借助古典詩詞 探析氧化還原反應

石登玲 董 帥 湯希雁 劉志平

摘要：以“氧化還原反應”為例，將古詩詞融入化學課堂中，進行了四個環節的教學設計。學生在文化的滋潤中進行化學知識的獲取，體現了學科核心素養與文化的融合，豐富了課堂教學內容。

關鍵詞：古典詩詞：化學教學：氧化還原反應

文章編號：1008-0546（ 2022 ）llx-0011-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.llx.003

教育部在2014年發布了《完善中華民族優秀傳統文化教育指導綱要》，提出把中華優秀傳統文化教育系統融入課程和教材體系，注重引導學生去感悟中華優秀傳統文化的精神內涵，增強學生對中華優秀傳統文化的自信及愛國情懷。[1]《普通高中化學課程標準（2017年版）》也鼓勵結合學生年齡特點和學科特征，在課程和教材體系中有機融人中華優秀傳統文化教育內容，充實豐富培養學生社會責任感、創新精神、實踐能力相關內容，引導學生形成正確的世界觀、人生觀、價值觀。[2]在近幾年高考中頻頻出現中華傳統文化在化學試題中的滲透，常見的考查形式為：以經典詩詞、古法釀造、筑造鍛煉等為素材，考查其中所蘊含的化學原理、化學物質等相關化學知識。

“氧化還原反應”貫穿整個中學化學始終，研究氧化還原反應的本質需要從抽象的微觀角度出發，學生學習起來會覺得有些難度。因此，在“氧化還原反應”教學中適當創設情境、融入古典詩詞，通過探索詩詞意境，揭示化學反應本質，讓學生在學習化學知識的同時能夠感受古典詩詞的文化之美，使學生受到潛移默化的德育熏陶，進而加強民族文化自信。

一、教學設計思路

教學設計思路見圖1。

二、教學實施

環節1：化繭成詩，學以成識

環節1教學流程見圖2。

[學習任務1]學生根據圖片描繪進行猜想，教師從古詩詞人手進行引導，揭示其中化學本質。學生對詩中引出的三個氧化還原反應標價態，思考分析氧化還原反應和價態之間存在的聯系，得出元素化合價升降是氧化還原反應的特征。

[評價任務1]診斷與發展學生對物質之間聯系的分析發現能力。

[導入]唐·李白《秋浦歌十七首》中詩句“爐火照天地，紅星亂紫煙。赧郎明月夜，歌曲動寒川”形象地表現了火熱的古法煉鐵場景，酣暢淋漓地塑造了古代冶煉工人的形象（圖3），請同學們分析其中蘊含的三個化學反應。

[思考與交流]在這3個反應中是否只發生了氧化反應或還原反應？

引出氧化還原反應的概念：氧化反應和還原反應是同時發生的，我們把這樣的反應稱為氧化還原反應。

[師]氧化還原反應有什么特征？請分析這3個氧化還原反應中各種元素的化合價在反應前后有無變化，討論氧化還原反應與元素化合價的升降有什么關系。

結論：氧化、還原反應同時發生，為有元素化合價升降的化學反應。

環節2：詩詞之意，反應之境

環節2教學流程見圖4。

[學習任務2]學生根據圖片描繪場景進行猜想，教師從詩詞人手進行引導，揭示其化學本質。判斷詩中體現的化學反應方程式分別屬于什么基本反應類型、是否屬于氧化還原反應，理清氧化還原反應與四大基本反應類型的關系，從化合價角度更全面地認知氧化還原反應。

[評價任務2]發展學生從更深層次認識物質的水平。

[師]我們偉大的古人才華橫溢，讓我們循著古人的腳步去探尋分析藏在古詩中的化學方程式吧。

[學習活動]猜圖5中古人的活動，接著教師使用相關詩詞描述場景，引出其中的化學原理。

[師]該圖描繪的是古代江南鄉下，農民辛勤勞作的景象，也是詩詞“薙草灑灰滋地利，心期千頃稼如云”中描述的場景。古人將草木灰撒在地里用作肥料。草木灰為K2CO3，可以中和土壤的酸性。即：K2CO3+ 2H+=2K++ CO2↑+H2O.

