“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)銜接與作業(yè)設(shè)計(jì)

許志勤

摘要：從課程標(biāo)準(zhǔn)和教科書看，初、高中“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)不會(huì)產(chǎn)生銜接問題，所謂銜接困難其實(shí)是教學(xué)困難，其形成主要有兩個(gè)方面的原因?！皢栴}”的解決主要在于搞好高中化學(xué)《必修1》中氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。設(shè)計(jì)了包含多種作業(yè)的學(xué)案來配合氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：氧化還原反應(yīng)；教學(xué)銜接；教學(xué)策略；學(xué)案；作業(yè)設(shè)計(jì)

文章編號：1005–6629（2014）2–0051–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的重要內(nèi)容，初、高中氧化還原反應(yīng)的教學(xué)銜接，無論在這一輪課程教材改革之前還是之后，都一直受到人們的關(guān)注。本文擬就此作一些討論，探索如何解決好這個(gè)問題。

1 初、高中化學(xué)中“氧化還原反應(yīng)”的銜接問題

弄清銜接問題的由來，是解決好這個(gè)問題的關(guān)鍵所在。這需要從教學(xué)的“上游”查起。

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定

在《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》課程內(nèi)容一級主題“物質(zhì)的化學(xué)變化”中，二級主題“認(rèn)識幾種化學(xué)反應(yīng)”對反應(yīng)類型只要求“初步認(rèn)識常見的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，能用于解釋日常生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象”，對氧化還原反應(yīng)沒有提出要求；僅在一級主題“身邊的化學(xué)物質(zhì)”中，二級主題“金屬與金屬礦物”的活動(dòng)與探究建議⑤中提到了“用實(shí)驗(yàn)方法將氧化鐵中的鐵還原出來”，出現(xiàn)了“還原”二字。在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中，“化學(xué)1”內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的“主題3常見無機(jī)物及其應(yīng)用”中規(guī)定：“根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應(yīng)?！?/p>

1.2 教科書中氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的銜接

下面的討論主要圍繞人教版和蘇教版教科書來展開。

1.2.1 人教版教科書中氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的銜接

人教版九年級《化學(xué)》在第二單元“我們周圍的空氣”的“課題2氧氣”中介紹了化學(xué)反應(yīng)、氧化反應(yīng)，出現(xiàn)了氧化性和氧化劑概念。在第四單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”中介紹了原子的構(gòu)成和核外電子排布、化合價(jià)等基礎(chǔ)知識。在第六單元“碳和碳的氧化物”中介紹了還原反應(yīng)，出現(xiàn)了還原性概念[1]。

人教版高中《化學(xué)1》在第二章“化學(xué)物質(zhì)及其變化”第三節(jié)“氧化還原反應(yīng)”中，首先以木炭還原氧化銅為例，從得氧、失氧角度判斷氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)、碳發(fā)生了氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)上，說明氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的，這樣的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。接著，通過分析氧化還原反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后有無變化、如何變化，總結(jié)出在氧化還原反應(yīng)中某些元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生了變化。然后指出原子核外電子的運(yùn)動(dòng)情況對物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)有著非常大的影響，要想深刻地揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，需要從微觀的角度來認(rèn)識電子轉(zhuǎn)移與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。課本中結(jié)合實(shí)例分析總結(jié)：有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)表現(xiàn)為被氧化的元素的化合價(jià)升高，其實(shí)質(zhì)是該元素的原子失去（或偏離）電子的過程；還原反應(yīng)表現(xiàn)為被還原的元素的化合價(jià)降低，其實(shí)質(zhì)是該元素的原子獲得（或偏向）電子的過程。最后說明氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用[2]。

1.2.2 蘇教版教科書中氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的銜接

蘇教版九年級《化學(xué)》在“第2章 我們身邊的物質(zhì)”中出現(xiàn)了氧化反應(yīng)概念。在“第3章 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”中介紹了原子的構(gòu)成、化合價(jià)。在“第5章 金屬與礦物”的“第二節(jié) 鐵的冶煉合金”的“拓展視野”欄目中介紹了金屬的氧化與金屬氧化物的還原概念[3]。

