解构与重构,拓展与提升

教师在复习时常用的教学模式是先进行知识点梳理,然后配以大量的习题加以强化训练.学生在知识点复习时觉得枯燥无味,缺乏新鲜感,昏昏欲睡;做题时糊里糊涂,完成任务了事,始终在被动接受,学习效率低下.高三复习课必须提高学生的学习兴趣,让学生在复习时始终有新鲜感,能够有所得;必须帮助学生理顺知识要点,完成知识框架的自主建构,形成稳定的心理表征;必须培养学生的思维能力,提高解决实际问题的能力.氧化还原反应是高中化学课程中极为重要的反应类型,也是历年高考的重点和热点内容.高考中以工农业生产、生活、社会中的实际问题作为载体,设置不同的新情境,考查氧化还原反应的基本概念、配平、氧化性、还原性强弱比较、计算以及在电化学等方面应用.如何提高学生学习兴趣,进行知识整合,沉淀化学思想方法、提高高三复习课效率.下面谈谈氧化还原反应内容的复习方法与大家分享,

一、设计新颖实验,激发求知欲望

探究一:(1)向新制的FeSO4溶液中加几滴KSCN溶液,没有现象,再滴加H2O2,溶液出现血红色.(2)另取新制的FeSO4溶液中加入KOH溶液至过量,微热.

复习课中没有简单直接复习概念,也没有用习题引入,学生觉得新鲜有趣;实验操作虽然简单,实验现象却色彩斑斓,美轮美奂;实验结果直观明了,学生的学习兴趣受到激发.

二、解构原有概念,沉淀化学思维

学生已经在高一、高二的学习中初步建构了氧化还原反应的概念,但是还不够丰实和完美.一轮复习首先要从最基础的知识着手,帮助学生理清基本概念,打下坚实的根基.

请学生分析在刚才的实验中涉及哪些反应,写出相关反应方程式.判断哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应,相关反应标注氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,并分别使用单线桥和双线桥标出电子转移的方向和数目.学生写出四个相关反应的方程式:

①2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;

②Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;

③Fe2++2OH-Fe(OH)2,

④4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3.

由此获得氧化还原反应的概念如下:

氧化剂 得电子 还原反应 还原产物

(氧化性)(化合价降低) (被还原)

还原剂 失电子 氧化反应 氧化产物

(还原性)(化合价升高)(被氧化)

探究二:向(1)中所得液体中继续滴加H2O2;向(2)中通入Cl2,继续观察现象.实验现象出乎意料,(1)中红色逐渐褪去,且有气泡产生.(2)中可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:K2FeO4).

引导学生分析、解释化学实验(1)中的异常现象;根据信息书写并配平化学实验(2)中的离子方程式.化学实验(1)中红色褪去的原因可能是什么?如何验证?气体的成分是什么?从何而来?师生共同分析讨论猜测可知过量的H2O2将SCN-氧化了,Fe3+作为H2O2分解的催化剂,产生的气体是氧气.(2)中发生的反应为:2Fe(OH)3+3Cl2+10OH-2FeO2-4+6Cl-+8H2O.

从实验中获取信息,可以得出哪些氧化还原规律?

(1)强弱规律:强氧化剂+强还原剂弱还原剂+弱氧化剂;(2)守恒规律:在氧化还原反应中,氧化剂所得电子的总数等于还原剂所失去电子的总数;或者说氧化剂化合价降低的总价数等于还原剂化合价升高的总价数;(3)先后规律:多种氧化剂与多种还原剂相遇时,总是按照氧化性、还原性强弱顺序,氧化性强的氧化剂优先氧化还原性强的还原剂.例如:还原性:Fe2+>SCN-.

三、概念有机融合,重新立体建构

概念的重新建构应该是打破原有认识平衡,促使认知平衡移动,建立新的知识平衡的过程;帮助学生突破瓶颈,进一步将概念立体建构、自我丰实、获得螺旋式提升的过程.

1.拓展应用,优化知识结构

(1)氧化还原反应在电化学上的应用

探究三:将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗 在液滴外沿棕色铁锈环(b),如***1所示.

①导致该现象的主要原因是什么?

②液滴边缘是正极区,发生的电极反应是什么?

③如何运用电化学原理设计制备Fe(OH)2?

解析以现实生活中钢铁生锈的现象为场景,分析得出钢铁发生吸氧腐蚀,出现棕色铁锈环的原因是液滴之下氧气含量比边缘少;正极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-;运用电化学反应原理可以设计装置制备Fe(OH)2,如***2所示.

(2)氧化还原反应在元素化合物方面的应用

探究四:水是人类赖以生存的基本物质之一,也是化学反应中的常见物质,试归纳总结常见氧化还原反应中水所扮演的角色.

点评创设一个钢铁腐蚀的情景,进行电化学等方面知识的考查;归纳水在氧化还原反应中的作用,均能加深对氧化还原反应原理的理解和运用.

2.发散延伸,提升思维能力

探究五:有哪些角度判断氧化性、还原性的强弱?说明影响物质氧化性的外界因素有哪些?

判断氧化性、还原性的强弱可以依据金属活动顺序判断;依据元素周期律判断;依据具体反应方程式进行判断;依据反应条件的差异判断;依据原电池中的电极反应判断.影响物质氧化性的外界因素有浓度的影响,如浓硝酸和稀硝酸;温度的影响,浓硫酸在常温下无法氧化Cu、Ag等金属,在加热时则能够将其氧化;溶液酸碱性的影响,如某些酸根离子(NO-3、ClO-)在酸性条件下表现出较强氧化性,而在中性或碱性溶液中则氧化性较弱.

点评通过发散性问题的设置,使学生自我的知识体系稳定化、有序化、立体化,培养学生快速从头脑记忆中搜索、提取相关的化学知识、解决实际问题的思维能力.

四、反思

从赏心悦目的实验入手,从出乎意料的实验现象切入,学生的学习兴趣得到激发,主观能动性得以发挥,思考的维度得以发散.在教师的引领下通过处理实验信息、探究问题来整合学生前期所学但又较为松散、零碎的知识并形成知识网络,建立稳定有序的心理表征.概念的重构不是简单知识的堆积,而是将氧化还原反应与其关联的内容有机融合,让学生切身感受到知识点的复习不是单一维度,而是多维立体的框架,从中提炼化学的思想方法并使其内化为学生的能力,从而获得螺旋式提升.

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