五步教学法与《氧化还原反应》案例

2024-06-06

五步教学法与《氧化还原反应》案例(精选9篇)

五步教学法与《氧化还原反应》案例 第1篇

五步教学法与《氧化还原反应》案例

肖营子高级中学

佟春新

【析】

有效分析教材:明确学习目标,多角度解读化学概念。《氧化还原反应》是人教版高中化学必修1教材第一册第二章《化学物质及其变化》中的第三节的课题。在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。氧化还原反应的基础知识在教材中起到承前启后的作用,也合符合学生学习情况和由表及里的学习规律。它既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识,并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,又还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。

氧化还原反应像原子结构、元素周期律等内容一样,是进行辩证唯物主义教育的好教材。氧化和还原是一对典型的矛盾,它们既对立,又统一,既是相反的,又是相互依存的,有氧化反应发生必然有还原反应发生,通过认真引导,就可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现,并且可以帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识,对学生形成科学的世界观有着举足轻重的作用和意义。氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的实际应用也很广泛,人类只有掌握了化学变化的规律之后,才能更好地利用化学变化为人类造福。

结合人教版教材,学会分析教学目标,落实学科素养与综合能力:

1、知识技能目标:在复习四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上,使学生了解化学反应有多种不同的分类方法;使学生学会运用化合价升降及电子转移的观点来理解氧化还原反应。让学生掌握化学基本概念的认知方法,培养学生“自主、合作”的学习方法和分析问题、解决问题的能力。

2、过程与方法目标:通过氧化还原反应概念的教学,培养学生准确描述概念、比较辨析概念的能力;通过对问题的讨论培养学生善于思考、勇于发现问题和解决问题的能力;对学生进行对立统一等辩证唯物主义教育,帮助学生树立正确的自然观,为能够辨证、全面的认识自然界和人类社会提供科学的方法。以问题为主线,培养学生的探究能力;通过设计实验,培养学生的探究精神。

3、情感态度与价值观目标:通过氧化还原反应概念的演变,培养学生用发展的观点、科学的态度、勇于探索的品质学习化学;通过创设情景,营造宽松和谐的学习气氛,引导学生积极思维,激发学生学习化学的兴趣;通过小组对氧化还原反应本质的探讨,培养学生团结协作的意识以及自我表达能力。

教学重点、难点分析,适应三维目标与高考试题的考查方向。重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。

难点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应,用“双线桥”法分析氧化还原反应。

分析学情,建构属于学生易于接受的教学程序:初三化学教材对氧化还原反应的知识介绍较简单,即“物质跟氧发生的反应属于氧化反应,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。”学生在初中化学的基础上学习氧化还原反应,学生的经验是有限的。从知识储备上来讲,他们的化学知识是笼统不系统的;从能力方面来看,他们认识问题、分析问题、解决问题的能力肤浅,知识获得方式被动,参与方式一般。本案例从从学生已有的知识入手,使用通俗易懂的教学语言,创设问题的情境,采用多种教学手段,浅入

深地引导下学生可以通过从得氧、失氧的角度去认识氧化还原反应,然后从化合价的角度去分析氧化还原反应,最后从本质上理解氧化还原反应。

“教学策略选择与设计”分析: 起点能力分析:学生在初三化学的学习中,对氧化还原反应已有了初步的学习认识;知道氢气、碳、一氧化碳是常见的还原剂。活动对策:注意初高中知识的有效链接,补充一些常见的氧化剂与还原剂,建构学生的自学能力与素质。通过初高中知识的积淀,奠基探究学习的基础。

使能目标分析:从狭义的定义出发,通过分析和实验结果得出广义的定义,了解氧化还原反应的本质。活动对策:掌握探究化学概念的一般方法,揭示化学反应的本质规律,明确氧化还原反应的化学规律。

重点目标分析:从微观角度理解氧化还原反应,掌握氧化还原反应的概念。活动对策:从三个不同的角度解读氧化还原反应,得出六字口诀以及相应规律。

教学流程分析:

1、如何导入:首先教师引导学生回顾初中所学的化学反应的四种基本反应类型,通过图表判断一些化学反应分别属于哪种类型的反应,由学生思考总结四种基本反应类型的分类依据,然后展示两个不属于这些反应类型的反应,设置疑问进入新课题氧化还原反应的研究。

2、从得氧失氧角度认识氧化还原反应?

1)设疑: Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2、CH4+2O2 CO2+2H2O(投影)

两个反应属于哪种基本反应类型?

2)反思:四种基本反应类型的分类标准不能囊括所有的化学反应。3)讨论:用物质跟氧反应和物质具有还原性的角度分析。

4)认识:有物质得氧和失氧的反应是氧化还原反应,且得氧和失氧是同时发生的。

3、从元素化合价升降的角度判断氧化还原反应?

1)写一写:学生回顾初中学过的涉及到物质得氧和失氧的氧化还原反应。2)想一想:学生分组交流和讨论以下反应有什么共同特点?(投影)

CO+CuO Cu+CO

2H2+CuO Cu+H2O C+H2O CO+H2↑ 3)引一引:有物质得氧和失氧的氧化还原反应都有元素化合价变化

4)讲一讲:凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。学生掌握元素化合价有升降是氧化还原反应的特征和判断依据。

5)练一练:判断下列化学反应哪些是氧化还原反应?(投影)a)、CaCOCaO + CO2↑

b)、2KClO3 2KCl + 3O2 ↑

c)、C+ OCO2

d)、CaO + H2O = Ca(OH)2 e)、Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑

f)、Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑

g)、BaCl2+CuSO4 = CuCl2+BaSO4↓

h)、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO

36)评一评:学生先独立思考,然后集中分组讨论,小组发言阐述观点

7)试一试:学生从列举的反应中是否能分析氧化还原反应和四种基本反应的关系?能否用图表集合表示它们之间的关系?

8)问一问:引起元素化合价升降的原因是什么?(设置疑问,过渡到氧化还原反应的本质)

4、从电子转移的角度理解和分析氧化还原反应?

1)展示原子核外电子排布,启发学生从微观角度认识化学反应。2)模拟Na、H2跟Cl2反应的动画过程,帮助学生理解元素化合价升降是由于电子的得

失和偏移引起,从而进一步认识氧化还原反应的实质是发生了电子的转移。3)讲授双线桥法表示氧化还原反应中电子转移情况,规范双线桥的表示方法,分析电子转移的数目

5、归纳小结:倡导学生归纳总结,综合概括氧化还原反应的相关知识,使所学知识更加系统化。

6、课堂练习:设计一些有梯度的思考题以及一些综合性强的应用题(投影)

【讲】

【导入设计】:初中所学许多化学反应,从不同角度可将其进行分类,其中有重要的四种基本反应类型,请用四种基本反应类型写出生成CO2的四个化学方程式。

[板

书]

一、化学反应类型 1.基本反应类型:

化合反应

分解反应

置换反应

复分解反应 【多媒体课件】师生互动活动一:

(1)、请回答下列四个化学方程式表示的化学反应分别属于哪种反应类型?

反应类型

举 例

表示式

反应

C + O2

COA+B = AB

反应

CaCOCaO + CO2↑

AB = A+B

反应 C+ 2CuO

2Cu+CO2↑

A+BC = AC+B

反应 CaCO3+ 2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑ AB+CD = AD+BC [教师活动] 以上反应类型的分类依据是什么?(引导学生思考讨论)[学生活动]在教师的引导下,依据反应物和生成物的类别及种数来区分。[设

疑]Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2、CH4+2O2 CO2+2H2O两反应属何种基本反应类型? [反

思] 不属于基本反应类型中的任何一种,说明此种分类方法不能囊括所有化学反应,不能反映所有化学反应的本质。

[过

渡]

那么Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2反应属于什么类型呢?(从初中所学过的氧化反应和CO的还原性切入)【设计意图】提供情景素材,组织学生活动,引起学生的兴趣,激发探究的意识,培养学生链接教材的能力,掌握四种基本反应类型。

[板

书]

第三节

氧化还原反应 [举

例]

C+2CuO

2Cu+CO2↑ [板

书]

2.、氧化还原反应

(1)、从得失氧的角度

概念:有氧得失的化学反应称为氧化还原反应。

特点:氧化反应和还原反应是同时发生的,两者对立统一,不能截然分开。

【多媒体课件】师生互动活动二

CO+CuO

Cu+CO

2H2+CuO

Cu+H2O

C+H2O

CO+H2

[教师活动:动画]得氧失氧反应的模拟动画图片展示 [学生活动:探讨]上述反应的有什么共同点?引导得失氧和化合价的变化 【总结1】从得氧、失氧的角度看,“氧化反应”指的是物质得到氧的反应; “还原反应”指的是物质失去氧的反应;“氧化还原反应”指的是“得氧、失氧”的反应。