帶領學生賞析以下三組詩（見表1）并揭示詩中涉及的主要化學反應方程式。

[化學解釋1]“河上姹女”——水銀（汞）；“靈而最神”——說的是古人用硫化汞（朱砂）來保存尸體、加熱煉丹，希望能獲得永生。此外，古代煉金術中也用水銀提煉黃金，當汞被加熱時，汞的有毒蒸氣就被蒸發出來，為了消除這種現象，可以在汞的表面覆蓋硫黃，因為汞和硫粉在室溫下可以發生反應，生成硫化汞，即Hg+ S=HgS。

[化學解釋2]第二組詩詞描述鐘乳石令人嘆為觀止的景觀，可謂鬼斧神工，是大自然的神來之筆。那鐘乳石是如何形成的呢？鐘乳石形成的化學原理：

[化學解析3]第三組詩詞描繪的是煤與泥和水混合后會燃燒得越來越猛烈，煤炭進行水洗、去除污泥之后能用于煉礦，熔化鐵水等。其化學反應方程式

高溫為：C+ H2O=H2+ CO。

[師]請大家判斷這幾個藏在古詩中的方程式分別屬于什么反應類型？

[思考與交流]判斷以上詩中的化學方程式屬不屬于氧化還原反應，思考是否只有物質得失氧才是氧化還原反應？四大基本反應與氧化還原反應有什么樣關系？

學生討論，教師引導，得出結論。

環節3：前世今生，心融神會

環節3教學流程見圖6。

[學習任務3]從電子角度探究氧化還原反應的本質。

[評價任務3]診斷并發展學生從得失氧到微觀電子轉移對氧化還原反應的認識進階。

[學生思考]在氧化還原反應中，是什么原因引起元素化合價的變化？其本質原因是什么？

要揭秘這個問題，需要從微觀的原子出發。讓學生從原子結構示意圖的角度思考氯化鈉（見圖7）、氯化氫（見圖8）是如何形成的？

結論：形成氯化鈉、氫化氫等化合物的方式可以為電子得失或電子對偏移；氧化還原反應化合價升降的本質為電子的轉移，即電子的得失和電子對的偏移。

引導學生對氧化還原反應概念的“成長歷程”進行梳理，對氧化還原反應有更全面地認識，了解了氧化還原反應的“前世今生”（見圖9）。環節4：詩中化意，繭終成蝶環節4教學流程見圖10。

[學習任務4]解決題中問題，檢測學習成果。

[評價任務4]診斷并發展學生對知識的應用水平。

[師]接下來我們來完成以下的習題。

例1．“胡粉投火中，色壞還為鉛”——《周易參同契》。

化學解析：PbO+CO=高溫=Pb+CO2

（1）請判斷該化學反應是否屬于氧化還原反應？

（2）有單質參加或生成的化學反應一定是氧化還原反應嗎？

例2．“黑龍隨卵大如斗，卵破龍飛雷兔走。先騰陽燧電火紅，霹靂一聲混沌剖”——《玉笥集——鐵炮行》元末，張憲。這是一首描述黑火藥爆炸的詩，其化學方程式為S+ 2KNO2+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，請判斷該化學方程式中電子轉移的總數是多少？

三、實施總結

本節課通過情境創設將古詩詞意境融進氧化還原反應的課堂，使學生能夠在古詩詞遨游中學習化學知識。學生在學習時，能夠激發學習興趣，充分感悟化學的魅力所在，增強在知識學習中的沉浸感。學生在文化的滋潤中進行化學知識的獲取，能夠彰顯出新課標中對文化素養的要求，體現了學科核心素養與文化的融合，堅定文化自信，促進學生的德育發展，使化學知識與古典詩詞相輔相成，相得益彰。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部．完善中華優秀傳統文化教育指導綱要[N].中國教育報，2014-04-02（ 003）.

[2] 中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[s].北京：人民教育出版社，2020.