氧化还原反应的启发式教学过程.doc

氧化还原反应的启发式教学过程 为了在化学教学实践中全面提高、培养学生的能力，实施新课程的三维目标，在化学教学中我们运用启发式教学，从而把化学课本中枯燥无味的理论课变成了生动活泼、人人参与的讨论课，极大地调动了学生学习的主动性和积极性。比如，在讲解“氧化还原反应”时，若教师直接给出概念，虽然学生知道了什么是氧化还原反应，但对氧化还原反应认识必然不深刻。若通过设置情境，运用启发式教学，不仅会激发学生的学习兴趣16，而且会使学生在学习过程中辨疑解难，从而更深刻地认识氧化还原反应。下面就通过“氧化还原反应”这一课时的教学，来说明启发式教学在具体教学课时的教学过程设计，从而进一步认识启发式教学在化学教学中的运用。一、教材分析1、地位和作用氧化还原反应是高中化学必修第一章化学反应及其能量变化第三节内容，有其重要的现实意义和实际意义。因为在中学阶段的基本概念、基础理论知识中，氧化还原反应占有极其重要的地位，贯穿于中学化学教材的始终，是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识，凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念，才能使他们理解这些反应的实质。学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。本节教材安排在这里是承前启后、合乎情理（符合学情、符合由表及里的学习规律）的。它既复习了初中的基本类型反应及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习，又将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。所以这样的编排充分体现了教学大纲“螺旋式上升”的基本思想。氧化还原反应像原子结构、元素周期律等内容一样，历来是进行辩证唯物主义教育的好教材。氧化和还原是一对典型的矛盾，它们既对立，又统一，既是相反的，又是相互依存的，有氧化反应发生必然有还原反应发生，它们绝对不可能孤立存在，而是统一在氧化还原反应中。化学中的对立统一现象到处可见，通过认真引导，就可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现。反过来，这又会帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识，对学生形成科学的世界观有着举足轻重的作用和意义。2、 教学目标知识与技能: (1)使学生了解化学反应有多种不同的分类方法，各分类方法由于分类标准不同而有不同的使用范围；(2)知道氧化还原反应，氧化反应，还原反应的概念；(3)能够根据反应中元素化合价是否升降来判断氧化还原反应和非氧化还原反应； (4)能够运用电子转移的观点判断，分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。过程与方法：学会在大量事实的基础上进行概括，归纳，得出结论。情感态度与价值观：从“氧化还原反应”这一概念的发展，体会到人类对事物的认识是不断发展变化的。3、 教学重难点教学重点：氧化还原反应的判断方法。教学难点：氧化还原反应电子转移的分析。二、学情分析及教材处理1、学情分析 初三化学教材对氧化还原反应的知识介绍比较简单，即“物质跟氧发生的反应属于氧化反应，生成物是氧化剂。氧气是一种常见的氧化剂。”和“含氧化合物里的氧被夺去的发应叫做还原反应。”因此，在教师的引导下学生可以通过从得氧、失氧的角度去分析氧化还原反应，然后从化合价的角度去分析氧化还原反应，最后从本质上理解氧化还原反应。2、教材处理（1）分散重点、难点：课时安排为2课时。本次教学只讲述第一课时，第一课时是氧化还原反应的概念，特征，本质及其与初中四种基本反应类型的关系的教学。（2）以氧化还原反应这一系统概念的建立为主线，从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象再到电子转移的本质原因层层推进，逐步深入；并以基本类型反应与氧化还原反应的关系；同时加以一定量的应用、练习来巩固、深化和发展概念。通过氧化还原反应概念的演变，培养学生用发展的眼光、科学的态度、勇于探索的品质学习化学。（3）用电子转移观点来分析氧化-还原反应，由于知识本身较为抽象复杂，且高一学生缺乏对物质结构的认识，分析能力和抽象思维能力都较弱，所以学习此内容时会感到困难。通过本节课的学习，可以对学生进行“透过现象看本质”和“对立统一”的辨证唯物主义观点教育。三、本节课的基本思路（1）以激发学生的学习动机为主线，通过提问、讨论等形式，调动学生学习的积极性。（2）以知识有层次结构为基础，通过分析、讲解，让教师的认识转化为学生的认识。