【设计意图】能够从得失氧的角度解读氧化还原反应,激发探究兴趣。[板

书]

(2)、从化合价升降的角度(氧化还原反应的特征)【多媒体课件】

C+2CuO 2Cu+CO2↑

Fe+2HCl= FeCl2+H2↑ 分析化合价升降 [讲

解]定义:有元素化合价升降的反应称为氧化还原反应。

氧化还原反应的特征: 元素化合价有升降

(判断依据)【师生互动活动三】:练一练:判断下列化学反应哪些是氧化还原反应?分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系?

a)、CaCO

3CaO + CO2↑

b)、2KClO3 2KCl + 3O2 ↑

c)、C+ O2

CO2

d)、CaO + H2O = Ca(OH)2

e)、Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑

f)、Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑

g)、BaCl2+CuSO4 = CuCl2+BaSO4↓

h)、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 学生活动【总结2】从化合价升降的角度看,“氧化反应”指的是物质所含元素化合价升高的反应;“还原反应”指的是物质所含元素化合价降低的反应;“氧化还原反应”指的是有元素化合价升降的反应。

【设计意图 】能够从化合价的角度解读氧化还原反应,激活探究思维。[板书]

3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 [展示]

用图表集合表示 [归纳设疑]:强调反应是否为氧化还原反应的判断依据是元素化合价的变化。

为什么氧化还原反应前后元素化合价发生变化呢?引起元素化合价升降的原因是什么呢?

[板

书]

(3)、从电子转移的角度(氧化还原反应的本质)[投

影]

模拟NaCl 和HCl 形成的动画示意图

[板

书]定义:凡是有电子转移(电子的得失或电子对的偏移)的反应称为氧化还原反应。

【师生互动活动四】:请对下列氧化还原反应用双线桥表示化合价升降、电子转移情况?

a)Cu + Cl2

CuCl2

b)2Fe +3Cl2

2FeCl3 c)Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑

d)C+ 2CuO

2Cu+CO2↑ 学生活动【总结3】:从电子转移的角度看,“氧化反应”指的是“失电子的反应”;“还原反应”指的是“得电子的反应”;“氧化还原反应”指的是“有电子转移的反应”。

归纳整理,建构知识网络:①、六字口诀:“升失氧,降得还”;②、氧化还原反应中,得失电子的总数相等,化合价的升降总数相等,且化合价升降的总数等于电子转移的总数。

【设计意图】能够从电子转移的角度解读氧化还原反应,进行归纳与建构知识体系。

[课堂小结]:本节课我们重点学习了氧化还原反应的有关知识,分别从得氧失氧、元素化合价升降和电子的转移的角度认识氧化还原反应,了解了氧化还原反应和四种基本反应类型的联系,掌握了氧化还原的特征(判断依据)和实质意义,初步学会用双线桥表示氧化还原反应中电子转移的过程。

[课堂练习]

1、有人说置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗?请说明你的理由。

2、尝试画出化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图,并列举具体的化学反应加以说明。[课后作业]:

1、常见的氧化性、还原性强弱的判断方法?

⑴ 根据化学方程式判断 ⑵根据反应条件和反应剧烈程度进行判断。⑶其他因素:浓度、温度、酸碱性。

2、关于氧化还原反应的三条规律模型?

⑴反应先后规律的思维模型 ⑵价态归中规律思维模型 ⑶歧化反应规律思维模型

板书设计: 氧化还原反应(第一课时)

1、化学反应类型(导入)化合反应;分解反应;置换反应;复分解反应

2、从得氧失氧角度认识氧化还原反应

3、从元素化合价升降的角度判断氧化还原反应

4、从电子转移的角度理解和分析氧化还原反应

5、归纳小结

6、课堂练习

7、课后作业

【评】

佟春新老师:今天教研组的活动,大家听了我的“氧化还原反应”的公开课。氧化还原反应是中学化学教学的重点也是难点,教学内容难度较大且比较抽象,如何将新课程理念运用到课堂教学中去,是一个值得我们深思和探讨的问题,下面请同志们点评这节课。

肖利民校长:佟春新老师这节课基本上贯彻了新课程教学理念,实现了自主学习、合作学习、探究学习的教学方法,运用了计算机多媒体教学手段,并且还使用学案引导学生独立自学、思考和探究,使学生通过课前自学对教材首先有了一个初步了解,发现问题,在教学过程中基本实现了重点突出、难点突破,板书清晰合理。在实施新课程理念中,还需要进一步启发学生,例如,在本节课的课堂总结时,启发学生自己来归纳和总结,培养他们的综合概括能力,同时学生对知识的认识也更系统化,在教材处理中,对双线桥的表示方法一定培养学生书写规范,在关于化合价升降和电子得失总数的特点要适当展开分析,同时可以起到分散后续学习的难点,衔接知识的作用。

杨丽梅老师:佟老师这节课的优点刚才校长已经做了点评,我主要想就这节课有个别细节值得商榷,比如让学生判断哪些反应是氧化还原反应时,有个学生站起来说KClO3制取O2 这个反应不是氧化还原反应,那么老师是不是可以先不解释和纠正,让学生发表她的意见,让她自己发现出错的原因,然后去解决问题,这样对学生来说,形成的知识可能就会在脑海中的印象更深刻,教学效果可能相对来说就会好些,还有一个地方就是知识点的引入,例如,在讲NaCl的形成时,可以考虑将这两种原子的结构示意图展现,然后再模拟电子的得失情况,这样对学生来说可能更容易接受,整体上说还是比较成功的一堂课。

孙志刚老师:佟老师的板书非常工整,教态自然且和蔼可亲,细节处理到位。比如在板书方面,用不同颜色的粉笔书写强调一些重点和难点部分,课件做得非常好,能用一些动画来模拟物质的得氧失氧和电子的转移,便于学生认识和理解,只是有个问题如电子对的偏移,涉及到共价化合物,而共价化合物是高中二年级所学知识,是不是难度有点大。

张凤梅老师: 我认为有两个地方值得注意,一个是Fe + CuSO4= FeSO4+Cu的反应,有学生回答有得氧和失氧,如果考虑换成Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑这个

反应可能就好些,还有一个是要让学生要体会得氧失氧和电子得失是氧化还原反应的外部表现和本质。

【测】

一、基础练习

1、氧化还原反应的实质是:()

A、氧元素的得失

B、氢元素的得失 C、电子的得失或偏移

D、元素化合价的升降

2、下列化学反应中,属于氧化还原反应的是:()

A、Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl

B、Fe+CuSO4 = Cu+FeSO

4C、2NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O

D、CaO+H2O = Ca(OH)2

3、下列关于化学反应的说话中正确的是:()A、化合反应一定是氧化还原反应

B、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应

C、置换反应有可能是氧化还原反应

D、复分解反应不一定是氧化还原反应

4、下列哪一个反应表示二氧化硫被还原:()

A.SO2+2H2O+Cl2 = H2SO4+2HCl

B.SO2+H2S = 2H2O+3S C.SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O

D.SO2+Na2CO3 = Na2SO3+CO2↑

二、讲练互动

5、判断下列化学反应哪些是氧化还原反应?分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系? a)、CaCO

3CaO + CO2↑

b)、2KClO3 2KCl + 3O2 ↑

c)、C+ O2

COd)、CaO + H2O = Ca(OH)2

e)、Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑

f)、Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑

g)、BaCl2+CuSO4 = CuCl2+BaSO4↓ h)、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

三、能力提升

6、请对下列氧化还原反应用双线桥表示化合价升降、电子转移情况

a)

Cu + Cl

2CuCl2

b)2Fe +3Cl2

2FeCl3

c)Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑

d)C+ 2CuO

2Cu+CO2↑

四、体验探究,让化学走进生活:

7、人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐会使人体中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有什么化学性质呢?

