基于苏教版高一化学氧化还原教学思考

基于苏教版高一化学氧化还原教学思考

苏圣鹏

福建省华安县第一中学

摘要:随着高考制度创新,到高二年开始选科走班学习,高一化学学习显得特别重要。从这几年选科走班给出的数据是很明显的,选考化学不到原来的一半,化学沦落成理科中的文科生。国家有识之士不断呐喊,如果长期任其发展,那么将对国家基础科学发展造成深远影响,国家及时出手完善选考制度。如何学好化学,教好化学,如何让化学学科核心素养在课堂落地,本文主要针对高中化学重要内容氧化还原教学进行思考。

关键词:氧化还原反应;化学核心素养;化学

1.研究氧化还原应教学的意义

在初三化学学习中就有接触到氧化还原反应的实例,如初中物质的燃烧。只是此时对氧化还原反应停留在与氧气反应的层面上,对概念和本质都不作要求。在高一化学新教材中对这一理论分割在四个不同地方讲解,降低学生学习的难度:在专题1第一单元物质及其反应的分类中仅从化合价角度学会辨识氧化还原反应的类型;在专题3第一单元氯气及氯的化合物中从电子转移角度学习氧化还原反应及简单的氧化还原规律的认识;在专题4第二单元硫及其化合物的相互转化,学习氧化还原配平及常见氧化剂和还原剂;在专题6第三单元化学能与电能的转化中对氧化还原理论在电化学的应用紧密联系。教材的安排意图想降低高一学生学习的难度,也符合人的认知规律,螺旋式成长。氧化还原反应知识始终贯穿高中化学学习中,掌握好坏直接关系学生学习化学兴趣,这个点就像一座大山,如果跃不过去,对学生总是恶梦,一旦理解了,学化学就通了,一通百通。

2.学生认知现状及困境形成的原因

2.1学习方式的转化,学生从初中学习以识记为主的学习方法向理解记忆;思维从单一模式向多层次多角度的转化,能力要求变了。为什么那么多学生怕化学,在教学中我们常问学生听得懂吗,学生点头示懂,但往往作业完成不好,考试一考就倒,既使初中化学学很好的学生也会如此。是什么原因呢?知已知彼,百战不殆,因为初中化学知识内容少,靠简单记忆就可以考得不错的成绩,高中学习的内容多,仅靠记忆应付考试已经不行,高中化学更多的是深度理解,把课内的知识理解透,知其然还得知其所以然,并在新情境中应用的能力。化学学科的教育教学要以学科的核心素养为指引,充分利用教材素材,设计引导学生学习知识过程中逐步形成科学的思维方式。

2.2学生在学习过程中对自我评价不足,不能及时纠错,以致一错再错。高中学习难度较初中化学大很多,对教师在课堂讲解和对教材理解不到位,很大程度还必需通过课堂练,课后作业,周练,月考等在试卷中去诊断学习评价,针对自己在学习中存的问题提出具体解决方法。现在有不少学生在课堂学习过程中喜欢随性发言,缺乏独立思考后的发言,在平时作业完成过程中稍遇问题就寻求教辅答案,也有人寻求互联网解决,更有部份同学直接抄袭作业。平时没养成独立思考问题的能力,失去诊断评价自己真实水平的机会,造成学习漏洞越积越大,错过补救机会。因此,在新版教材中把教-学-评一致性的功能强化。

3.以氧化还原教学为例,如何在落实学科素养同时解决学习中遇到的实际困难。

3.1教学生学会化合价的计算,会辨识陌生化学式中元素化合价,理解常见元素的常见化合价,多数元素存在多种化合价的现象。随着教学经验的积累,发现许多高一新生对化合价知识比较肤浅,很有必要在高一再次强调化合价内容,为氧化还反应知识学习储备学习必备知识。引导学生明白化合价是什么:①化合价是物质各元素在组成化合物时表现的性质,从微观角度理解,元素原子在形成化合物时是得到电子或电子对偏向的显负价,失去电子或电子对偏离的显正价;化合价数即是得失电子的数目。②同种元素在不同化合物中常见的化合价，如非金属元素中的：KH和HCl中氢化合价分别是-1和+1;H₂O和H₂O₂中氧分别是-2和-1；NH₄NO₃中氮是-3和+5；对于有机物中碳的变价只能通过其它元素化合价进行计算如CH₄和CH₃CH₂OH碳的化合价分别是-4和-2等；对金属元素,除了第一、二主族外,多数金属有变价的现象,如:铁、铜、锰等元素均有变价。总之能正确标识元素化合价,就容易辨识化学反应是否为氧化还原反应。