蘇教版高中《化學(xué)1》在專題1“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”第一單元“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”的“物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化”后半部分總結(jié)了化學(xué)反應(yīng)的常見分類方法，并且首次介紹了根據(jù)元素化合價(jià)是否發(fā)生變化將化學(xué)反應(yīng)分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。在專題2“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”第一單元“氯、溴、碘及其化合物”中，專設(shè)“氧化還原反應(yīng)”一節(jié)，在分析反應(yīng)過程中的電子轉(zhuǎn)移和元素化合價(jià)改變之后，從電子轉(zhuǎn)移角度重新定義氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)，并介紹還原劑和氧化劑概念，隨后附有題為“物質(zhì)的氧化性和還原性的強(qiáng)弱”的“拓展視野”欄目[4]。

1.3 初、高中氧化還原反應(yīng)內(nèi)容銜接困難的由來及對策

從課程標(biāo)準(zhǔn)看，初中階段對“氧化還原”沒有提出要求，從理論上說，不會(huì)產(chǎn)生銜接問題。

從教科書看，人教版九年級《化學(xué)》只是滲透性地提了一下有關(guān)概念，蘇教版九年級《化學(xué)》關(guān)于氧化還原反應(yīng)的內(nèi)容更少，要求更低。這兩個(gè)版本的氧化還原內(nèi)容都是主要安排在高中階段，高中化學(xué)應(yīng)該“從頭做起”，所謂銜接困難實(shí)際上是一個(gè)不存在的偽命題。錯(cuò)覺從何而來？我們認(rèn)為，沒有銜接困難不等于沒有教學(xué)困難。所謂銜接困難其實(shí)是教學(xué)困難，其形成原因主要有兩個(gè)方面：

（1）高中階段（主要是必修1）既安排了氧化還原得氧失氧認(rèn)識的補(bǔ)充、完善、整理，又安排了化合價(jià)變化和電子轉(zhuǎn)移的理論分析，而且很快就涉及復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用，內(nèi)容較多、較集中，教學(xué)任務(wù)較重而教學(xué)時(shí)間較少，各階段間的緩沖時(shí)間太短。

（2）說存在銜接困難的人，對初中化學(xué)氧化還原反應(yīng)知識安排的了解可能還停留在舊的內(nèi)容體系階段，或者跟舊的教學(xué)大綱和教科書比較，覺得初中學(xué)的太少太淺了，高中的任務(wù)更多更重了，因而是“銜接困難”。

我們認(rèn)為，“問題”的解決主要應(yīng)該在“下游”方面，在于設(shè)法搞好高中《化學(xué)必修1》中氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。

2 教學(xué)探索與作業(yè)設(shè)計(jì)

我們認(rèn)為，在高一必修模塊《化學(xué)1》的氧化還原反應(yīng)教學(xué)之前，必須做好學(xué)生從得氧失氧角度對氧化還原反應(yīng)認(rèn)識的摸底與診斷工作；必須鞏固、拓展學(xué)生對原子得、失電子與元素化合價(jià)以及與物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)關(guān)系的認(rèn)識。我們還認(rèn)為，要求學(xué)生同時(shí)掌握氧化還原反應(yīng)的得氧失氧理論、化合價(jià)變化理論和電子轉(zhuǎn)移理論不但沒有必要，而且會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

我們的教學(xué)思路是：

（1）首先對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行摸底與診斷，據(jù)以微調(diào)教學(xué)方案。

（2）進(jìn)一步幫助學(xué)生明確原子結(jié)構(gòu)變化（得或失電子）與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)的關(guān)系；著重引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度拓展氧化還原反應(yīng)概念；減少得氧失氧理論和化合價(jià)升降理論對學(xué)生掌握電子轉(zhuǎn)移理論的干擾，減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

