氧化还原教学方法

如何理解中学化学氧化还原反应的教学

时间：2011-07-13 来源：科教文汇作者：黄立军

【摘要】氧化还原反应是中学化学教学的重点和难点，本文从氧化还原概念的提出、氧化还原反应与非氧化还原反应的内在联系和氧化与还原的辩证关系等三个方面说明，在氧化还原反应教学中应正确理解教材，把握教材尺度，提高教学质量。

【关键词】中学化学氧化还原反应理解教材

氧化还原反应是中学化学教学的重点和难点，为突出重点、分散难点，在中学化学教材中采用了“三级跳”的形式，初中阶段只从得氧失氧的角度分别讲述氧化反应和还原反应，高一化学第一章里提出氧化还原反应的本质是电子的转移，第六章里又讲到氧化还原反应方程式的配平方法，进一步从质量守恒和电荷守恒两方面完善对氧化还原的认识。搞好氧化还原这一知识点的教学，首先要吃透教材，下面谈谈自己在理解教材过程中的几点认识，供大家参考。

一、氧化还原概念的提出

1 ．必要性

科学研究必须要解决的一个问题就是对研究对象的合理分类，而分类的依据不同，就会得到多种分类结果。在初中化学里，根据反应中原子重新结合的形式，将化学反应分为四种基本类型，用A ， B ， C ， D 表示原子或原子团时可写出如下通式：

A+B → AB （化合反应）

AB → A+B （分解反应）

A+BC → AC+B （置换反应）

AB+CD → AD+CB （复分解反应）

显然，这种分类方法建立在原子分子论的基础上，由于原子结合形式的多样性，四种基本类型不能包括全部化学反应。自19 世纪末发现电子到20 世纪初形成原子结构理论，人们逐渐认识到化学反应的实质是电子的运动状态发生了变化，于是从电子转移的角度又提出将化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应两大类，这样分类可以囊括所有的化学反应，是一种更深层次的分类方法，也更加深入地揭示了化学反应的本质。

在初中化学课本里，氧化反应属于化合反应，物质得氧是氧化，失氧是还原，由于这种认识只停留在事物的表面，所以常会导出一些错误的结论。例如H 2 S 的不完全燃烧：

2H 2 S+O 2 =2S+2H 2 O

若按上述说法，H 2 S 中S 元素没有与氧结合，所以未被氧化，而H 元素与氧结合成水，所以被氧化，显然这一结论是错误的。甚至在高一讲过氧化还原反应之后，仍有部分学生在解题时受“得氧是氧化”这一思维定势的影响，认为S 和H 2 O 都是上述反应的氧化产物。所以在高一课本第一章就提出氧化还原反应的新概念是十分必要的，但笔者认为《氧化还原反应》一节安排在第一章的最后一节更为适宜，这样可以保证《碱金属》教学内容的连续性和整体性。

2 ．合理性

在氧化还原反应的新概念中，物质没有得氧却可以称为氧化，这是使之成为教学难点的原因之一，为突破难点，可利用比较的方法突出其合理性。

2Mg+O 2 =2MgO

Mg+Cl 2 =MgCl 2

Mg+H 2 SO 4 （稀）=MgSO 4 +H 2

比较上述三个反应，从电子得失的角度分析，Mg 发生了同样的变化：，既然Mg与氧结合叫做氧化，那么与氯结合，与硫酸根结合也叫氧化是合理的、可行的；反之，不同化合物中的Mg 2+ 重新转变成Mg ，也都可以称为还原。

二、氧化还原反应与非氧化还原反应的内在联系

众所周知，在化学上金属与非金属、酸与碱、离子键与共价键、离子化合物与共价化合物等都没有严格的界限，或者说中间都存在着某种过渡状态，从量变到质变。那么氧化还原反应与非氧化还原反应的关系是“逐步过渡”还是“非此即彼”的呢？我们以一个典型的非氧化还

原反应为例，分析反应过程中有无电子的相对偏移。

NaOH+HCl=NaCl+H 2 O 改写成离子方程式为H + +OH －=H 2 O ，在反应物中，H + 与H 原子相比，少一个电子，带一个正电荷，OH －中相对多一个电子，有成对电子对，带一个负电荷。但生成物H 2 O 中，电子对是共用的，也就是说H + 在一定程度上得到了电子。可见，在中和反应中，电子仍有一定程度的偏移，只是为了研究化学问题的方便，人为规定用化合价是否改变（在大学化学中用氧化数，而氧化数本身就是人为的）来判断“是”与“非”，当电子的偏移导致化合价的变化就称为氧化还原反应，未引起化合价的改变就不属于氧化还原反应。所以，氧化还原反应与非氧化还原反应之间不存在不可逾越的鸿沟，二者的区别仅在于电子转移的程度不同而已。

三、氧化与还原的辩证关系

1 ．相互依存

氧化还原反应的本质是电子发生了转移（得失或偏移），在反应中电子有得必有失，因此氧化与还原相互依存。如在2Mg+O 2 =2MgO 的反应中，Mg 被氧化，O 2 被还原。氧

化还原反应的相关概念多，容易相互干扰而产生负迁移，因此，要明确概念的范围，理清概念间的内在联系。这种内在联系可用两条等效的“线”表示：

得电子→化合价降低→被还原→是氧化剂→表现氧化性→得到还原产物

失电子→化合价升高→被氧化→是还原剂→表现还原性→得到氧化产物

电子得失是氧化还原的微观本质；化合价升降是宏观表现，也可以说是特征；被氧化、被还原是发生了化学变化，“剂”和“性”都针对反应物而言，产物即生成物。

2 ．相互转化

在氧化还原反应中，氧化剂得电子化合价降低，得到还原产物，还原产物处于低价态具有还原性，在其他反应中又可作为还原剂。反之，由还原剂得到的氧化产物具有氧化性，在其他反应中可作为氧化剂，这种转化关系可用下式表示：

这里隐含着一个重要规律，即氧化还原反应总是强氧化剂和强还原剂反应，转化成弱氧化剂和弱还原剂。简单地说，氧化还原反应的方向是由强到弱，教材中虽然没有明确提出这一规律，但我们在教学中应将其引申出来，以提高学生对氧化还原反应的认识，适应考试的要求。