氧化还原反应教学方法浅谈

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iijl8f l— —! i , 。 。 .。 。 。. 氧化还原反应教学方法浅谈 

肖荣畅 (六盘水职业技术学院工业系 贵州六盘水 5 5 300 1) 

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摘要:氧化还原反应是无机化学中的一个重要内容,同时又是教学中的一个难点,对于中职学生,更是学习化学的瓶颈;本文作者采用联 系实际,由浅入深 由表及里的认识规律来引导学生思考、判断 概括总结、从而达到良好的教学效果。 关键词:氧化还原反应 教学方法 浅谈 中图分类号:G 7 1 2 文献标识码:A 文章编号:1 6 73--9795(2011)03(b)-oo96-02 

氧化还原反应是无机化学中的一个重 要内容,在无机化学中要学习的许多重要 元素及其化合物的知识,凡涉及元素化合 价态变化的反应,都是氧化还原反应。只有 掌握氧化还原反应的基本概念,才能使学 生理解这些反应的实质。但氧化还原反应 是一个非常抽象的概念,中职学生基础差, 理解能力不强,为了帮助他们度过难关,必 须采用多种教学方法和教学手段,突出重 点,分散难点,呈现最佳的教学效果。 1通过对初三内容的复习。引出氧化 还原反应的概念 1.1用化合价的升降分析氧化还原反应 在初三的教材中,就对氧化还原反应进 行过简单的介绍,以教材中“物质跟氧发生 的反应属于氧化反应,生成物是氧化产物。 氧气是一种常见的氧化剂。”和“含氧化合 物里的氧被夺去的反应叫做还原反应”|】 为 依据,写出两个化学方程式: 2Cu+02—2Cu0 CuO+H2一Cu+H2O 根据初三的学习,同学已知道,2C +0, 一2 C O的反应氧化反应,O,是氧化剂, C O+H 一C +H,O的反应是还原反应,H 是还原剂,以此为基础,对学生提出问题, 作为氧化剂的氧气,在反应中化合价有什 么变化?作为还原剂的氢气,在反应中化合 价又有什么变化?引导学生分析: 2Cu+02—2CuO 反应前,作为氧化剂的氧气,化合价为 0价,而在生成物c 0中,氧的化合价变成 了一2价,由0价到一2价,化合价降低了。是 不是氧化剂在化学反应中的化合价都是降 低的?再分析下面的化学方程式: 2H,+0,一2H,O 氧气的化合价,还是从0价降低到一2 价,因此化合价降低的物质是氧化剂。 对反应: C O+H,一c +H,0中反应物H,的化合 价进行分析,反应前,氢气的化合价为0价, 在生成物水中,氢元素的化合价为+1价,化 合价升高了,可见,还原剂的化合价在反应 前后升高了。 明确氧化剂和还原剂在化学反应前后 化合价的变化后,再对化学方程式:2C +0, 一2C 、O中C 的化合价进行分析,c 的化合 价从反应物中的0价升高到生成物中的+2 价,符合还原剂的特征,而C..5Fno 反应生成 C 0的反应是氧化反应,可见,元素化合价 升高的反应是氧化反应。在C 0+H,一C + H,O的反应中,C O中c 的化合价由+2价变 成生成物中cU的0价,化合价降低了,符合 氧化剂的特征,而此反应是还原反应,可 见,元素化合价降低的反应是还原反应。在 2c +O,一2C O中,O,的化合价由0价降低 到一2价,发生了还原反应;在C 0+H,一C.. +H O的反应中,H,的化合价由0价升高到 +1价,发生了氧化反应,在氧化反应中有还 原反应发生,在还原反应中有氧化反应发 生。因此,氧化反应和还原反应是同时发生 的,一个化学反应,只要发生氧化反应,一 定同时伴随着还原反应的产生,由此可见: 元素化合价升高的反应是氧化反应,元素 化合价降低的反应是还原反应。化合价升 高的物质是还原剂,化合价降低的物质是 氧化剂。 1.2利用化合价的升降,打破氧化还原反应 得氧和失氧的局限 写出化学化学方程式:2N a+C1,=2 NaC1。 这个反应是不是氧化氧化还原反应? 通过分析,Na的化合价由0价升高到+1 价,符合还原剂的特征,发生氧化反应,作 还原剂,Cl,的化合价由0价降低到一1价,符 合氧化剂的特征,发生还原反应,作氧化 剂,可见,没有氧气参加的化学反应,也可 能是氧化还原反应,从而打破氧化还原反 应必须有氧气参加的局限。 1.3通过分析起化合价升降的原因,推出氧 化还原反应的实质 在初中学生就知道:“化合价是一种元 素的一个原子与其他元素的原子结合时得 到或失去电子的数目”。ll 可见,化合价是元 素的原子在化学反应中得失电子数目的体 现,得到几个电子,表现为负几价,失去几 个电子,表现为正几价。在氧化还原反应 中,元素的化合价发生改变,正是由于元素 的原子在化学反应中得到或失去电子。因 此,氧化还原反应的实质是反应过程中有 电子的得失。 再对反应Cl +H,=2HC1进行分析,发现 此反应也是氧化还原反应,只不过在反应 中没有电子的得失,而只有共用电子对的 偏移。 综上所述,凡有化合价的升降(或电子 96 中国科教创新导刊 China Education Innovation Herald 的得失或共用电子对的偏移)的反应,就是 氧化还原反应。氧化还原反应的实质是电 子的得失或共用电子对的偏移。 