（3）把化合價(jià)變化作為判斷電子轉(zhuǎn)移情況的工具，使學(xué)生明確并鞏固對化合價(jià)本質(zhì)的認(rèn)識，能熟練地進(jìn)行化合價(jià)變化與電子轉(zhuǎn)移情況的相互推斷。

（4）引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)拓展氧化還原反應(yīng)概念的好處，重視電子轉(zhuǎn)移理論的掌握。

（5）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主閱讀、思考和練習(xí)等，更快地學(xué)會(huì)高中階段學(xué)習(xí)方法。

（6）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)辯證地看待氧化和還原這對矛盾，減少理解困難。

為此，我們設(shè)計(jì)了學(xué)案來配合氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，現(xiàn)簡介如下。

氧化還原反應(yīng)學(xué)案（一）

[導(dǎo)言]

氧化性、還原性是物質(zhì)的重要性質(zhì)。在研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，通常要注意它是否具有氧化性或還原性，注意其氧化性或還原性的強(qiáng)弱。

氧化還原反應(yīng)等概念不但從一個(gè)新角度加深了我們對物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)提供了重要的工具。

要掌握氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識，首先要深入理解和掌握有關(guān)概念，還要注意掌握進(jìn)行氧化還原分析和表達(dá)的規(guī)則及技能。

作業(yè)一：摸底與診斷

1.什么是氧化反應(yīng)？什么是還原反應(yīng)？什么是氧化還原反應(yīng)？

2.下列說法中，錯(cuò)誤的是（ ）

A.失氧的物質(zhì)被還原，得氧的物質(zhì)被氧化

B.失氧的物質(zhì)是反應(yīng)物，得氧的物質(zhì)是生成物

C.氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑發(fā)生還原反應(yīng)

D.氧化劑具有氧化性，還原劑具有還原性

3.下列說法中，正確的是（ ）

A.化合價(jià)跟參加反應(yīng)的元素的質(zhì)量有關(guān)

B.正價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子得到（或偏向）的電子數(shù)

C.負(fù)價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子失去（或偏離）的電子數(shù)

D.根據(jù)化合價(jià)可以確定元素原子得到（偏向）或失去（偏離）的電子數(shù)

4.下列反應(yīng)中不屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ）

A.實(shí)驗(yàn)室制氧氣 B.實(shí)驗(yàn)室制氫氣

C.硫在氧氣中燃燒 D.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳

5.用“橋式箭線（橋線）”標(biāo)出上題的氧化還原反應(yīng)中氧原子轉(zhuǎn)移方向。

實(shí)際上，銅氧化的過程可看作是銅得到氧、發(fā)生氧化，同時(shí)氧氣失去氧、發(fā)生還原的過程。有得氧必有失氧，氧化跟還原雖然過程相反但總是相伴發(fā)生的，所以通常就把這樣的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在化學(xué)中像這樣互相矛盾又互相依賴、同時(shí)存在的現(xiàn)象是很多的。

回頭看看：

“作業(yè)一”的第1題和第2題你答對了嗎？如果錯(cuò)了，請找找原因。

二、氧化、還原的原始概念的局限性

可見，從得氧、失氧觀點(diǎn)分析化學(xué)反應(yīng)有很大的局限性，其根源在于：從得氧、失氧角度看到的只是表面，沒有涉及反應(yīng)的本質(zhì)。只有突破這個(gè)局限性才能夠使氧化還原反應(yīng)分析研究適用于更多的化學(xué)反應(yīng)，從而發(fā)揮更大的作用。

三、氧化、還原的本質(zhì)

我們知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，為了形成比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，有些原子容易失去電子，有些原子則容易得到電子。不同的原子（或離子）得、失電子的傾向是不同的。上述反應(yīng)的本質(zhì)是，比較容易失電子的氫原子把電子轉(zhuǎn)移給了比較容易得電子的銅離子。氫氣氧化的本質(zhì)是氫原子向外轉(zhuǎn)移出電子，氧化銅還原的本質(zhì)是銅離子結(jié)合了轉(zhuǎn)移來的電子。

