氧化还原反应原理.doc

1 氧化还原反应原理的科学性理解的研究辛永平(山西省原平市第一中学 034100 ) [ 摘要] 依照《普通高中化学课程标准》对氧化还原反应所做的规定要求,本文阐述了氧化还原反应概念和原理的科学学****价值,提出了对氧化还原反应进行科学完整性理解的三个阶段。[ 关键词] 氧化还原反应理解自主探究思维模型培养学生运用化学的概念和原理进行自主探究的能力中学化学教育的一个主要目的,氧化还原反应是一个能指导学生进行自主探究的重要概念和原理。一、氧化还原反应概念和原理的科学学****价值氧化还原反应是一个基本的概念和基本的反应原理, 在中学化学课程中具有重要的地位。(一)理论价值 1、有助于学生更加深刻地理解物质结构与性质的关系。不同元素表现出的不同性质是由其原子结构特别是最外层的电子数目决定的。在氧化还原反应中,活泼金属单质表现出较强还原性,活泼的非金属单质表现出较强的氧化性;不活泼金属元素的简单离子表现出较强的氧化性,不活泼非金属元素的简单离子表现出较强的还原性,并具有一定的递变规律,此规律可在元素周期表中呈现 2、指导学生探究元素化合物的性质。如从得氧失氧角度探究 H 2、C、 CO 的还原性、 CO 2 的氧化性; 从电子得失角度( 原子结构角度) 探究 Na、Cl 2、S、N 2 的性质; 从化合价变化角度探究物质的性质,如H 2S、K 2Cr 2O 7等。此原理可贯穿于所有元素及其化合物的研究过程中。 3、指导学生探究设计物质的制备原理。如实验室中 Cl 2 的制备, 工业上制备 H 2 SO 4、 HNO 3 的反应原理的设计、工业上制备高纯硅的反应原理的设计等, 都以氧化还原反应原理为指导。有机反应中的氧化还原在形式上表现为加氢( 去氧) 和加氧( 去氢)( 其实质仍为电子转移), 可帮助学生理解官能团之间的转化以及设计简单的有机物合成路线。 4 、指导推断复杂反应的产物或反应物。如在探究 Na和H 2O 的反应中,可以在氧化还原反应原理的指导下从理论上推知产物是 H 2和Na OH , 使学生的学****在科学概念和原理的指导下进行,减少盲目性。在一些定量反应中,可依据电子得失总数相等来确定未知物。 2 5、指导学生探究设计合理的原电池和电解池。原则上, 任意一个自发的氧化还原反应均可设计成一个原电池。理解了原电池和电解池反应的实质是氧化还原反应,可帮助学生深入理解化学能和电能之间的关系,也可根据需要设计原电池和电解池解决实际问题。如失去标志的蓄电池正负极的判断,含 K 2Cr 2O 7 的酸性工业废水的处理,均可引导学生设计一个电解池来解决。 6 、帮助学生形成正确的辨证统一的哲学观点。氧化还原反应中氧化过程和还原过程是同时发生、同时存在的,电子得失数目总是相等的。自然界的这一客观规律对学生形成对立统一和物质不灭的哲学观点,建立两点论的思维模型来说是最好的课程内容之一。(二)应用价值 1 、指导设计物质制备原理。自然界为我们提供的元素绝大多数以化合物的形式存在,而至今人们离不开的金属单质及其合金,必须利用氧化还原反应从矿石中提取。同时,又利用氧化还原反应时刻与其反过程——金属的腐蚀作斗争,寻求防止金属腐蚀的有效方法。有机物的制备可利用官能团之间进行氧化还原反应的特点来设计合成路线,如— NH 2 可由— NO 2 通过还原反应来制备, — CO —可由—