

一、教材分析
“氧化還原反應”作為高中階段化學科目的重要基石,能夠讓學生基于初中化學內容進一步探究化學反應分類,從而實現知識的深化與延伸。“氧化還原反應”不僅是整合與連接其他高中化學知識的橋梁,還是學生學習化學理論與基本概念的核心。
二、分析學情
高一學生已經具備了基本的化學認知能力以及豐富的化學知識儲備,能夠自主探究氧化還原反應背后的化學本質,從更廣泛及更深層的視角剖析氧化還原反應原理。教師首先需組織學生分析失氧、得氧的表象,隨后要求其探究反應過程中發生的化合價變化,最終從電子、原子層面剖析內涵,逐層遞進的教學方式更有利于幫助學生理解氧化還原反應。
三、教學目標
目標一:回顧所學的化學反應內容,借助電子價類二維圖軟件開辟化學探究的新視角,學習并理解“氧化還原反應”的概念。
目標二:通過觀看動畫視頻,從微觀角度了解化合價變化的原理,依托電子線橋表征技術從宏觀層面展示氧化還原反應的特征;正確分類幾種常見的化學反應。
目標三:結合虛擬實驗、計算模擬等信息技術手段,發掘電子轉移與化合價變化間存在的微觀聯系;自主探究,嘗試站在微觀視角探究氧化還原反應內核。
目標四:充分借助電子線橋表征技術來精準表述化合價的升降情況,即從宏觀視角闡述氧化還原反應的變化;進一步提高運用信息技術手段學習化學知識的能力。
四、教學重難點
教學重點:
1.氧化還原反應的概念及特征。
2.氧化還原反應的實質。
3.氧化還原反應的分類。
教學難點:
1.還原性及氧化性的概念及內涵。
2.判斷還原性及氧化性強弱的方式。
五、教學過程
(一)利用多媒體技術導入新課
流程一:播放微課,激趣導入
微課視頻能夠將抽象、難以理解的化學知識通過直觀的形式展現出來。教師可制作五分鐘左右的氧化還原反應微視頻,簡潔明了地為學生闡釋何為氧化還原反應、基本反應類型與氧化還原反應間的關系、氧化還原反應的本質及特征等。為了考查學生的課前預習成果,教師還可在微視頻中穿插幾個小問題:氧化還原反應的概念是什么?它具備哪些特征?
教師要豐富微視頻中問題的呈現形式(判斷題或選擇題),充分激發學生對新知的探究欲。
1.氧化還原反應的本質應當為電子的轉移。(請回答“正確”或“錯誤”)
2.化學基本反應類型包含( )
A.復分解反應 B.置換反應
C.分解反應 D.化合反應
學生能夠在解答不同類型問題的過程中學會思考,并為后續的深度探究活動打好基礎。
(設計意圖:微課視頻能夠充分激發學生對抽象化學知識的探究欲與學習欲,并引導學生構建條理清晰的知識框架,讓學生對本模塊的重難點內容有基本了解,進而明確學習方向及目標。)
流程二:聯系生活,創設情境
師:通過前面微課視頻的學習,同學們已經對氧化還原反應有了基本了解。那么在講解之前,同學們能否說出生活中常見的氧化還原反應呢?請大家踴躍發言。
生甲:冶煉金屬、鋼鐵生銹均屬于氧化還原反應。
生乙:還有煙花燃放以及面包發霉的過程。
教師根據學生的答案進行分析與總結,進一步完善學生對相關概念的理解,利用生活化情境來激發學生的自主學習意識。
(設計意圖:生活化教學情境更加貼合學生的實際生活,讓學生能夠基于生活經驗深度探究氧化還原反應的內涵,進一步凸顯學生的主體地位,培養學生形成良好的觀察能力與探究意識。)
(二)合作討論,升華知識
探究任務1:什么是氧化還原反應?
師:通過預習大家已經能夠基本理解氧化還原反應的概念,那么該概念是由哪位偉大的化學家提出的呢?
生甲:由拉瓦錫最先提出,他是一位法國的化學家。
師:大家能否用自己的語言說出何為還原反應?何為氧化反應呢?同學們可以根據所學知識以及自己對教材的理解進行作答。
生乙:我認為物質失去氧的過程為還原反應,而物質結合氧的過程應當為氧化反應。因此,氧化還原反應是指化學反應過程中某一物質失去氧,而另一物質得到氧的過程。還原反應與氧化反應同時進行。
教師:回答基本正確,這位同學是根據什么信息得出的結論呢?
生乙:我是根據課本中對失氧與得氧的闡述而得出的結論。
師:同學們,請大家發散思維,嘗試從另一個角度來探究何為氧化還原反應?