如果用導(dǎo)線把鋅片和一個(gè)炭棒連接起來插在硫酸銅溶液中，可以通過電流表觀察到電子由鋅片流向炭棒，并觀察到炭棒上有銅析出。

四、怎樣進(jìn)行氧化、還原的分析和判斷

根據(jù)上面的討論，要進(jìn)行氧化、還原的判斷就必須確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移。怎樣簡便地確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移呢？由于發(fā)生電子轉(zhuǎn)移時(shí)元素的化合價(jià)要發(fā)生變化，通常就用元素化合價(jià)的變化來進(jìn)行判斷：在化學(xué)反應(yīng)中，如果發(fā)生元素的化合價(jià)變化，就可以判斷發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；如果某元素的化合價(jià)升高，就可以判斷這種元素被氧化（發(fā)生氧化反應(yīng)）；如果某元素的化合價(jià)降低，就可以判斷這種元素被還原（發(fā)生還原反應(yīng)）。例如：

在反應(yīng)物含有多種元素的氧化還原反應(yīng)中，往往只有一部分元素的化合價(jià)發(fā)生變化，這些元素是進(jìn)行氧化還原分析的核心。敏捷地找到核心元素，弄清它們的化合價(jià)變化，是搞好氧化還原分析、提高分析效率的關(guān)鍵。下面幾條有助于準(zhǔn)確地進(jìn)行核心元素的判斷：

（1）關(guān)注可變價(jià)元素（例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素），了解含有不同價(jià)態(tài)該元素的物質(zhì)，確定該元素的價(jià)態(tài)，并畫出該元素化合價(jià)的數(shù)軸。例如：

7.判斷下列反應(yīng)是不是氧化-還原反應(yīng)；如果是氧化-還原反應(yīng)，請仿照下列“雙線橋”格式分析電子轉(zhuǎn)移情況，并注明氧化劑、還原劑。

思考：你認(rèn)為哪種化學(xué)反應(yīng)分類方法適用面廣、包容度大？

10.有人說“凡是涉及單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”，還有人說“化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”……這些說法對嗎？為什么？請?jiān)谒伎嫉幕A(chǔ)上填寫下表。

*19.在氧化還原反應(yīng)中，有時(shí)在變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原過程，這時(shí)變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)都會(huì)往中間價(jià)態(tài)靠攏，直至變成同一價(jià)態(tài)。這個(gè)規(guī)則常稱為趨中規(guī)律。

*20.請根據(jù)氧化還原的理論和相關(guān)元素的化合價(jià)知識推測下列反應(yīng)的產(chǎn)物，寫出化學(xué)方程式。

（1）鎂條在二氧化碳中燃燒，得到黑色顆粒狀固體

（2）金屬鈉放入水中，生成大量氣體

（3）二氧化硫和氧氣在適當(dāng)溫度并有催化劑存在的條件下，能發(fā)生化合反應(yīng)

（4）二氧化硫和硫化氫（H2S）氣體混合，生成淡黃色固體

[請你小結(jié)]

你認(rèn)為對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氧化還原分析有哪些步驟？需要注意哪些問題？

參考文獻(xiàn)：

[1]胡美玲主編.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2001：31～32，108，68～81.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2004：30～32.

[3]中學(xué)化學(xué)國家課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].上海：上海教育出版社，2001：32，65，77～78，120.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].南京：江蘇教育出版社，2005：5～6，45～46.