2对氧化还原反应进一步剖析 2.1氧化和还原的关系 学习了,还必须正确理解概念之间的 相互关系,在氧化还原反应中,氧化剂获得 电子,化合价降低,发生还原反应,还原后 的生成物叫还原产物;还原剂失去电子,化 合价升高,发生氧化反应,氧化后的生成物 叫氧化产物。因此,氧化和还原是一对矛盾 的两个方面,既是对立的,又是统一的,二 者相互依存,缺一不可。 2.2氧化还原反应中得失电子总数的关系 分析氧化还原反应 

2KC103 2KCI+302t MnO2 ~ 

氯原子的化合价由+5价降低到一1价, 反应中有两个氯原子,共降低一1 2价,共得 到12个电子;而对于氧元素,原子的化合价 从一2价升高No价,共有6个氧原子,总的升 高l 2价,失去l2个电子。可见,元素化合价 升高的总数等于元素化合价降低的总数, 其实质是氧化还原反应中,得失电子的总 数一定相等。 2.3氧化还原反应与化学反应基本类型的 关系 置换反应都是氧化还原反应;复分解反 应都不是氧化还原反应;化合反应和分解 反应,要看有没有单质参加或有没有单质 生成,视具体情况而定。 2.4元素价态与氧化性 还原性的关系 