【思】

教学反思:

曲曲交响话课堂

氧化还原反应的理论知识本身比较抽象难以理解,如果采用灌输式讲解让学生被动接受知识,学生就会感到枯燥乏味,失去学习化学的兴趣和动力。结合我校我班学情分析,在确定教学方法时,遵守叶圣陶先生“教是为了不教”的训令,使这个案例实现了“知识与能力“的积淀。

一、成功的交响曲

1、“问题情境”的建构与探究:精心设问,层层设疑,激活思维。首先在复习回顾初中学过的四种基本化学反应类型的背景下,让学生思考化学反应类型的分类依据是什么,然后设置CO跟Fe2O3的反应,让学生思考这种分类依据是否可以囊括所有的化学反应。通过以“问题“为主线,适时引入氧化还原反应这个

概念,适度从物质得氧和失氧的角度去认识氧化还原反应。当学生初步了解氧化还原反应的基础上,再设计一些氧化还原反应实例,如C、CO、H2和CuO的反应,然后让学生挖掘这几个反应有什么相似之处,这个问题留给学生很多思考和发现的空间,适时地抓住有元素化合价变化的相似点切入到氧化还原反应的特征,从而使元素化合价的升降变“被动接受”为“探究生成”,得出结论必将又会生成一个新的问题的探究,顺势诱导学生思考在氧化还原反应中元素化合价为什么会有升降,从而进一步从电子转移的角度探究氧化还原反应的实质。

2、“活动环节”的设计与开展:有效组织,师生互动,发展能力。

针对本节课的教学内容难度大、跨度深,可以采用“讨论式”的教学方法,在教学重难点之处有效组织学生相互启发、点拨和弥补,形成立体思维网络,来营造民主和谐课堂气氛和发展交流合作的能力。讨论贵在话题的切入,例如在用元素化合价的升降判断习题中的氧化还原反应后,进一步组织讨论氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,如何用图表集合的形式更加直观的体现它们之间的联系;在分析氧化还原反应时,引导、点拨学生交流怎样用图示表示电子转移情况,互动生成用双线桥表示电子转移,用“升失氧,降得还”理清对立统一关系,从而真正从本质上理解氧化还原反应;在学生对所学知识有了一定的了解和认识后,倡导学生回顾、总结和反思,既可以使学生获得的知识更加系统化,还可以培养他们综合概括的能力。

3、充分利用课件,由表及里,加深学生的对知识重难点的理解能力。通过多媒体计算机,模拟氧化还原反应中电子转移的过程,把难以想象的微观世界宏观化,通过直观的视觉来帮助学生理解氧化还原反应的本质,从而使教学难点内容顺利突破。在分析Na和Cl2反应时,可通过动画处理:画面上先有钠原子和氯原子的结构模型, 随后钠原子与氯原子相遇, 钠原子最外层电子转移到氯原子最外电子层上, 融入并绕氯原子核运转, 同时显示出负电性, 此时, 钠原子最外电子层消失, 使次外层变成了最外层, 同时显示出正电性, 在静电作用下, 两离子相互作用形成NaCl。通过动态模拟电子的得失和偏移,可以使学生比较直观形象地认识微观粒子的运动,再配合简要的文字说明,学生印象深刻,直观明显,可以较好地理解和分析氧化还原反应。

4、精选精炼习题,适时反馈,培养学生分析和解决问题的能力。根据教学实际和传授的内容,抓住重难点,精心设计一些能照顾全体学生学情且具有一定梯度的思考题和设问新颖、形式灵活和综合性强的应用题。例如:如何判断一个反应是否为氧化还原反应,如何通过电子转移来分析氧化还原反应,如何利用氧化还原反应解决生活中的实际问题,通过这些题目的练习,有利于拓宽学生的思路,力求达到举一反三,触类旁通和对知识灵活应用的程度。同时适时引导学生总结方法,看自己对氧化还原反应的概念、特征和实质是否有新的体会,对电子的得失和偏移是否有了进一步认识和理解。

二、失误的变奏曲

本案例是依据新理念三维目标,通过创设问题情景,引导学生探究、讨论和反思,在自主,交流和合作中理解和分析氧化还原反应。在教学过程中采用计算机多媒体等教学手段,适时练习反馈,化被动接受为积极主动思考,教学内容由浅入深,知识结构合理有序,符合学生的认知规律。但是在实施教学过程中,并不是完全按照教学设计那样达到满意的教学效果,存在的问题归纳起来有如下几个方面:

其一、在实际教学过程中,问题教学环节的衔接不能达到预想的层层跌进,精心设计的问题和预期的生成衔接不顺畅。例如,四种基本反应类型的分类依据是什么?从得氧失氧角度认识的氧化还原反应还有哪些相似之处?元素化合价为什么会升降?电子转移的数目与化合价升降数目有什么联系?这些问题的提出都会使学生陷入疑惑的困境,但是学生不能立刻生成预期的知识和问题,这样就会导致后面教学时间有点紧凑,从而会影响教学效果。

其二、课堂教学难做到有效参与合作、交流和探讨。氧化还原反应的基础概念知识本身比较抽象难以理解,学生交流探讨的途径也只是思维上的想象,而化学理论上的问题思考起来很难有较大的思维跃迁,也就不容易碰撞出创新思维的火花,学生合作交流的想象空间受到一定的限制,导致自主、合作、探究流于形式,不利于唤醒学生沉睡的潜能和开启他们幽闭的心智。

其三、稍纵即逝的教学资源不能很好的利用。完美的教学是精心预设的结果,然而课堂的多变性往往也是教育的契机,例如,在分析Fe + CuSO4= FeSO4+Cu反应时,学生仍然用物质得氧失氧角度判断,认为Fe得氧生成FeSO4 和CuSO4失氧生成Cu;分析C+ O2 CO2 反应中 O2被还原时,学生疑惑氧气被还原会生成什么呢?;有一位学生依据元素化合价升降认为2KClO3 2KCl + 3O2 ↑这个反应不是氧化还原反应,这一系列学生的疑惑和问题都没有很好地利用,知识点没有适当去拓展,更没有进一步去启发学生去发现、思考、解决问题。

三、改进的协奏曲 在今后的教学中,我准备在如下几个方面完善教学过程,促进学生的整体发展。首先,注意以“问题”为主线,引导学生自主探究,挖掘出更深层次的意义。问题的设置要兼顾学生的学情,学生的知识水平与知识储备。问题的设计要具有启发性,能激活学生的思维,重新建构认识,由表及里,掌握化学概念。比如,在讲解电子转移和化合价升降时,可以先让学生回顾电子的得失与阴阳离子的形成,从离子带电数目与化合价关系再引导学生思考化合价升降与电子转移关系。其次,教学方式要有利于学生主动探究,教学过程要留有学生足够的自由活动时间和空间,并且尽可能开发课外资源来激活课堂中的探究氛围。最后,在工作中认真细致钻研教参和教材,虚心向专家和老教师学习,多听有经验教师的课,在不断的学习和反思中,建构新的教育教学理念,有效地实施高中新课程。

五步教学法与《氧化还原反应》案例 第2篇

《氧化还原反应》是高中化学必修1第二章《化学物质及其变化》中的第三节,有其重要的意义。因为在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识,凡涉及元素价态变化的反应都是氧还原反应。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念,才能使他们理解这些反应的实质。学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。本节教材安排在这里是承前启后,它既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识,并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。此节内容分两部分,第一是介绍氧化还原反应的概念,第二是了解常见的氧化剂和还原剂及氧化还原反应的应用。这节公开课的教学探究取得了一定的效果,我觉得有一下几点值得反思之处。

一、教学设计符合学生的认知过程

首先教学设计最初确定下来的知识要点有三个:从“得失氧角度分析氧化还原反应”过渡到从“化合价角度分析氧化还原反应”,并顺利得出“氧化还原反应与四种基本反应类型的关系”。学生的认知脉络在此知识脉络的主导下,顺利完成了认识新概念的几个步骤:回顾、比较、归纳、应用、发现疑点、重新在新高度比较、归纳、应用、最后得结论。让学生充分感受到对知识的学习是分步推进的,在不同的阶段认识的知识范围、理解的程度都是逐步加深的。圆满的完成了初定的认知脉络目标。

其次设计概念的问题线索恰到好处,充分激发学生质疑,求知的技能。最初设计中,我根据具体情况合理的设计各种疑问。这些问题不仅要激发和维持学生的好奇心,也要引导学生善于发现问题,不断提出问题。几次试讲过程中发现有些问题的提出顺序可以改变,有些问题可以进行综合一并提出,最后确定了关键的几个问题:

Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2应属何种基本反应类型? C+O2==CO2是否属于氧化还原反应?讲出原因?

分析C+2CuO=2Cu+CO2、C+H2O=CO+H2、C+O2==CO2这3个反应中元素的化合价,然后看看是否能得到化合价跟氧化还原反应的关系?