我們的教學(xué)思路是：

（1）首先對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行摸底與診斷，據(jù)以微調(diào)教學(xué)方案。

（2）進(jìn)一步幫助學(xué)生明確原子結(jié)構(gòu)變化（得或失電子）與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)的關(guān)系；著重引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度拓展氧化還原反應(yīng)概念；減少得氧失氧理論和化合價(jià)升降理論對學(xué)生掌握電子轉(zhuǎn)移理論的干擾，減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

（3）把化合價(jià)變化作為判斷電子轉(zhuǎn)移情況的工具，使學(xué)生明確并鞏固對化合價(jià)本質(zhì)的認(rèn)識，能熟練地進(jìn)行化合價(jià)變化與電子轉(zhuǎn)移情況的相互推斷。

（4）引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)拓展氧化還原反應(yīng)概念的好處，重視電子轉(zhuǎn)移理論的掌握。

（5）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主閱讀、思考和練習(xí)等，更快地學(xué)會(huì)高中階段學(xué)習(xí)方法。

（6）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)辯證地看待氧化和還原這對矛盾，減少理解困難。

為此，我們設(shè)計(jì)了學(xué)案來配合氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，現(xiàn)簡介如下。

氧化還原反應(yīng)學(xué)案（一）

[導(dǎo)言]

氧化性、還原性是物質(zhì)的重要性質(zhì)。在研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，通常要注意它是否具有氧化性或還原性，注意其氧化性或還原性的強(qiáng)弱。

氧化還原反應(yīng)等概念不但從一個(gè)新角度加深了我們對物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)提供了重要的工具。

要掌握氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識，首先要深入理解和掌握有關(guān)概念，還要注意掌握進(jìn)行氧化還原分析和表達(dá)的規(guī)則及技能。

作業(yè)一：摸底與診斷

1.什么是氧化反應(yīng)？什么是還原反應(yīng)？什么是氧化還原反應(yīng)？

2.下列說法中，錯(cuò)誤的是（ ）

A.失氧的物質(zhì)被還原，得氧的物質(zhì)被氧化

B.失氧的物質(zhì)是反應(yīng)物，得氧的物質(zhì)是生成物

C.氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑發(fā)生還原反應(yīng)

D.氧化劑具有氧化性，還原劑具有還原性

3.下列說法中，正確的是（ ）

A.化合價(jià)跟參加反應(yīng)的元素的質(zhì)量有關(guān)

B.正價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子得到（或偏向）的電子數(shù)

C.負(fù)價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子失去（或偏離）的電子數(shù)

D.根據(jù)化合價(jià)可以確定元素原子得到（偏向）或失去（偏離）的電子數(shù)

4.下列反應(yīng)中不屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ）

A.實(shí)驗(yàn)室制氧氣 B.實(shí)驗(yàn)室制氫氣

C.硫在氧氣中燃燒 D.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳

5.用“橋式箭線（橋線）”標(biāo)出上題的氧化還原反應(yīng)中氧原子轉(zhuǎn)移方向。

實(shí)際上，銅氧化的過程可看作是銅得到氧、發(fā)生氧化，同時(shí)氧氣失去氧、發(fā)生還原的過程。有得氧必有失氧，氧化跟還原雖然過程相反但總是相伴發(fā)生的，所以通常就把這樣的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在化學(xué)中像這樣互相矛盾又互相依賴、同時(shí)存在的現(xiàn)象是很多的。

回頭看看：

“作業(yè)一”的第1題和第2題你答對了嗎？如果錯(cuò)了，請找找原因。

二、氧化、還原的原始概念的局限性

可見，從得氧、失氧觀點(diǎn)分析化學(xué)反應(yīng)有很大的局限性，其根源在于：從得氧、失氧角度看到的只是表面，沒有涉及反應(yīng)的本質(zhì)。只有突破這個(gè)局限性才能夠使氧化還原反應(yīng)分析研究適用于更多的化學(xué)反應(yīng)，從而發(fā)揮更大的作用。

三、氧化、還原的本質(zhì)

我們知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，為了形成比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，有些原子容易失去電子，有些原子則容易得到電子。不同的原子（或離子）得、失電子的傾向是不同的。上述反應(yīng)的本質(zhì)是，比較容易失電子的氫原子把電子轉(zhuǎn)移給了比較容易得電子的銅離子。氫氣氧化的本質(zhì)是氫原子向外轉(zhuǎn)移出電子，氧化銅還原的本質(zhì)是銅離子結(jié)合了轉(zhuǎn)移來的電子。