生甲:我認為還能夠從化合價變化的視角進行分析。
師:回答正確。看來大家的課前預習任務完成得不錯。那么請同學們獨立完成如下練習題。
請分析如下過程中屬于還原反應的是( ),屬于氧化反應的是( )。
A.FeCl2→FeCl3
B.N2→NH3
C.Cu→CuCl2
D.Fe→Fe3O4
(設計意圖:在習題訓練過程中,教師能夠直觀地考查學生對氧化還原反應相關知識的掌握與吸收情況,了解學生的薄弱之處,進而針對性地調整課堂教學進度。最終,教師對學生容易混淆的內容進行集中講解,利用多媒體軟件來組織學生進行重點學習。)
探究任務2:基本反應類型和氧化還原反應間有什么關聯?
在第一階段的探究活動中,學生已經能夠基本理解何為氧化還原反應,并能夠從多種角度探究氧化還原反應。因此,教師在本環節中可通過問題鏈的形式引導學生深度思考,進一步培養其獨立思考的良好習慣。
師:同學們能說出幾種基本反應類型呢?
生甲:復分解反應、分解反應、置換反應以及化合反應。
師:回答正確。大家不妨大膽猜測,上述基本反應類型和氧化還原反應間存在哪些關聯呢?
生乙:置換反應屬于氧化還原反應。
生丙:從數學的角度來分析,置換反應與氧化還原反應為從屬關系。
對于兩名學生的回答,化學教師可先不給出評價,而是為學生展示圖1,讓學生更直觀地探究常見的基本反應類型與氧化還原反應間的關系,并針對不同情況列出具體的化學反應式。
當學生討論結束后,化學教師可借助微視頻向學生展示常見基本反應類型和氧化還原反應間的動態關系圖,進一步加深學生對相關概念的理解。
師:請大家根據自身對動態關系圖的理解,嘗試分析2NaHCO3■CO2+H2O+Na2O3與2CO2+2Na2O2■O2+2Na2O3兩個化學反應式是否應當劃至陰影部分呢?
(設計意圖:關系圖可以幫助學生從直觀角度了解常見基本反應類型和氧化還原反應間的關聯,有效梳理學生的化學學習思路,進而構建條理清晰的化學知識架構。)
探究任務3:氧化還原反應的本質是什么?
為了引導學生挖掘氧化還原的本質為電子的得失,教師可以為其展示教學課件,組織學生從微觀角度探究離子與原子的結構示意圖,要求學生與小組同學合作討論。當課件展示結束后,教師可統一為學生答疑,充分降低學生對該模塊內容的理解難度。
師:請大家觀察圖2中的化學反應,鈉元素在反應中從原來的0價變為了+1價,因此其被氧化,發生了氧化反應;而氯元素在反應中從原本的0價變為了-1價,這說明二氧化氯被還原,發生了還原反應。請大家根據電子的得失情況給出結論。
生甲:我認為電子在發生得失變化后能夠穩定化學結構。
生乙:電子在得失過程中一定會導致某些元素的化合價發生升降變化。
(設計意圖:在第三階段的探究活動中,教師利用小組探究、自由討論以及問題引導的模式鼓勵學生發散思維,依托所學知識進行合理推理,繼而深度探究氧化還原反應背后的電子得失。)
(三)布置課堂習題,深化探究力度
為了構建探究式化學課堂,進一步完善學生的探究意識,教師需要在基礎講解結束后為學生布置幾道典型習題,讓學生在實戰訓練中積累一定的解題經驗。化學教師可利用多媒體軟件進行隨機點名,這不僅有效加深了學生對每道練習題的理解,還能夠為學生營造興奮且緊張的課堂氛圍。
習題1:氧化還原反應有哪些特征?
習題2:為什么元素化合價會發生變化?
習題3:在氧化還原反應過程中,電子能夠通過哪些方式進行轉移?
學生在解答上述習題的過程中能夠再次鞏固本節內容。教師需要通過學生的回答情況來分析本節教學的質量,對學生普遍存在的問題應進行集中講解。
(設計意圖:學生能夠在習題訓練中形成良好的綜合素養,并在教師集中講解后對自身的知識體系進行查漏補缺,進而積累足夠的解題經驗。因此,教師應通過隨堂練習為學生提供更多的探究空間,鼓勵學生在解答中大膽提出自己的設想。)
六、教學反思
教師可采取小組討論以及微課教學等模式對氧化還原反應進行系統講解,組織學生從深層次剖析氧化還原反應的內涵,這不僅能夠調動學生的自主學習意識,還能夠促進學生化學核心素養的提升。在習題訓練環節中,教師可采用多元評價機制來對學生的解題情況進行考核,客觀、中肯的教學評價能夠有效提高學生的學習自信,幫助學生進行查漏補缺。在點評過程中,教師需要及時對學生進行正向評價:“你的這種解題思路非常正確,下次繼續加油。”或者“你的想法不錯,能夠站在另一個角度思考問題,這是一種獨特的解題方式。”上述評價方式能夠對學生起到不錯的激勵作用。
(作者單位:河北省滄州市教育局石油分局華北油田第一中學)
編輯:溫雪蓮