通过练习题中的几种不同反应,能否总结出基本反应类型与氧化还原反应的关系? 这几个问题良好的利用了学生认知脉络,逐步递进,起到了很好的过渡作用,课堂的主线就在这几个建构概念的问题穿插下形成了。

二、存在问题

首先本课重点是运用化合价升降来判断、分析氧化还原反应。但教学中发现学生水平参差不齐,个别学生连最基本的元素化合价都已忘记,哪里谈得上找化合价变化。所以虽然知识简单但课堂上还是不能急于求成,注意做好初高中衔接,教学中适时复习有关化合价的知识,例如初中的化合价口诀之类的,使学生大脑中和知识系统化,再通过对氧化还原反应的具体分析,让学生认识到化学知识的多样性、适用性

其次更加注重探究方法在教学中的应用,让学生真正成为课堂教学的主体,真正实现课堂教学的多元智能化

五步教学法与《氧化还原反应》案例 第3篇

1 无机氧化还原反应的配平

氧化还原反应的配平有氧化数法、离子- 电子法、零价法、代数法、观察法等方法[1],其中氧化数法配平时氧化数是人为规定的,对于元素氧化数难于确定的反应方程式使用不方便。离子- 电子法主要针对离子反应,使用代数法配平有时会出现一题多解的情况,观察法配平复杂的反应很困难[2 - 3]。笔者通过不断的教学探索,发现对于化合物氧化数易于计算的氧化还原反应用氧化数法配平,化合物氧化数不易计算的反应用零价法配平较为简捷,学生也易于理解和掌握,教学效果良好。下面以实例分别叙述其配平步骤。

1. 1 氧化数法

对化合物中元素原子的氧化数容易确定的反应,用氧化数法配平步骤比较简单,结果可靠。

例:PH4++ Cr2O72-→P4+ Cr3 + [4]

( 1) 确定化学反应前后氧化数发生变化的元素,标出其氧化数:

( 2) 确定元素氧化数升高和降低的数值:

( 3) 根据氧化数升降总数相等,找出最小公倍数,配平发生氧化还原部分:

6 和12 的最小公倍数是12,1 + 2 × 2得:

( 4) 根据元素守恒和原子守恒配平反应,将箭头改为等号,将系数中的1 省略。

由反应物Cr2O72-可判断反应在酸性介质中完成,反应物有氧元素,生成物没有。所以应在反应物一边加H+,生成物一边加H2O。

1. 2 零价法

对于有氧化数不易确定的化合物参与的氧化还原反应,用零价法配平反应方程式是较为简捷、准确、行之有效的方法[3],其配平步骤与氧化数法配平氧化还原反应类似,现以实例叙述如下。

例:Fe3C + HNO3→CO2+ Fe( NO3)3+ NO2[4]

( 1) 对反应中难于确定氧化数的一个化合物,假设其各元素的氧化数均为0,并标出其他氧化数发生变化的元素的氧化数;

( 2) 确定元素氧化数升高和降低的数值:

Fe3C整体氧化数升高了13。

( 3) 氧化数升降总数相等,找出最小公倍数,配平发生氧化还原部分;

13 和1 的最小公倍数是13,3 + 13 × 4得:

( 4) 根据元素守恒和原子守恒规则配平反应,将箭头改为等号,将系数中的1 省略。

由反应可知,反应物有H元素,生成物没有H,且少了O原子。所以应在生成物一边加H2O。

1. 3 缺项配平

缺项配平是氧化还原反应方程式配平中的一个难点,在水溶液中的反应所缺的物质通常是H+、OH-和H2O,在反应物或生成物一边加H+、OH-和H2O即可配平氧化还原反应方程式,如表1 所示。

从表1 可知,在酸性介质下,H+和H2O是大量存在的物质,反应方程式中氢、氧原子的数目可由H+和H2O来配平,若反应物多2n mol的H原子和n mol O原子,在生成物一边添加n mol的H2O即可。在碱性介质中,OH-和H2O是大量存在的物质,在方程式的配平过程中不会出现H+,以OH-和H2O配平。而在中性介质中,H2O是大量存在的物质,反应可能需要H2O、H+或OH-参与或生成。所以在配平中性介质下的缺项反应时,需根据反应方程式左右两边H、O两种原子的数目确定缺项是H2O、H+,还是OH-离子。

使用氧化数法可配平绝大多数氧化还原反应,对氧化数不易确定的化合物如多硫化物Na2Sx参与的反应,采用零价法可使复杂的问题简单化。在使用零价法配平氧化还原反应时,反应方程式中只能是一个化合物各元素的氧化数规定为零价[3]。

2 有机氧化还原反应的配平

含有机化合物的氧化还原反应,由于有机化合物的氧化数不易确定,配平其反应较为困难。宋礼成[5]提出的[H]半反应法和[O]半反应法能简捷、准确地配平有机氧化还原反应,易于学生掌握,现以实例介绍如下。

2. 1 [H]半反应法

[H]半反应法是用[H]来表示在氧化还原反应中氧化剂和还原剂实际转移的有效氢原子[5]。在半反应中以H+或OH-平衡电衡,氧原子数目以H2O配平,最后以[H]配平反应[5],其配平步骤如下。

例:CH3CH2OH+Cr2O2-→7CO2+Cr3+

(1)写出氧化和还原两个半反应:

( 2) 配平半反应:

a. 配平电荷,因Cr2O72-只存在于酸性环境中,用H+平衡电荷。

b. 配平半反应,缺少的氢原子用[H]来配平,用H2O来配平氧原子。

(3)得失[H]的数目守恒,配平反应方程式。

5+2×6得:

CH3CH2OH+2Cr2O2-7+16H+=2CO2+4Cr3++11H2O

2. 2 [O]半反应法

[O]半反应法是用[O]来表示在氧化还原反应中氧化剂和还原剂实际转移的有效氧原子[5]。以H2O来配平半反应缺少的氢原子,配平电荷根据溶液的酸碱性使用H+或OH-平衡电衡,最后以[O]配平反应[5]。本文仍以乙醇与重铬酸钾反应为例叙述其配平步骤。

( 1) 写出氧化和还原两个半反应:

( 2) 配平半反应:

a. 配平电荷,用H+平衡电荷。

b. 配平半反应,半反应缺少的氢原子用H2O来配平,缺少的氧原子用[O]来配平。

(3)得失[O]的数目守恒,配平反应方程式。

7+2×8得:

CH3CH2OH+2Cr2O2-7+16H+=2CO2+4Cr3++11H2O

从以上例子可知,采用[H]半反应法和[O]半反应法配平有机氧化还原反应方程式的结果是一致的,可任选一种方法配平有机氧化还原反应方程式。在使用该方法配平时不涉及氧化数的计算,配平简单,结果可靠,学生很容易掌握,是配平有机氧化还原反应较为有效的方法,可为基础化学、中学化学教学提供一定的参考。

3 结论

( 1) 通过几轮的教学尝试,学生能够较快、较为准确地配平无机、有机氧化还原反应方程式,取得了良好的教学效果,为学生学习后续课程打下了坚实的基础。

五步教学法与《氧化还原反应》案例 第4篇

关键词:高中化学;案例描述;教学反思

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2015)19-093-1

一、案例描述

【问题引入】 运用以前学过的知识判断下列反应中属于氧化还原反应的是( )

A. 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O

B. Cl2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2HCl

C. 2NaCl+H2SO4(浓)△Na2SO4+2HCl↑

D. 2AgNO3△2Ag+2NO2↑+O2↑

(复习旧知,很自然引出新知。)

【设疑】 为什么在氧化还原反应中某些元素化合价会发生变化?

(提示:①结合氯气与溴化钾的反应。②从原子或离子结构示意图角度分析电子转移情况。)[适时展示Flash动画课件]

【学生活动】 交流讨论,得出如下结果:

元素化合价升高→失去电子 元素化合价降低→得到电子

【知识生成】 化合价改变的本质是电子的转移,电子转移即是氧化还原反应本质。

(从探究氧化还原反应的本质这一动态过程,体会科学探究的基本方法。)

【学生活动】 结合上面的讨论分析,阅读课本相关部分,探索、讨论、交流,归纳总结出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化反应、还原反应的概念。

(培养学生的推理能力,归纳能力)

【知识应用】 在Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O反应中, 是氧化剂, 是还原剂, 元素被还原, 是氧化产物。

【整理内化】 在教师的启发引导下,学生进行分析、讨论、交流,归纳总结如下:

失电子——化合价升高——被氧化——还原剂——具还原性

得电子——化合价降低——被还原——氧化剂——具氧化性

(本质) (特征) (变化) (反应物) (性质)

【设疑】 如何表示氧化还原反应中电子转移的情况呢?