如果用導(dǎo)線把鋅片和一個(gè)炭棒連接起來插在硫酸銅溶液中，可以通過電流表觀察到電子由鋅片流向炭棒，并觀察到炭棒上有銅析出。

四、怎樣進(jìn)行氧化、還原的分析和判斷

根據(jù)上面的討論，要進(jìn)行氧化、還原的判斷就必須確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移。怎樣簡便地確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移呢？由于發(fā)生電子轉(zhuǎn)移時(shí)元素的化合價(jià)要發(fā)生變化，通常就用元素化合價(jià)的變化來進(jìn)行判斷：在化學(xué)反應(yīng)中，如果發(fā)生元素的化合價(jià)變化，就可以判斷發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；如果某元素的化合價(jià)升高，就可以判斷這種元素被氧化（發(fā)生氧化反應(yīng)）；如果某元素的化合價(jià)降低，就可以判斷這種元素被還原（發(fā)生還原反應(yīng)）。例如：

在反應(yīng)物含有多種元素的氧化還原反應(yīng)中，往往只有一部分元素的化合價(jià)發(fā)生變化，這些元素是進(jìn)行氧化還原分析的核心。敏捷地找到核心元素，弄清它們的化合價(jià)變化，是搞好氧化還原分析、提高分析效率的關(guān)鍵。下面幾條有助于準(zhǔn)確地進(jìn)行核心元素的判斷：

（1）關(guān)注可變價(jià)元素（例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素），了解含有不同價(jià)態(tài)該元素的物質(zhì)，確定該元素的價(jià)態(tài)，并畫出該元素化合價(jià)的數(shù)軸。例如：

7.判斷下列反應(yīng)是不是氧化-還原反應(yīng)；如果是氧化-還原反應(yīng)，請仿照下列“雙線橋”格式分析電子轉(zhuǎn)移情況，并注明氧化劑、還原劑。

思考：你認(rèn)為哪種化學(xué)反應(yīng)分類方法適用面廣、包容度大？

10.有人說“凡是涉及單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”，還有人說“化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”……這些說法對嗎？為什么？請?jiān)谒伎嫉幕A(chǔ)上填寫下表。

*19.在氧化還原反應(yīng)中，有時(shí)在變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原過程，這時(shí)變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)都會(huì)往中間價(jià)態(tài)靠攏，直至變成同一價(jià)態(tài)。這個(gè)規(guī)則常稱為趨中規(guī)律。

*20.請根據(jù)氧化還原的理論和相關(guān)元素的化合價(jià)知識推測下列反應(yīng)的產(chǎn)物，寫出化學(xué)方程式。

（1）鎂條在二氧化碳中燃燒，得到黑色顆粒狀固體

（2）金屬鈉放入水中，生成大量氣體

（3）二氧化硫和氧氣在適當(dāng)溫度并有催化劑存在的條件下，能發(fā)生化合反應(yīng)

（4）二氧化硫和硫化氫（H2S）氣體混合，生成淡黃色固體

[請你小結(jié)]

你認(rèn)為對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氧化還原分析有哪些步驟？需要注意哪些問題？

參考文獻(xiàn)：

[1]胡美玲主編.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2001：31～32，108，68～81.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2004：30～32.

[3]中學(xué)化學(xué)國家課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].上海：上海教育出版社，2001：32，65，77～78，120.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].南京：江蘇教育出版社，2005：5～6，45～46.