一般常见的处于最低家庭价态的元素 具有还原性;处于最高价态的元素具有氧 化性;而处于中间价态的元素既有氧化性, 又有还原性,但通常还是以一种性质为主。 2.5让学生了解常见的氧化剂和还原剂 常见的氧化剂:0, C1, MnO 一 MnO, Fe”等。 常见的还原剂:Na Mg Fe Zn, C 等。 2.6氧化还原反应在生产、生活中的应用 氧化还原反应中的电子转移可以设计 成原电池,成为可移动电源。在人类的生产 生活中,可移动电源的使用越来越多,如手 机、车辆发动机、电动车、野外作业、深海潜 (下转98页) i IfiII— ;—! . 。 。 。 。 。。 从感性到理性,探讨本质 题(1):书中将这种“对抗外来少量强 酸、强碱和或适当稀释的能力”称为缓冲作 用,有这种能力的溶液称为缓冲溶液。也有 一些地方将缓冲溶液简单的定义为“具有 一定抗酸和抗碱能力的溶液”。 题(2):根据酸碱质子理论,酸碱不可能 孤立存在,所以缓冲对为一对共轭酸碱对, 缓冲溶液一般都是混合溶液。组成缓冲对 的条件有两个:一是有一个弱电解质,即弱 酸、弱碱或能继续电离出H 的多元酸根,二 是有一个与该弱电解质所对应的盐。多元 酸的酸式盐与其相应的次级盐也可以形成 缓冲对,这里要注意多元酸的酸式盐和与 它对应的次级盐在组成上只相差一个氢原 子, ̄INaHCO 一Na,CO ,而不是NaH,PO 一 Na3PO4。 题(3):在CH COOH—CH COONa的缓 冲溶液中,主要存在以下两个电离反应: CH C00H; CH COO+H ①和 CH,COONa—÷CH COO一+Na ②。当加入 少量碱性物质时,CH COOH电离产生的H 与OH结合成H,O,由于[H 】减小,平衡①右 移,cH COOH进一步电离以补充消耗的 H 。达到新平衡时,溶液中[H 】几乎没有减 小,故溶液pH值几乎没有变大,抗碱的离子 反应方程式可以总结为cH,COOH+OH一 ; CH COO一+H,O。当加入少量酸时, CH COO一与H 结合生成CH,C00H,平衡① 向左移动。达到新平衡时,【CH COOH]略有 增加,溶液中【H 】几乎没有增加,故溶液pH值 几乎没有减小,抗酸的离子反应方程式可以 总结为CH CO0一+H ;—±CH COOH。 2.5.6发现规律的应用和推广 (1)正常人体血液的pH值是多少?人体 依靠哪几个缓冲对维持pH值恒定? (2)试以血液中MHc03-H c0,(M:Na , K )为例说明缓冲溶液作用原理。 

3以上的例子是笔者在教学中尝试使 用发现教学法的其中之一,经过实践 我们发现在使用发现教学法进行教 学的时候不能生搬硬套现成的理论, 而应该不断反思。不断完善 第一,发现教学法的使用有助于学生 长久牢固的掌握知识。学生在发现过程中 获得成就感的满足,树立了学习的信心,摈 弃了以往依靠赏罚去维持学习动机与兴趣 的教学方法,使学习变的更加有趣了。而 且,发现教学法的使用让学生逐步养成自 学的学习习惯和学习方法,有利于学生今 后的学习和深造。但同时我们也发现,使用 发现教学法的对象最好是具有相当的预备 知识和技能的学生,不太适合缺乏知识经 验的低年纪学生或者刚刚开始学习本学科 知识的学生。另外,学生的智力和经验也不 相同。智力高者的表现往往对思想较为缓 慢者造成压力,不利于后者学习。所以发现 教学法一般不作为常规课的首选教学方 法,但是在教授解决问题的技能、激发好奇 心、鼓励自我指导的学习时它可作为一种 补充手段。 第二,使用发现教学法时,应注重对教 学内容的选择。一般来说,对概念的形成, 建立基础理论,揭示各种现象的因果关系 和他们之间的联系等内容,用发现教学法 科教论坛 有明显的效果。而对化学用语和计算,以及 为培养技能而编入的不很复杂的化学实 验,用发现法进行教学则作用不大,甚至还 不如传统的启发式教学效果好。 第三,发现教学法使用时,教师的作用 至关重要。教师在备课时,应对教学内容充 分研究,精心设计。另外,教师在归纳总结 时也应注意方法。要充分利用实验,从实践 中归纳概念。运用各种科学思维方法,对重 点难点问题做规律性的探讨。特别重视学 生在探索发现过程中的难点问题,做到有 的放矢。对于医学相关专业的学生,还应尽 可能的联系临床实践,发挥化学作为医学 基础课的学科特点。 爱因斯坦说过:“如果把学生的热情激 发出来,那么学校所规定的功课就会被当 作一种礼物来领受。”希望经过努力每个教 师都能恰当的运用教学方法,激发学生自 主学习的积极性,帮助他们真正的“发现” 化学之美。