【学生活动】 阅读课本第45页电子转移方向和数目的表示方法,交流与讨论两种表示方法的相同之处和不同之处,并择人回答。

【知识生成】

1.双线桥跨过等号,从反应物指向生成物,起止为同一元素。

2.单线桥不跨过等号,起点为失电子(化合价升高)元素,终点为得电子(化合价降低)元素,方向已定。

(结合问题的提出,通过学生之间的交流与讨论,激发他们的求知欲,并培养他们分析问题、解决问题的能力。)

【教师活动】 针对学生讨论得出的结果,强调:在实践过程中难点在于得失电子数目的计算,而且单线桥表示法还要注意箭号的指向不要搞错。

【知识应用】 (略)

【评价反馈】 通过学生练习实践的结果,再次针对出现的具体问题强调电子转移方向和数目的表示方法的注意点,并总结得失电子数目的计算方法。

【拓展视野】 物质的氧化性和还原性的强弱比较,介绍根据化学方程式判断。

[问题情境] 已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3

判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是( )

A. Fe3+>Cl2>I2 B. Cl2>Fe3+>I2

C. I2>Cl2>Fe3+ D. Cl2>I2>Fe3+

(提示:在反应中哪些物质具有氧化性?)

【整理内化】 在教师的指导下,根据氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关知识,交流讨论得出:

氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物

【知识应用】 (略)

【评价反馈】 通过这节课的学习,你有什么收获?

引导让学生从知识内容、学习方法等多方面进行小结。同时教师对课堂内学生的表现作出有效、及时的评价。

二、教学反思

1.教学目标、学习目标要多元化。新课程中,化学教育已不是单纯学科知识的教学,其教学目标不应局限于学科的本身,而应该包括教学和教育的目标。因此,必须构建多维的化学教学目标和学习目标,一般要包括知识、技能、能力、方法、情感和态度六个维度。

2.教学方式、学习方法要多样化。一堂成功的化学课应该是教师的教和学生的学有机结合。灵活多样的教学方法可以充分调动学生的学习积极性,提高课堂教学效率;开放变化的学习方法可以消除学生的学习疲劳和厌倦学习的心理,在不断调整中寻找适合自己的学习方法,为他们以后的学习和终身学习打下一定基础。尤其是新课程理念指导下的发现式学习、探究性学习和体验式学习,对于激发学生的主动学习更为有利。

3.教学评价要多元化。课堂教学评价不仅要重视学生的学习结果,更应该重视学生的学习过程;不仅仅是教师对学生的评价,也应该包括学生互评和自评;不仅要关注对所学知识内容的评价,也要关注学生其他方面能力的表现和提高。通过课堂内及时、有效的评价,也可以激发学生的学习热情,提高课堂教学效率。

4.多媒体使用要合理化。多媒体辅助教学能在传统教学的基础上,把教学过程更加具体化、细致化和人性化。但是,多媒体课件并不能完全代替板书、实验等基本功能,不应该完全由录象、动画演示所代替。

氧化还原反应教学反思 第5篇

“氧化还原反应”是中学化学的重点和难点之一,在整个中学化学建构体系中处于重要的地位。新课程标准要求理科高考学生不仅要学好“氧化还原反应”的基本内容,氧化还原反应的基本规律,氧化还原反应的常用表示方法,而且还要掌握与“氧化还原反应”直接相关的元素化合物、电化学和有机化学等知识。

高一新生对氧化还原反应的认识只是直观的从得失氧的角度进行判断,对氧化反应和还原反应的关系则认为是相互独立的。在教学过程中要引导学生由得失氧的形式上判断过渡到化合价变化氧化还原反应特征的认识,再过渡到电子转移原子结构本质上的认识。

首先氧化还原反应中氧化反应和还原反应是不可分割的,是相伴而生的。就像一对孪生姐妹,有氧化反应的,必然发生还原反应。仔细观察反应中的物质,其元素化合价必然发生变化。因此我们可以通过标元素化合价的方法判断某个反应是否是氧化还原反应。也就是说:化合价有升高必然有降低,从微观角度说电子有得必有失。

另一方面,氧化还原反应中的另一个难点是电子转移问题,学生在学习过程中经常搞错。电子转移数量,得失电子的数量在教学过程中需要不断的强化学生的认识,多看多练。

作为一个新教师刚开始教学,经验方面存在着很大的缺陷,这就需要花很大的时间来弥补。高一的化学对我来说并不难,但是现在要教学生,那么工作就得做到细,比起自己会做题又上升了一个层次,不仅要知其然,还要知其所以然。

在课堂上本节课属于抽象概念的学习,学生学习起来容易感觉枯燥乏味,怎么积极调动学生的学习积极性,课堂气氛是本节内容需要注意的方面。怎么样可以调动学生的上课积极性,让学生有兴趣来听来学,做到真正的师生互动,这里面我认为老师怎么样来引导,问题的设置都是一门很大的学问,讲授的方法也很重要,学生有没有跟上老师的节奏,一步一步过来,理解、接受。学生在刚开始学习时,学生如果理解了,会做了,那就会觉得比较容易,学习的信心就大了,反之如果一开始就碰到难关,错了很多,就会认为很难,较难接受,之后讲解的再详细,效果也不是很好。所以第一遍教学的时候就要让学生跟上思路,由老师多举例,给以正确的示范,让学生跟着老师的思路,一步一步来,使得学生有一个从理解到整合到熟练的过程。等学生差不多会了,再让他们自己练,这样效果显然会好很多的。

因为刚开始教,知识层面上虽然没有什么大问题,但是如何把课讲好,如何把知识有系统有层次的传授给学生就不顺手了。还包括新课的引入,知识的前后衔接,内容的合理过渡等等,这些都需在今后的教学中进一步的提高。

高一化学教学反思

《氧化还原反应》教学反思 第6篇

首先,通过准备阶段的查阅资料,进行教学设计,实验准备等工作,让我体会到了教学研究的乐趣。其次,在授课过程中,我的心理素质、等方面也有了提升。最后,课后的反思对我的反思性研究提供了有力的素材。

本节课,依据“从生活走近化学,从化学走向社会”的新课程理念来组织教学内容。将整个教学内容分为三个板块,第一个板块,从生活实践感受氧化还原反应的存在;第二个板块,通过原电池实验感受氧化还原反应的实质;第三个板块,利用氧化还原理论解决汽车尾气污染问题感受氧化还原反应的价值。

在教学过程中,脱氧剂的实验贴近学生生活,而且应用了先进数字化实验技术,既体现了贴近学生生活的新课程理念,又体现了新课程时代性的特征。Vc的还原性实验,采用了微型实验,氧化剂选用了以前学生了解而且后续还要深入学习的Fe3+。原电池实验的成功点在于教学深度的控制,只要直观体现出氧化还原的实质即可,不能深入分析原电池的工作原理。汽车尾气处理问题是社会热点问题,三元催化技术是科技的前沿技术,这既有利于引起学生的兴趣,更重要的是可以引发学生学习的成就感,感受化学学习的价值,为内在学习动机的激励有积极作用。

“感受”是本节课的核心,所以学生情感、态度、价值观的发展是本节课的核心目标。同时,注重过程与方法目标的达成,使本节课的“立体感”更加突出。而对知识技能目标的弱化更是对传统教学设计理念的一种颠覆。这些也是新课程“新”的体现。

当然,这节课也明显的暴露出我的不足。青年教师对课堂的掌控经验不足,尤其在开放讨论脱氧剂实验方案的设计汇报环节明显感觉对方案的评价不是很到位。

这些成功的经验是我今后工作中要继续发扬的,而不足则需要进一步改进。

《氧化还原反应》教学反思 第7篇

1)氧化还原反应定义不难理解,通过课前微课学习,同学们可以学会并判断出什么样的反应是氧化还原反应,这样上课可直接进入氧化还原反应的学习,提高了课堂效率。

2)在学习氧化还原反应实质的时候,将实验和动画做成微课进行播放,现象明显,方便同学们观看。不需要老师在不同的班级反复讲解,若有不明白的地方,可以多次播放。

3)课后,将本节课的知识点,以微课的形式,讲解一遍。基础差的同学,周末或下课可以自学。

缺点:

1)求电子转移数目的时候,有点概括。可以分成几种类型,有全参与氧化还原的,有部分参与的,还有部分氧化部分还原的,如果点明一下,同学们计算的时候能更清楚一些。

2)虽然概念的理解不难,但是在做找氧化剂还原剂、氧化产物还原产物这种题型的时候,若是一起分析一个例题。然后同学们再独立做相关习题,会顺利很多。

氧化还原反应教学“三步曲” 第8篇

一、氧化还原反应的得氧失氧观

初中化学教学中只是从“表观”——得氧失氧角度, 使学生建立了氧化还原反应的概念, 而人类对规律的认识总是螺旋式上升, 波浪式前进。基于此, 笔者在教学中通过对初中该部分内容与学生共同进行充分复习, 大量举例, 使学生的基础知识进一步得到巩固, 以期实现新旧知识“软着陆”, 然后再将思维引向深入, 逐步导向“目的”地。