我們的教學(xué)思路是：

（1）首先對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行摸底與診斷，據(jù)以微調(diào)教學(xué)方案。

（2）進(jìn)一步幫助學(xué)生明確原子結(jié)構(gòu)變化（得或失電子）與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)的關(guān)系；著重引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度拓展氧化還原反應(yīng)概念；減少得氧失氧理論和化合價(jià)升降理論對學(xué)生掌握電子轉(zhuǎn)移理論的干擾，減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

（3）把化合價(jià)變化作為判斷電子轉(zhuǎn)移情況的工具，使學(xué)生明確并鞏固對化合價(jià)本質(zhì)的認(rèn)識，能熟練地進(jìn)行化合價(jià)變化與電子轉(zhuǎn)移情況的相互推斷。

（4）引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)拓展氧化還原反應(yīng)概念的好處，重視電子轉(zhuǎn)移理論的掌握。

（5）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主閱讀、思考和練習(xí)等，更快地學(xué)會(huì)高中階段學(xué)習(xí)方法。

（6）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)辯證地看待氧化和還原這對矛盾，減少理解困難。

為此，我們設(shè)計(jì)了學(xué)案來配合氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，現(xiàn)簡介如下。

氧化還原反應(yīng)學(xué)案（一）

[導(dǎo)言]

氧化性、還原性是物質(zhì)的重要性質(zhì)。在研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，通常要注意它是否具有氧化性或還原性，注意其氧化性或還原性的強(qiáng)弱。

氧化還原反應(yīng)等概念不但從一個(gè)新角度加深了我們對物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)提供了重要的工具。

要掌握氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識，首先要深入理解和掌握有關(guān)概念，還要注意掌握進(jìn)行氧化還原分析和表達(dá)的規(guī)則及技能。

作業(yè)一：摸底與診斷

1.什么是氧化反應(yīng)？什么是還原反應(yīng)？什么是氧化還原反應(yīng)？

2.下列說法中，錯(cuò)誤的是（ ）

A.失氧的物質(zhì)被還原，得氧的物質(zhì)被氧化

B.失氧的物質(zhì)是反應(yīng)物，得氧的物質(zhì)是生成物

C.氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)，還原劑發(fā)生還原反應(yīng)

D.氧化劑具有氧化性，還原劑具有還原性

3.下列說法中，正確的是（ ）

A.化合價(jià)跟參加反應(yīng)的元素的質(zhì)量有關(guān)

B.正價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子得到（或偏向）的電子數(shù)

C.負(fù)價(jià)元素的化合價(jià)等于其原子失去（或偏離）的電子數(shù)

D.根據(jù)化合價(jià)可以確定元素原子得到（偏向）或失去（偏離）的電子數(shù)

4.下列反應(yīng)中不屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ）

A.實(shí)驗(yàn)室制氧氣 B.實(shí)驗(yàn)室制氫氣

C.硫在氧氣中燃燒 D.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳

5.用“橋式箭線（橋線）”標(biāo)出上題的氧化還原反應(yīng)中氧原子轉(zhuǎn)移方向。

實(shí)際上，銅氧化的過程可看作是銅得到氧、發(fā)生氧化，同時(shí)氧氣失去氧、發(fā)生還原的過程。有得氧必有失氧，氧化跟還原雖然過程相反但總是相伴發(fā)生的，所以通常就把這樣的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在化學(xué)中像這樣互相矛盾又互相依賴、同時(shí)存在的現(xiàn)象是很多的。

回頭看看：

“作業(yè)一”的第1題和第2題你答對了嗎？如果錯(cuò)了，請找找原因。

二、氧化、還原的原始概念的局限性

可見，從得氧、失氧觀點(diǎn)分析化學(xué)反應(yīng)有很大的局限性，其根源在于：從得氧、失氧角度看到的只是表面，沒有涉及反應(yīng)的本質(zhì)。只有突破這個(gè)局限性才能夠使氧化還原反應(yīng)分析研究適用于更多的化學(xué)反應(yīng)，從而發(fā)揮更大的作用。

三、氧化、還原的本質(zhì)

