关于高中化学氧化还原反应教学的思考

时间:2022-08-26 11:46:48

关于高中化学氧化还原反应教学的思考

高中化学教科书中氧化还原反应是学生学习的一个重点、难点。学生在学习中遇到和氧化还原反应有关的习题时,需要反复实践,不断总结,逐渐提高分析和解决问题的能力。教师在教学中遇到和氧化还原反应有关的问题要先进行分析,强化方法,强调规律。

氧化还原反应 高中化学 教学思考

高中化学教科书中氧化还原反应是学生学习的一个重点、难点。人教版的教材氧化还原反应安排在高中化学必修1的第二章化学物质及其变化的第三节。普通高中课程标准的内容标准如下: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。

在必修1教材中,对氧化还原反应的学习要求很低,可以判断一个化学反应是否氧化还原反应,能根据化学反应中各物质化合价的升降确定反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,能进行物质氧化性、还原性的判断,知道氧化还原反应的实质是电子的转移就可以了。

在高中化学的教学中,可以对出现的某些反应进行分析,以巩固和氧化还原反应有关的知识。这样的反应有很多,必修1中有钠和水的反应,氯气和水的反应,次氯酸光照条件下的分解反应,氯气分别和氢氧化钠、氢氧化钙的反应,二氧化氮和水的反应,氨的催化氧化的反应,浓硫酸和碳的反应,浓、稀硝酸分别和铜的反应。这些都是学习氧化还原反应很好的素材。对学生来说可以分散重点、难点,降低学习的难度,可以帮助学生有意识的识记化学反应的方程式,起到温故而知新的作用,为学生做和氧化还原反应有关的习题打下坚实的基础。当然还有一些反应不适合分析,比如过氧化钠分别和二氧化碳、水的反应还有铝和氢氧化钠溶液反应的方程式。通过必修1的学习,学生对氧化还原反应有了一定认识,但是在应用方面还需要另外的加强学习。学生在应试时,经常会遇到如下问题:氧化还原反应中电子转移数目的判断(和物质的量有关的计算);氧化还原方程式的配平等。这些都是学生不易得分的地方。可以在教学中进行渗透讲解。

在课程标准实验教科书中,氧化还原反应以另外的形式出现。在必修2中,第二章化学反应与能量的第二节化学能与电能的学习,必须以一定的氧化还原反应的知识为基础,也是氧化还原反应的实际应用之一。原电池原理是将氧化反应和还原反应分开在电池的两极上进行。正极发生还原反应,负极发生氧化反应。电解原理是将氧化反应和还原反应分开在电解池的两极上进行。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。电镀是电解原理的应用。金属的电化学腐蚀与防护是原电池原理和电解原理的实例。

在选修4化学反应原理中,第一章化学反应与能量中,一般涉及到反应热的计算的习题都有和氧化还原反应有关的方程式的配平,还有在第四章电化学基础(是对必修2第二章第二节的拓展和深入学习)。本章包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容全部是以氧化还原反应为基础进行学习。

在选修5中有两大类反应,在有机化学的学习中称为氧化反(有机物加氧去氢的反应)和还原反应(有机物碳氧双键加氢的反应),实质上都是氧化还原反应。这块对学生的要求比较低,在试题中也极少出现考查这个知识点的相关题目,学生能识别有机化学反应中的氧化反应和还原反应就行。

那么在整个高中化学的学习中如何帮学生解决这个重难点呢?本人在进行高三复习时发现:涉及到氧化还原反应的习题学生得分情况都不是很好。主要试题类型如下:离子共存中氧化性微粒和还原性微粒不共存的判断;给定某个氧化还原反应的方程式(可能未配平),判断氧化剂、还原剂的物质的量之比;给定某个氧化还原反应的方程式(可能未配平),判断反应中电子转移的情况;无机推断题目中根据题目要求写出氧化还原反应的化学方程式或者离子方程式(配不平不得分);和电化学有关的习题中写出电极反应式或者计算两极上产物的质量或者反应中转移电子的数目;根据酸碱中和滴定原理迁移的氧化还原反应的滴定中的相关计算;某些热化学方程式书写中遇到的氧化还原方程式的配平。

学生的学习困难有如下几点:不能确定氧化还原反应的反应物和生成物(其他反应物和生成物可根据题目信息或质量守恒确定);确定了反应物和生成物但是不能将方程式配平;不能准确判断反应中的氧化剂和还原剂;不能确定反应中转移电子的数目。

针对这些困难应该如何解决呢?

根据题给信息确定反应的反应物和生成物,如果还有缺项的话,根据原子守恒确定所缺的微粒;确定反应中有化合价升降的元素及其化合价,并据此判断反应的氧化剂和还原剂[用双线桥进行分析:升――失――氧(始端对应的物质是还原剂,末端对应的物质是氧化剂),降――得――还(始端对应物质的是氧化剂,末端对应的物质是还原剂)];根据氧化还原反应中得失电子数目(化合价升降总数)相等先将反应中氧化还原的部分配平;根据原子守恒将方程式配平并进行检查。

当然,学生要掌握并能正确解答和氧化还原反应有关的习题是一个漫长的过程,在学习的过程中要介绍氧化还原反应中的强弱规律(即氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物),歧化(比如氯气和水的反应,氯的化合价由反应前的0价变化为反应后的-1价和+1价)归中(比如硫化氢和二氧化硫的反应,硫的化合价由反应前的-2价和+4价变化为反应后的0价)规律,价态规律(元素处于最高价态,只有氧化性;元素处于最低价态,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现其中一种性质),转化规律(相邻价态不反应,化合价变化时只靠近不交叉),难易规律(越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失电子;一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,氧化性最强的氧化剂优先反应)。根据元素的金属、非金属活动性、化学反应的条件判断氧化还原反应的氧化剂、还原剂及氧化剂的氧化性的相对强弱或者还原剂的还原性的相对强弱。

学生在学习中遇到和氧化还原反应有关的习题需要反复实践,不断总结,逐渐提高分析和解决问题的能力,教师在教学中遇到和氧化还原反应有关的问题先进行分析,强化方法,强调规律。相信学生通过不断的学习能将这个学习中的重点、难点化解。

参考文献:

[1]普通高中课程标准实验教科书(化学必修1).

[2]普通高中课程标准实验教科书(化学必修2).

[3]普通高中课程标准实验教科书(化学选修4).

[4]普通高中课程标准实验教科书(化学选修5).

[5]普通高中化学课程标准.

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