结论:凡有得氧失氧的化学反应都是氧化还原反应:得氧被氧化, 叫氧化反应;失氧被还原, 叫还原反应。

二、氧化还原反应的化合价升降观

完成了对初中氧化还原反应的知识的复习与巩固之后, 即可引导学生对前面所举氧化还原反应中组成反应物和生成物的各元素化合价进行分析, 从而得出更高一级结论:

结论:在化学反应中, 凡组成各物质的元素化合价前后有变化 (升降) 的化学反应都是氧化还原反应;化合价升高被氧化, 叫氧化反应;化合价降低被还原, 叫还原反应;含化合价升高的元素的反应物叫还原剂, 含化合价降低元素的反应物叫氧化剂。

推论1:任何化学反应只要构成反应物和生成物的元素在反应前后有化合价的变化 (升降) , 都是氧化还原反应。如:

氧化产物:HCl还原产物:HCl推论2:最低价态元素构成的物质只具有还原性;最高价态元素构成的物质只具有氧化性;中间价态元素构成的物质既具有氧化性又具有还原性。

如:H2S-2, S0, S+4O2, S+6O3只具有还原性, H2S只具有氧化性;SO3既具有氧化性, S、SO2又具有还原性。

三、氧化还原反应电子得失观

学生只要建立了氧化还原反应化合价升降观, 那么, 再从化合价的实质出发, 很容易引导学生建立“电子得失”观, 并具初步完成从“定性”向“定量”过度。如:

说明:有些化学反应, 反应物和生成物中元素的化合价虽然前后有变化, 但没有完全得失电子, 而是形成共价键的共用电子对有偏移引起的, 但依然是氧化还原反应。+1

结论:1) 有电子转移 (或偏移) 的反应都是杨花还原反应。

2) (电子) 失去 (偏离) (化合价) 升高, 被氧化, 是还原剂 (物质) ; (电子) 得到 (偏离) , (化合价) 降低, 被还原, 是氧化剂 (物质) 。

3) 氧化还原反应中得失 (偏移) 的电子数目相等。

五步教学法与《氧化还原反应》案例 第9篇

关键词:氧化还原反应;教学衔接;教学策略;学案;作业设计

文章编号:1005–6629(2014)2–0051–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

氧化还原反应是中学化学的重要内容,初、高中氧化还原反应的教学衔接,无论在这一轮课程教材改革之前还是之后,都一直受到人们的关注。本文拟就此作一些讨论,探索如何解决好这个问题。

1 初、高中化学中“氧化还原反应”的衔接问题

弄清衔接问题的由来,是解决好这个问题的关键所在。这需要从教学的“上游”查起。

1.1 课程标准中的有关规定

在《义务教育化学课程标准(2011年版)》课程内容一级主题“物质的化学变化”中,二级主题“认识几种化学反应”对反应类型只要求“初步认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,能用于解释日常生活中的一些化学现象”,对氧化还原反应没有提出要求;仅在一级主题“身边的化学物质”中,二级主题“金属与金属矿物”的活动与探究建议⑤中提到了“用实验方法将氧化铁中的铁还原出来”,出现了“还原”二字。在《普通高中化学课程标准(实验)》中,“化学1”内容标准的“主题3常见无机物及其应用”中规定:“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。”

1.2 教科书中氧化还原反应内容的衔接

下面的讨论主要围绕人教版和苏教版教科书来展开。

1.2.1 人教版教科书中氧化还原反应内容的衔接

人教版九年级《化学》在第二单元“我们周围的空气”的“课题2氧气”中介绍了化学反应、氧化反应,出现了氧化性和氧化剂概念。在第四单元“物质构成的奥秘”中介绍了原子的构成和核外电子排布、化合价等基础知识。在第六单元“碳和碳的氧化物”中介绍了还原反应,出现了还原性概念[1]。

人教版高中《化学1》在第二章“化学物质及其变化”第三节“氧化还原反应”中,首先以木炭还原氧化铜为例,从得氧、失氧角度判断氧化铜发生了还原反应、碳发生了氧化反应的基础上,说明氧化反应和还原反应是同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。接着,通过分析氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化、如何变化,总结出在氧化还原反应中某些元素的化合价在反应前后发生了变化。然后指出原子核外电子的运动情况对物质的化学反应有着非常大的影响,要想深刻地揭示氧化还原反应的本质,需要从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系。课本中结合实例分析总结:有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应。氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高,其实质是该元素的原子失去(或偏离)电子的过程;还原反应表现为被还原的元素的化合价降低,其实质是该元素的原子获得(或偏向)电子的过程。最后说明氧化还原反应在生产、生活中有着广泛的应用[2]。

1.2.2 苏教版教科书中氧化还原反应内容的衔接

苏教版九年级《化学》在“第2章 我们身边的物质”中出现了氧化反应概念。在“第3章 物质构成的奥秘”中介绍了原子的构成、化合价。在“第5章 金属与矿物”的“第二节 铁的冶炼合金”的“拓展视野”栏目中介绍了金属的氧化与金属氧化物的还原概念[3]。

苏教版高中《化学1》在专题1“化学家眼中的物质世界”第一单元“丰富多彩的化学物质”的“物质的分类及转化”后半部分总结了化学反应的常见分类方法,并且首次介绍了根据元素化合价是否发生变化将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。在专题2“从海水中获得的化学物质”第一单元“氯、溴、碘及其化合物”中,专设“氧化还原反应”一节,在分析反应过程中的电子转移和元素化合价改变之后,从电子转移角度重新定义氧化还原反应和非氧化还原反应,并介绍还原剂和氧化剂概念,随后附有题为“物质的氧化性和还原性的强弱”的“拓展视野”栏目[4]。

1.3 初、高中氧化还原反应内容衔接困难的由来及对策

从课程标准看,初中阶段对“氧化还原”没有提出要求,从理论上说,不会产生衔接问题。

从教科书看,人教版九年级《化学》只是渗透性地提了一下有关概念,苏教版九年级《化学》关于氧化还原反应的内容更少,要求更低。这两个版本的氧化还原内容都是主要安排在高中阶段,高中化学应该“从头做起”,所谓衔接困难实际上是一个不存在的伪命题。错觉从何而来?我们认为,没有衔接困难不等于没有教学困难。所谓衔接困难其实是教学困难,其形成原因主要有两个方面:

(1)高中阶段(主要是必修1)既安排了氧化还原得氧失氧认识的补充、完善、整理,又安排了化合价变化和电子转移的理论分析,而且很快就涉及复杂的实际应用,内容较多、较集中,教学任务较重而教学时间较少,各阶段间的缓冲时间太短。

(2)说存在衔接困难的人,对初中化学氧化还原反应知识安排的了解可能还停留在旧的内容体系阶段,或者跟旧的教学大纲和教科书比较,觉得初中学的太少太浅了,高中的任务更多更重了,因而是“衔接困难”。

我们认为,“问题”的解决主要应该在“下游”方面,在于设法搞好高中《化学必修1》中氧化还原反应的教学。

2 教学探索与作业设计

我们认为,在高一必修模块《化学1》的氧化还原反应教学之前,必须做好学生从得氧失氧角度对氧化还原反应认识的摸底与诊断工作;必须巩固、拓展学生对原子得、失电子与元素化合价以及与物质性质和化学反应关系的认识。我们还认为,要求学生同时掌握氧化还原反应的得氧失氧理论、化合价变化理论和电子转移理论不但没有必要,而且会增加学生的学习负担。

我们的教学思路是:

(1)首先对学生的学习基础进行摸底与诊断,据以微调教学方案。

(2)进一步帮助学生明确原子结构变化(得或失电子)与物质的化学性质和反应的关系;着重引导学生从电子转移角度拓展氧化还原反应概念;减少得氧失氧理论和化合价升降理论对学生掌握电子转移理论的干扰,减轻学生认知负担。

(3)把化合价变化作为判断电子转移情况的工具,使学生明确并巩固对化合价本质的认识,能熟练地进行化合价变化与电子转移情况的相互推断。

(4)引导学生体验拓展氧化还原反应概念的好处,重视电子转移理论的掌握。

(5)引导学生学会自主阅读、思考和练习等,更快地学会高中阶段学习方法。

(6)引导学生学习辩证地看待氧化和还原这对矛盾,减少理解困难。

为此,我们设计了学案来配合氧化还原反应的教学,现简介如下。

氧化还原反应学案(一)

[导言]

氧化性、还原性是物质的重要性质。在研究物质的化学性质时,通常要注意它是否具有氧化性或还原性,注意其氧化性或还原性的强弱。

氧化还原反应等概念不但从一个新角度加深了我们对物质性质和化学反应的认识,也为进一步学习、研究物质性质和化学反应提供了重要的工具。

要掌握氧化还原反应的有关知识,首先要深入理解和掌握有关概念,还要注意掌握进行氧化还原分析和表达的规则及技能。

作业一:摸底与诊断

1.什么是氧化反应?什么是还原反应?什么是氧化还原反应?