我們知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，為了形成比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，有些原子容易失去電子，有些原子則容易得到電子。不同的原子（或離子）得、失電子的傾向是不同的。上述反應(yīng)的本質(zhì)是，比較容易失電子的氫原子把電子轉(zhuǎn)移給了比較容易得電子的銅離子。氫氣氧化的本質(zhì)是氫原子向外轉(zhuǎn)移出電子，氧化銅還原的本質(zhì)是銅離子結(jié)合了轉(zhuǎn)移來的電子。

如果用導(dǎo)線把鋅片和一個(gè)炭棒連接起來插在硫酸銅溶液中，可以通過電流表觀察到電子由鋅片流向炭棒，并觀察到炭棒上有銅析出。

四、怎樣進(jìn)行氧化、還原的分析和判斷

根據(jù)上面的討論，要進(jìn)行氧化、還原的判斷就必須確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移。怎樣簡便地確定反應(yīng)物中的原子是否發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移呢？由于發(fā)生電子轉(zhuǎn)移時(shí)元素的化合價(jià)要發(fā)生變化，通常就用元素化合價(jià)的變化來進(jìn)行判斷：在化學(xué)反應(yīng)中，如果發(fā)生元素的化合價(jià)變化，就可以判斷發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；如果某元素的化合價(jià)升高，就可以判斷這種元素被氧化（發(fā)生氧化反應(yīng)）；如果某元素的化合價(jià)降低，就可以判斷這種元素被還原（發(fā)生還原反應(yīng)）。例如：

在反應(yīng)物含有多種元素的氧化還原反應(yīng)中，往往只有一部分元素的化合價(jià)發(fā)生變化，這些元素是進(jìn)行氧化還原分析的核心。敏捷地找到核心元素，弄清它們的化合價(jià)變化，是搞好氧化還原分析、提高分析效率的關(guān)鍵。下面幾條有助于準(zhǔn)確地進(jìn)行核心元素的判斷：

（1）關(guān)注可變價(jià)元素（例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素），了解含有不同價(jià)態(tài)該元素的物質(zhì)，確定該元素的價(jià)態(tài)，并畫出該元素化合價(jià)的數(shù)軸。例如：

7.判斷下列反應(yīng)是不是氧化-還原反應(yīng)；如果是氧化-還原反應(yīng)，請仿照下列“雙線橋”格式分析電子轉(zhuǎn)移情況，并注明氧化劑、還原劑。

思考：你認(rèn)為哪種化學(xué)反應(yīng)分類方法適用面廣、包容度大？

10.有人說“凡是涉及單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”，還有人說“化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)”……這些說法對嗎？為什么？請?jiān)谒伎嫉幕A(chǔ)上填寫下表。

*19.在氧化還原反應(yīng)中，有時(shí)在變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)原子間發(fā)生氧化還原過程，這時(shí)變價(jià)元素的不同價(jià)態(tài)都會(huì)往中間價(jià)態(tài)靠攏，直至變成同一價(jià)態(tài)。這個(gè)規(guī)則常稱為趨中規(guī)律。

*20.請根據(jù)氧化還原的理論和相關(guān)元素的化合價(jià)知識推測下列反應(yīng)的產(chǎn)物，寫出化學(xué)方程式。

（1）鎂條在二氧化碳中燃燒，得到黑色顆粒狀固體

（2）金屬鈉放入水中，生成大量氣體

（3）二氧化硫和氧氣在適當(dāng)溫度并有催化劑存在的條件下，能發(fā)生化合反應(yīng)

（4）二氧化硫和硫化氫（H2S）氣體混合，生成淡黃色固體

[請你小結(jié)]

你認(rèn)為對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氧化還原分析有哪些步驟？需要注意哪些問題？

參考文獻(xiàn)：

[1]胡美玲主編.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2001：31～32，108，68～81.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2004：30～32.

[3]中學(xué)化學(xué)國家課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)九年級上冊[M].上海：上海教育出版社，2001：32，65，77～78，120.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1（必修）[M].南京：江蘇教育出版社，2005：5～6，45～46.