐层解剖,追寻本质
任何科目的教学过程中,教师首先要明白教学目标,其次要了解教学重点难点内容,并围绕教学核心目标开展教学.对学生而言,每一个学生都是单独存在的个体,从而导致每个学生都有自己独特的思想,面对同一化学问题,不同学生思考问题、解决问题的方式有所不同.而教师的作用,是采用正确的教学方法,以严密合理的逻辑推理,引导学生理解并消化化学知识中的重点难点,让学生通过教师的引导逐渐掌握化学知识.所以,在化学教学中,重点难点的逐层剖析,不仅能让教师对课堂教学目标的认识更为清晰,也能让学生在学习的过程中乐享其中,对学生个人素养的提升和综合素质的发展极为有利.
基于上面的各种分析,在实际化学课堂教学中,笔者抛弃了以往化学教学中教师占据化学课堂主体的现象,而鼓励学生与学生、学生与教师之间多加互动,共同交流化学问题.如在
Zn+CuSO4Cu+ZnSO4
化学反应过程中,各元素之间的化合价发生了怎样的变化,为什么会发生如此变化.在发现问题的过程中,要求学生将各元素化合价标记到各元素上方.
再嘗试
C+2CuO2Cu+CO2
等反应,并以相同的方式不断训练学生归纳总结能力,包括对氧化还原反应中各元素化合价变化原因的理解,从而以此为依据,判断出哪些为氧化还原反应.在化学课堂中,通过案例的列举、生生互动、师生互动和对问题的练习、归纳总结,能让学生更进一步认识并了解氧化还原反应间的逻辑辩证关系.
2.5 合理安排教学,重点设定疑问
众所周知,在以往化学教学中,尤其是关于氧化还原反应知识的讲解中,教师往往从失氧和得氧两个特点为切入点开展教学.在此基础上,以各元素化合价的变化情况进行深层分析,从而引出氧化还原反应的实质,最后得出氧化还原反应的本质为电子的转移.最后结合氧化还原反应中四个变量,来巩固本节课学习的主要知识点.作为高中化学教师,首先要接受新型教育理念,在传统教学基础上敢于突破,将学生在化学课堂中的主体作用充分发挥出来.由于课堂时间有限,所以教师要制定出高效教学策略,设置疑问无疑是非常恰当的教学方法之一.但教师在实际教学过程中,所设疑问不仅要结合学生实际学习需求和学生心理,也要选择恰当的时机.唯有此,才能保证化学教学内容的连贯性.这种教学方法能有效激发学生学习化学的激情,对化学教师开展教学,包括对学生化学能力的提升,都有极大的促进作用.
上面提到,化学教师在教有关氧化还原反应的过程中,围绕失氧和得氧来进行.基于此,教师可以设置如下疑问:碳原子和氧原子之间发生化学反应,最终生成一氧化碳.该反应是否为氧化还原反应呢?紧接着,教师在课堂中为学生留下足够思考的空间,让学生通过氧元素和碳元素化合价的变化分析该过程是否为氧化还原反应.部分学生认为该过程属于氧化还原反应,其理由是,在发生化学反应的过程中,C得到了氧,因此属于氧化还原反应.而部分学生则认为该过程不属于氧化还原反应,其理由是
2C+O22CO
在该反应过程中,只有得氧,并未失氧.基于此,教师可以让学生围绕此问题展开讨论,在讨论的过程中,学生之间可以了解其他人对待问题的思考方式和解决办法,激发学生对化学知识探索欲的同时,也能让学生发现自身不足,吸取他人经验.不仅对化学教学质量的提升有很大的帮助,对促进学生全面发展也有重要作用.
2.6 联系热点,自信面对考试
在历年高考试卷中,学生面对的试题往往结合当前化学最前沿技术,教师要研究历年真题从中寻找到命题规律,帮助提升个体化学解题能力.日常授课过程中,教师要以新课程标准、考试大纲作为指导来展开全面复习,认真研究教学大纲和历年试卷来把握复习方向,有效提升化学复习针对性和效率.近些年来,氧化还原类试题命题中保持一定稳定性,基本符合新课改要求,教师要关注重点题型,以新课标和考试大纲为依据开展复习,把握复习中重点,结合当今化学前沿科技来创设化学试题,融入新热点突出复习中重点,让学生以更加自信心态面对化学考试,提升学习效率和质量.
总之,氧化还原反应在高中化学教学中占据着很重要的位置,从某种程度而言,直接影响了学生化学能力的高低.因此,教师要关注学生氧化还原反应知识掌握,引导他们理解反应本质,灵活应用所学内容来求解试题,发展求解试题综合能力.
参考文献:
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[2] 徐凌燕.化学反应原理问题解决路径探究——以电化学为例[J].高中数理化,2019(22):54.
[3] 王桂红.氧化还原反应方程式的配平[J].中学化学教学参考,2019(20):57-58.
[责任编辑:季春阳]
收稿日期:2022-06-25
作者简介:杨伏萍(1980.3-),女,宁夏人,本科,中学一级教师, 从事高中化学教学研究.