2.下列说法中,错误的是( )

A.失氧的物质被还原,得氧的物质被氧化

B.失氧的物质是反应物,得氧的物质是生成物

C.氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应

D.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性

3.下列说法中,正确的是( )

A.化合价跟参加反应的元素的质量有关

B.正价元素的化合价等于其原子得到(或偏向)的电子数

C.负价元素的化合价等于其原子失去(或偏离)的电子数

D.根据化合价可以确定元素原子得到(偏向)或失去(偏离)的电子数

4.下列反应中不属于氧化还原反应的是( )

A.实验室制氧气 B.实验室制氢气

C.硫在氧气中燃烧 D.实验室制取二氧化碳

5.用“桥式箭线(桥线)”标出上题的氧化还原反应中氧原子转移方向。

实际上,铜氧化的过程可看作是铜得到氧、发生氧化,同时氧气失去氧、发生还原的过程。有得氧必有失氧,氧化跟还原虽然过程相反但总是相伴发生的,所以通常就把这样的反应叫做氧化还原反应。在化学中像这样互相矛盾又互相依赖、同时存在的现象是很多的。

回头看看:

“作业一”的第1题和第2题你答对了吗?如果错了,请找找原因。

二、氧化、还原的原始概念的局限性

可见,从得氧、失氧观点分析化学反应有很大的局限性,其根源在于:从得氧、失氧角度看到的只是表面,没有涉及反应的本质。只有突破这个局限性才能够使氧化还原反应分析研究适用于更多的化学反应,从而发挥更大的作用。

三、氧化、还原的本质

我们知道,原子是由原子核和电子构成的,为了形成比较稳定的结构,有些原子容易失去电子,有些原子则容易得到电子。不同的原子(或离子)得、失电子的倾向是不同的。上述反应的本质是,比较容易失电子的氢原子把电子转移给了比较容易得电子的铜离子。氢气氧化的本质是氢原子向外转移出电子,氧化铜还原的本质是铜离子结合了转移来的电子。

如果用导线把锌片和一个炭棒连接起来插在硫酸铜溶液中,可以通过电流表观察到电子由锌片流向炭棒,并观察到炭棒上有铜析出。

四、怎样进行氧化、还原的分析和判断

根据上面的讨论,要进行氧化、还原的判断就必须确定反应物中的原子是否发生了电子的转移。怎样简便地确定反应物中的原子是否发生了电子的转移呢?由于发生电子转移时元素的化合价要发生变化,通常就用元素化合价的变化来进行判断:在化学反应中,如果发生元素的化合价变化,就可以判断发生了氧化还原反应;如果某元素的化合价升高,就可以判断这种元素被氧化(发生氧化反应);如果某元素的化合价降低,就可以判断这种元素被还原(发生还原反应)。例如:

在反应物含有多种元素的氧化还原反应中,往往只有一部分元素的化合价发生变化,这些元素是进行氧化还原分析的核心。敏捷地找到核心元素,弄清它们的化合价变化,是搞好氧化还原分析、提高分析效率的关键。下面几条有助于准确地进行核心元素的判断:

(1)关注可变价元素(例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素),了解含有不同价态该元素的物质,确定该元素的价态,并画出该元素化合价的数轴。例如:

7.判断下列反应是不是氧化-还原反应;如果是氧化-还原反应,请仿照下列“双线桥”格式分析电子转移情况,并注明氧化剂、还原剂。

思考:你认为哪种化学反应分类方法适用面广、包容度大?

10.有人说“凡是涉及单质的化学反应都是氧化还原反应”,还有人说“化合反应都是氧化还原反应”……这些说法对吗?为什么?请在思考的基础上填写下表。

*19.在氧化还原反应中,有时在变价元素的不同价态原子间发生氧化还原过程,这时变价元素的不同价态都会往中间价态靠拢,直至变成同一价态。这个规则常称为趋中规律。

*20.请根据氧化还原的理论和相关元素的化合价知识推测下列反应的产物,写出化学方程式。

(1)镁条在二氧化碳中燃烧,得到黑色颗粒状固体

(2)金属钠放入水中,生成大量气体

(3)二氧化硫和氧气在适当温度并有催化剂存在的条件下,能发生化合反应

(4)二氧化硫和硫化氢(H2S)气体混合,生成淡黄色固体

[请你小结]

你认为对一个化学反应进行氧化还原分析有哪些步骤?需要注意哪些问题?

参考文献:

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].北京:人民教育出版社,2001:31~32,108,68~81.

[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2004:30~32.

[3]中学化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].上海:上海教育出版社,2001:32,65,77~78,120.

[4]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2005:5~6,45~46.

我们的教学思路是:

(1)首先对学生的学习基础进行摸底与诊断,据以微调教学方案。

(2)进一步帮助学生明确原子结构变化(得或失电子)与物质的化学性质和反应的关系;着重引导学生从电子转移角度拓展氧化还原反应概念;减少得氧失氧理论和化合价升降理论对学生掌握电子转移理论的干扰,减轻学生认知负担。

(3)把化合价变化作为判断电子转移情况的工具,使学生明确并巩固对化合价本质的认识,能熟练地进行化合价变化与电子转移情况的相互推断。

(4)引导学生体验拓展氧化还原反应概念的好处,重视电子转移理论的掌握。

(5)引导学生学会自主阅读、思考和练习等,更快地学会高中阶段学习方法。

(6)引导学生学习辩证地看待氧化和还原这对矛盾,减少理解困难。

为此,我们设计了学案来配合氧化还原反应的教学,现简介如下。

氧化还原反应学案(一)

[导言]

氧化性、还原性是物质的重要性质。在研究物质的化学性质时,通常要注意它是否具有氧化性或还原性,注意其氧化性或还原性的强弱。

氧化还原反应等概念不但从一个新角度加深了我们对物质性质和化学反应的认识,也为进一步学习、研究物质性质和化学反应提供了重要的工具。

要掌握氧化还原反应的有关知识,首先要深入理解和掌握有关概念,还要注意掌握进行氧化还原分析和表达的规则及技能。

作业一:摸底与诊断

1.什么是氧化反应?什么是还原反应?什么是氧化还原反应?

2.下列说法中,错误的是( )

A.失氧的物质被还原,得氧的物质被氧化

B.失氧的物质是反应物,得氧的物质是生成物

C.氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应

D.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性

3.下列说法中,正确的是( )

A.化合价跟参加反应的元素的质量有关

B.正价元素的化合价等于其原子得到(或偏向)的电子数

C.负价元素的化合价等于其原子失去(或偏离)的电子数

D.根据化合价可以确定元素原子得到(偏向)或失去(偏离)的电子数

4.下列反应中不属于氧化还原反应的是( )

A.实验室制氧气 B.实验室制氢气

C.硫在氧气中燃烧 D.实验室制取二氧化碳

5.用“桥式箭线(桥线)”标出上题的氧化还原反应中氧原子转移方向。

实际上,铜氧化的过程可看作是铜得到氧、发生氧化,同时氧气失去氧、发生还原的过程。有得氧必有失氧,氧化跟还原虽然过程相反但总是相伴发生的,所以通常就把这样的反应叫做氧化还原反应。在化学中像这样互相矛盾又互相依赖、同时存在的现象是很多的。

回头看看:

“作业一”的第1题和第2题你答对了吗?如果错了,请找找原因。

二、氧化、还原的原始概念的局限性

可见,从得氧、失氧观点分析化学反应有很大的局限性,其根源在于:从得氧、失氧角度看到的只是表面,没有涉及反应的本质。只有突破这个局限性才能够使氧化还原反应分析研究适用于更多的化学反应,从而发挥更大的作用。

三、氧化、还原的本质

我们知道,原子是由原子核和电子构成的,为了形成比较稳定的结构,有些原子容易失去电子,有些原子则容易得到电子。不同的原子(或离子)得、失电子的倾向是不同的。上述反应的本质是,比较容易失电子的氢原子把电子转移给了比较容易得电子的铜离子。氢气氧化的本质是氢原子向外转移出电子,氧化铜还原的本质是铜离子结合了转移来的电子。