（3）以启发学生思维为核心，通过提问、讨论达到使学生多种感官同时合作，多项信息综合反馈的作用，充分发挥学生的主动作用。（4）多层次，具有代表性的习题，进行巩固提高，为此按照上面思路要突破难点，掌握重点，完成教学目的，并适时指导学生有关的学习方法和将采用讲述、讲义等具有启发性的综合教学方法，把教师的认识结构转化为学生认识体系，启发培养训练学生的思维。爱因斯坦有句名言：“兴趣是最好的老师”。古人亦云：“知之者不如好知者，好之者不如乐知者”。夸美纽斯也说：“兴趣是创设一个欢乐光明的教学途径之一8”。兴趣对学生的学习有着神奇的内驱动作用，能变无效为有效，化低效为高效。在课堂上应首先从培养学生学习化学的兴趣入手，激发他们的求知欲，引导他们自主学习。教学中，教师先通过以下过程激发学生的学习兴趣，调动学生的求知欲。四、教学流程【引入】苹果氧化教师：同学们，看我手上拿了什么？学生大声回答：苹果。教师：对，一个又大又新鲜，红通通的苹果。如果我把这个苹果切开，在空气中放置一会儿，大家猜这个苹果会有怎样的变化？学生根据自己的生活经验，知道苹果表面会变暗。教师：苹果表面变暗，我们说苹果中有物质被氧化了。以调动学生积极性为主线，趣味导入新课激发学生学习兴趣。通过“苹果氧化”的讲述，将学生的注意力引入课堂。问题是思维的动力，有了问题，有了疑问，才能促进学生去进行积极地思维，古语言:“学起于思，思源于疑”就是这个道理6。学生在初中已经学习掌握了氧化反应和还原反应的概念，所以在接下来的课堂教学中，教师注重新旧知识的联系，从学生已有知识水平入手，通过问题启发让学生一步步接近新知识。这样既复习了旧知识，也有利于从旧知识向新知识过渡。教师：在初中已经学习了氧化反应和还原反应，请大家讨论思考把化学反应分为氧化反应和还原反应的标准是什么？问题一提出，学生积极地思考起来，举手要发言的很多。由于这是初中所学知识，所以大多数学生都能回答：根据得氧失氧来划分。通过学生的回答，不仅有效的解决了这个问题，同时也巩固了以前知识，发展了学生的智力。为了加强学生对氧化反应和还原反应概念的理解，更好的引入新知识，教师对学生提出要求。教师：每人各写2个氧化反应和还原反应的化学方程式，但不要写明哪个是氧化反应，哪个是还原反应。（独立完成，2个学生板演）点燃学生写出的化学方程式：（1）点燃C + O2 CO2 （2）2H2+O2 2H2O（3）CO +CuO CO2+Cu（4）H2 +CuO Cu +H2O学生掌握了氧化反应和还原反应的分类标准，教师沿着学生思维的阶梯，接着启发提问。教师：把写好的化学方程式放在小组内进行讨论，哪个是氧化反应，哪个是还原反应？学生根据自己对氧化反应和还原反应概念的理解，给出答案。结果不同的同学对同一个化学反应分类不同， 出现冲突，如氢气还原氧化铜的反应，有人说是氧化反应，有人说是还原反应。对于学生激励的讨论，教师可对学生讨论的重点作一下总结。教师：这个反应到底是氧化反应还是还原反应呢？大多数学生已陷入沉思。虽然对这个问题暂时没有明确的答案，但能看出这个问题已经激发了学生的学习兴趣。通过启发式教学的这一环节，学生基本上都能进入有意义学习的心理过程，此时，若教师直接讲授知识，则将截断学生的思维和能力发展过程。教师应当承接第一阶段给学生呈现的与教学重点相关联的内容, 通过精要、生动的讲解, 由此及彼, 由表及里, 引导学生逐步接近知识结构。在这一阶段，教师必须把主要精力放在捕捉学生学习的障碍上，并及时开导启发。教师应在新旧知识的衔接处、转化处、矛盾处引导学生快速回顾旧知识，于看似无意，实则精心设计的提问处引导学生叩开新知识的大门。教师应激发学生学习动机, 让学生沿着思维的阶梯, 在教师有效的引导下, 自觉地发现、掌握知识, 从而调动他们潜在的勇气、胆识, 培养他们的能力。在这一环节，教师在学生自学的基础上组织学生进行讨论，使学生通过辨识和争论得到明确的认识，从而掌握知识。首先放手让学生看书，做实验，自己能发现和能解决的问题，教师不包办代替，让学生自己学，以利于学生自学能力的培养。为了能让学生在疑问中解惑，在接下来的教学中可以这样设计。教师提出问题：什么是氧化反应？什么是还原反应？氧化反应和还原反应是各自独立进行的吗？学生思考、交流、讨论。大部分学生都认为还原反应要先于氧化反应。这时，教师通过一个比喻来启发学生：我给你一块钱，你得到一块钱的同时我失去了一块钱，得到和失去是同时发生的。由这个比喻式启发，学生知道了氧化反应和还原反应是同时发生的，对于氢气还原氧化铜的反应，氢气得到氧的同时氧化铜失去了氧，氧化反应和还原反应是同时发生的。教师讲述：因为氧化反应和还原反应同时进行所以就叫氧化还原反应，亦即有氧得失的反应就是氧化还原反应。接下来通过一个练习，让学生填写表格（见表1），体会从得失氧角度分析氧化还原反应。