3
.2双线桥标注氧化还原反应是讲授重要环节,需要学生用心领悟。双线桥标注是直观体现氧化还原反应的本质特征。在教学中,我是这样设计的,重点理清以下几点:①明确双线桥中箭号的意义是从反应物出且指向生成物,因失去或得到电子造成化合价升高或降低的表征,如:

反应物氧化铜到生成物铜单质这过程中因每个铜离子得到2e^-化合价从+2价降到零价,反应物氢气到生成物水中因每个氢原子失去e^-化合价从零价升到+1价,发生这样反应的氢原子共2个。②对同种元素在反应中是否完全发生变价。如:

氯化氢中的-1价的氯有2个原子发生变价生成氯气,有2个没有发生变价,因此氯化氢中氯在反应中一半表现还性,一半表现酸性。从以上例子,在氧化还原反应教学中,双线桥标注技能是很好落实学科微观微观探究化学反应的本质，让得失电子守恒思想牢牢记在心中。

3.3氧化还原配平技巧的掌握是高中学习化学的必备技能,是化学学科关键能力点。氧化还原配平方法种种。只要确定反应属于氧化还原的,配平的一般步骤是:先配氧化剂与还原剂和氧化产物与还原产物的系数,遵守化合价守恒;其次再用观察法配平。要是遇到是离子方程式的配平,先配氧化剂与还原剂和氧化产物与还原产物的系数,再配离子电荷守恒,就是使反应物和生成物离子所带的正负电荷守恒。如：MnO(OH)₂+I^-+H⁺→Mn²⁺+I₂+H₂O；①配化合价守恒：标注MnO(OH)₂的锰+4→Mn²⁺的锰+2；I^-的碘-1→碘单质零价；化合价升降2，得：(1)MnO(OH)₂+(2)I^-→(1)Mn²⁺+(1)I₂使化学式中化合价升降总数相等;②配反应前后化学式的电荷守恒：(1)MnO(OH)₂+(2)I^-→(1)Mn²⁺+(1)I₂，在这基础上，反应物的电荷总数是-2，生成物电荷总数是+2，依题意，H⁺前配上4，就使反应方程式电荷守恒；③再用观察法得H₂O前配上2就得MnO(OH)₂+2I^-+4H⁺→Mn²⁺+I₂+2H₂O；以上这种配平方法将在陌生情境下的化学方程式书写中常常用到,在电化学中书写电极方程式也经常用到。

3.4价类二维图是学习化学知识的重要方法,如遇到时某元素为主题学习时,常用价类二维方法。特别是不同价态物质的转化核心就是氧化还原反应,同价态的转化就非氧化还原反应,如:铁三角的学习,含硫、氯、氮等不同价态的物质间的转化,都属氧化还原反应。我们可以通过这些知识的学习来培养学生的证据推理与模型认知的素养,依据大量化学实验来证明物质的性质,如二价铁与三价铁之间的转化,从而认识变化的规律;通过结论的分析,推理等高阶思维活动,深刻理解铁三角变化的内在原因。

综上所述:2019新课程标准实施以来,给广大教师教学指明了方向,在教授知识的基础上,以化学科五大核心素养为目标,以学生终生成长为根本,学会学习,学会思考,学会用科学的理论认识世界。明白氧化与还原是对立又是统一的,没有氧化的还原或没有还原的氧化都是不存在。

参考文献

【1】杨梓生 吴菊华.化学学科核心素养研究及实践培育[M].上海：上海教育出版社，2020：49-50

【2】中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）.北京：人民教育出版社，2020:94-95