如果用导线把锌片和一个炭棒连接起来插在硫酸铜溶液中,可以通过电流表观察到电子由锌片流向炭棒,并观察到炭棒上有铜析出。

四、怎样进行氧化、还原的分析和判断

根据上面的讨论,要进行氧化、还原的判断就必须确定反应物中的原子是否发生了电子的转移。怎样简便地确定反应物中的原子是否发生了电子的转移呢?由于发生电子转移时元素的化合价要发生变化,通常就用元素化合价的变化来进行判断:在化学反应中,如果发生元素的化合价变化,就可以判断发生了氧化还原反应;如果某元素的化合价升高,就可以判断这种元素被氧化(发生氧化反应);如果某元素的化合价降低,就可以判断这种元素被还原(发生还原反应)。例如:

在反应物含有多种元素的氧化还原反应中,往往只有一部分元素的化合价发生变化,这些元素是进行氧化还原分析的核心。敏捷地找到核心元素,弄清它们的化合价变化,是搞好氧化还原分析、提高分析效率的关键。下面几条有助于准确地进行核心元素的判断:

(1)关注可变价元素(例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素),了解含有不同价态该元素的物质,确定该元素的价态,并画出该元素化合价的数轴。例如:

7.判断下列反应是不是氧化-还原反应;如果是氧化-还原反应,请仿照下列“双线桥”格式分析电子转移情况,并注明氧化剂、还原剂。

思考:你认为哪种化学反应分类方法适用面广、包容度大?

10.有人说“凡是涉及单质的化学反应都是氧化还原反应”,还有人说“化合反应都是氧化还原反应”……这些说法对吗?为什么?请在思考的基础上填写下表。

*19.在氧化还原反应中,有时在变价元素的不同价态原子间发生氧化还原过程,这时变价元素的不同价态都会往中间价态靠拢,直至变成同一价态。这个规则常称为趋中规律。

*20.请根据氧化还原的理论和相关元素的化合价知识推测下列反应的产物,写出化学方程式。

(1)镁条在二氧化碳中燃烧,得到黑色颗粒状固体

(2)金属钠放入水中,生成大量气体

(3)二氧化硫和氧气在适当温度并有催化剂存在的条件下,能发生化合反应

(4)二氧化硫和硫化氢(H2S)气体混合,生成淡黄色固体

[请你小结]

你认为对一个化学反应进行氧化还原分析有哪些步骤?需要注意哪些问题?

参考文献:

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].北京:人民教育出版社,2001:31~32,108,68~81.

[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2004:30~32.

[3]中学化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].上海:上海教育出版社,2001:32,65,77~78,120.

[4]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2005:5~6,45~46.

我们的教学思路是:

(1)首先对学生的学习基础进行摸底与诊断,据以微调教学方案。

(2)进一步帮助学生明确原子结构变化(得或失电子)与物质的化学性质和反应的关系;着重引导学生从电子转移角度拓展氧化还原反应概念;减少得氧失氧理论和化合价升降理论对学生掌握电子转移理论的干扰,减轻学生认知负担。

(3)把化合价变化作为判断电子转移情况的工具,使学生明确并巩固对化合价本质的认识,能熟练地进行化合价变化与电子转移情况的相互推断。

(4)引导学生体验拓展氧化还原反应概念的好处,重视电子转移理论的掌握。

(5)引导学生学会自主阅读、思考和练习等,更快地学会高中阶段学习方法。

(6)引导学生学习辩证地看待氧化和还原这对矛盾,减少理解困难。

为此,我们设计了学案来配合氧化还原反应的教学,现简介如下。

氧化还原反应学案(一)

[导言]

氧化性、还原性是物质的重要性质。在研究物质的化学性质时,通常要注意它是否具有氧化性或还原性,注意其氧化性或还原性的强弱。

氧化还原反应等概念不但从一个新角度加深了我们对物质性质和化学反应的认识,也为进一步学习、研究物质性质和化学反应提供了重要的工具。

要掌握氧化还原反应的有关知识,首先要深入理解和掌握有关概念,还要注意掌握进行氧化还原分析和表达的规则及技能。

作业一:摸底与诊断

1.什么是氧化反应?什么是还原反应?什么是氧化还原反应?

2.下列说法中,错误的是( )

A.失氧的物质被还原,得氧的物质被氧化

B.失氧的物质是反应物,得氧的物质是生成物

C.氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应

D.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性

3.下列说法中,正确的是( )

A.化合价跟参加反应的元素的质量有关

B.正价元素的化合价等于其原子得到(或偏向)的电子数

C.负价元素的化合价等于其原子失去(或偏离)的电子数

D.根据化合价可以确定元素原子得到(偏向)或失去(偏离)的电子数

4.下列反应中不属于氧化还原反应的是( )

A.实验室制氧气 B.实验室制氢气

C.硫在氧气中燃烧 D.实验室制取二氧化碳

5.用“桥式箭线(桥线)”标出上题的氧化还原反应中氧原子转移方向。

实际上,铜氧化的过程可看作是铜得到氧、发生氧化,同时氧气失去氧、发生还原的过程。有得氧必有失氧,氧化跟还原虽然过程相反但总是相伴发生的,所以通常就把这样的反应叫做氧化还原反应。在化学中像这样互相矛盾又互相依赖、同时存在的现象是很多的。

回头看看:

“作业一”的第1题和第2题你答对了吗?如果错了,请找找原因。

二、氧化、还原的原始概念的局限性

可见,从得氧、失氧观点分析化学反应有很大的局限性,其根源在于:从得氧、失氧角度看到的只是表面,没有涉及反应的本质。只有突破这个局限性才能够使氧化还原反应分析研究适用于更多的化学反应,从而发挥更大的作用。

三、氧化、还原的本质

我们知道,原子是由原子核和电子构成的,为了形成比较稳定的结构,有些原子容易失去电子,有些原子则容易得到电子。不同的原子(或离子)得、失电子的倾向是不同的。上述反应的本质是,比较容易失电子的氢原子把电子转移给了比较容易得电子的铜离子。氢气氧化的本质是氢原子向外转移出电子,氧化铜还原的本质是铜离子结合了转移来的电子。

如果用导线把锌片和一个炭棒连接起来插在硫酸铜溶液中,可以通过电流表观察到电子由锌片流向炭棒,并观察到炭棒上有铜析出。

四、怎样进行氧化、还原的分析和判断

根据上面的讨论,要进行氧化、还原的判断就必须确定反应物中的原子是否发生了电子的转移。怎样简便地确定反应物中的原子是否发生了电子的转移呢?由于发生电子转移时元素的化合价要发生变化,通常就用元素化合价的变化来进行判断:在化学反应中,如果发生元素的化合价变化,就可以判断发生了氧化还原反应;如果某元素的化合价升高,就可以判断这种元素被氧化(发生氧化反应);如果某元素的化合价降低,就可以判断这种元素被还原(发生还原反应)。例如:

在反应物含有多种元素的氧化还原反应中,往往只有一部分元素的化合价发生变化,这些元素是进行氧化还原分析的核心。敏捷地找到核心元素,弄清它们的化合价变化,是搞好氧化还原分析、提高分析效率的关键。下面几条有助于准确地进行核心元素的判断:

(1)关注可变价元素(例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素),了解含有不同价态该元素的物质,确定该元素的价态,并画出该元素化合价的数轴。例如:

7.判断下列反应是不是氧化-还原反应;如果是氧化-还原反应,请仿照下列“双线桥”格式分析电子转移情况,并注明氧化剂、还原剂。

思考:你认为哪种化学反应分类方法适用面广、包容度大?

10.有人说“凡是涉及单质的化学反应都是氧化还原反应”,还有人说“化合反应都是氧化还原反应”……这些说法对吗?为什么?请在思考的基础上填写下表。

*19.在氧化还原反应中,有时在变价元素的不同价态原子间发生氧化还原过程,这时变价元素的不同价态都会往中间价态靠拢,直至变成同一价态。这个规则常称为趋中规律。

*20.请根据氧化还原的理论和相关元素的化合价知识推测下列反应的产物,写出化学方程式。

(1)镁条在二氧化碳中燃烧,得到黑色颗粒状固体

(2)金属钠放入水中,生成大量气体

(3)二氧化硫和氧气在适当温度并有催化剂存在的条件下,能发生化合反应

(4)二氧化硫和硫化氢(H2S)气体混合,生成淡黄色固体

[请你小结]

你认为对一个化学反应进行氧化还原分析有哪些步骤?需要注意哪些问题?

参考文献:

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].北京:人民教育出版社,2001:31~32,108,68~81.

[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2004:30~32.

[3]中学化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].上海:上海教育出版社,2001:32,65,77~78,120.

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