表1 得失氧的观点理解氧化还原反应Table 1 Understand redox reaction on the views of gains and losses of oxygen反应类型得失氧的观点氧化反应还原反应氧化还原反应点燃这一阶段学生从得失氧的角度比较清晰地了解了氧化还原反应和氧化反应及还原反应的概念，为了由旧知识向新知识过渡，教师还是问题启发学生。教师：（5）2Na+ Cl2 2NaCl 是否是氧化还原反应？ 学生从已有的得失氧的角度分析，因为这个反应中没有得失氧，所以认为不是氧化还原反应。教师：事实上它是氧化还原反应。答案与学生已有知识相冲突，学生一片愕然。教师提出的这一问题及问题的答案激发了学生思维中的矛盾点，引出氧化还原反应进一步的认识，学生对已有知识存有疑点，但又不敢大胆怀疑权威，对到底什么是氧化还原反应有强烈的好奇心和求知欲。在旧知向新知的矛盾处，教师应该给予启发。教师：请找出上述（1）（2）（3）（4）（5）五个反应中新的共同点，大家可以从化合价角度分析一下。根据教师的提示，学生思考讨论、分析，寻找规律、得出结论：在这五个反应中都有元素化合价的升降变化。教师：化合价的升降与得氧、失氧，氧化反应、还原反应之间又有怎样的关系？学生思考、讨论，根据氧化反应和还原反应很容易得到答案，对于氢气还原氧化铜这个氧化还原反应来说，氧化铜失去氧，发生还原反应，铜元素的化合价降低；氢气得到氧，发生氧化反应，氢元素的化合价升高。此时，学生可以得到这样的结论：在氧化还原反应中，物质得失氧的同时，物质中元素的化合价发生了变化。因此，只要有元素的化合价发生了变化的化学反应，就是氧化还原反应。板书：氧化还原反应的概念：凡是有元素化合价升降的反应均是氧化还原反应。教师：判断一个反应是否是氧化还原反应的依据是什么？学生已经掌握了氧化还原反应的概念，很容易回答出：看反应中元素的化合价是否有变化。反应中有元素化合价的变化就是氧化还原反应，反之不是。至此，学生对氧化还原反应的定义有了认识，也知道判断一个反应是否是氧化还原反应的依据是反应前后元素化合价的变化。板书：氧化还原反应的特征：元素化合价有升降。接下来，就氧化还原反应的判定，教师设计了以下习题：各写出一个符合下列条件的有关化学方程式，并判断是否是氧化还原反应：（1）一种物质分解成两种物质；一种物质分解成三种物质。（2）两种单质化合；两种化合物化合；单质与化合物化合。（3）非金属单质置换非金属单质；金属单质置换金属单质。（4）复分解反应：氧化物与酸、氧化物与碱、酸与碱、酸与盐、盐与盐。学生写出的化学方程式： (1)2KClO3 2KCl+3O2 点燃 (2)Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O(3) 2H2+ O2 2H2O点燃 (4)CaO+H2OCa(OH)2(5)O2+2CO 2CO2(6)Cl2+KBrBr2+2KCl(7)Fe+CuSO4Cu+FeSO4(8)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(9)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(10)NaOH+HNO3NaNO3+H2O(11)Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O根据前面所学的氧化还原反应的定义及特征，大多数学生能够正确给出答案。通过本题，教师为下面所要学到的氧化还原反应与四种基本反应类型的关系埋下伏笔。教师：由以上习题，我们是否可以得出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系？学生观察、思考、讨论后得出结论，教师总结学生的结论，为了使结论更形象，教师可以用直观启发的方法，将氧化还原反应与四种基本反应类型的关系用多媒体表示如下：【多媒体展示】氧化还原反应置换反应分解反应化合反应复分解反应图1 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系Fig 1 Relationship of redox reaction and four basic reaction types高温教师：(12)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2属于四种基本反应类型的哪一种吗？是氧化还原反应吗？学生根据对四种基本反应类型以及氧化还原反应的判断，能够指出这个反应不属于四种基本反应中任何一种，但它是氧化还原反应。学习了氧化还原反应的定义及特征，根据从现象到本质，知识层层递进的规律，一些好奇心和求知欲比较强的学生会有这样的疑问：氧化还原反应中为什么会有元素化合价的变化呢？这时教师就应该给学生一定的启发，由于学生在初中已经学习了元素原子结构示意图的知识，所以教师还是先引导学生复习旧知，从旧知向新知的衔接处进行启发。 教师：请同学们写出H,Ne,Na,Cl,A