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氧化还原专题——促进学生认识发展的教学论问题分析
作者:胡久华,…    文章来源:化学教育    点击数:    更新时间:2010-6-9

      

编者按:氧化还原反应是高中化学的核心概念,在新课程中主要分布于必修1模块,那么,学生对氧化还原反应的认识发展是否局限于必修1模块?在其他模块的学习中,学生对氧化还原内容可以获得哪些新的认识?这篇文章以促进学生的认识发展为目标,以氧化还原内容对学生的认识发展价值的讨论为起点,讨论高中生学习氧化还原反应的不同阶段和水平,进而提出氧化还原专题内容的核心教学论问题与相应的对策。对学生认识发展阶段与价值的深入分析,对于教学策略的选择具有重要意义。

 

1  氧化还原内容对学生认识发展的作用(价值)

在化学1模块中,通过氧化还原内容的学习,学生的认识将会得到怎样的发展变化?即氧化还原内容对学生的认识发展具有怎样的作用?

1.1 促进学生对化学反应及其应用的认识发展

氧化还原反应概念的建立,能够使学生建立对化学反应分类的新视角,特别是对化学反应认识的新视角。原来学生对化学反应的宏观认识是有新物质的生成、发光发热等,微观认识是原子间的重新组合。学习了氧化还原反应之后,学生认识到化学反应有存在电子转移和不存在电子转移之分,即让学生建立起“原子在重新组合过程中是否发生电子转移”这一认识视角,发展学生对化学反应的微观认识,建立起对化学反应分类的更本质的角度。此外,通过氧化还原反应应用价值的分析,让学生初步构建化学反应利用的基本角度,如制备新物质,实现物质中不同元素价态的转化;实现能量转变,为人类提供能量等。

1.2 促进学生对物质及其性质的认识发展

    通过氧化性和还原性、氧化剂和还原剂概念学习,使学生建立认识物质性质的新视角,建立物质分类的新视角。没有学习这些概念之前,学生对物质性质的认识,局限于酸性和碱性,局限于哪些物质之间能否发生化学反应。学习概念之后,看到物质学生能够主动分析该物质是否具有氧化性或还原性,什么样的物质具有氧化性,什么样的物质具有还原性,并且学生对已经知道或接触的物质能够建立氧化性和还原性的认识角度。例如学生原先知道金属铁、锌等能与酸发生反应,学习氧化性与还原性、氧化剂与还原剂之后,学生应该认识到金属一般具有还原性,通常可以作还原剂,能够脱离具体的化学反应,就物质来谈氧化性、还原性问题。面对物质,学生是否自主地、能动地去分析物质的氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等问题,是判断学生是否真正建立认识物质性质新视角和物质分类新视角的重要依据。

1.3 促进学生对研究物质性质思路和方法的认识发展

    学生原先从物质类别的角度认识和研究物质的性质,学习氧化还原内容之后,学生应该建立认识和研究物质氧化性或还原性的思路和方法。面对一种新物质,学生应该能够从所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性。物质中具有多种价态元素,其化合价处于高价,能够降低,即有氧化性。元素的化合价处于低价,能够升高,即有还原性。若元素的化合价处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性;然后选择合适的氧化剂或还原剂,设计实验验证预测。如让假设具有还原性的物质与氧化剂接触,通过实验现象分析是否发生了氧化还原反应,从而验证假设是否正确,得出物质是否具有还原性的结论。

1.4 促进学生对实际现象和问题的解释分析

通过氧化还原反应内容的学习,学生对于相关的实际现象和问题的解释分析能力将得到进一步的发展。如从氧化还原角度对铁生锈、燃烧等现象的解释;从是否改变元素价态的角度分析物质的转化,把氧化还原理论用于物质的转化。如自然界中存在含有低价硫元素的物质,人类生产生活需要含有高价硫元素的硫酸,可通过选择合适的氧化剂实现硫元素价态的改变;同理自然界中含有高价元素的金属矿物,人们生产需要金属材料(单质),需要选择合适的还原剂实现金属矿物到金属单质的转化。当然,学生在中学阶段氧化还原的相关认识不仅要在化学1阶段得到发展,在其他模块的学习中。还要继续发展,例如:通过化学1模块的学习,发展学生基于化合价对化学反应和物质性质进行分析、解释、预测、探究的应用水平;通过化学2模块的学习,发展学生基于电子转移对化学反应、物质性质和能量转化问题进行分析、解释、配平和计算的应用水平;再通过化学反应原理模块的学习发展学生基于电化学对能量转化、物质转化、腐蚀防腐问题进行分析、解释、评价与设计的应用水平。

 

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