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【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）07-0235-01
氧化还原反应在人教版高中化学教材中占有重要的地位，属于基本概念和理论知识范畴，是高中化学教学的重点和难点，也是历年高考的热点知识之一（选择题、实验题、工艺流程题、电化学、离子反应等题目中均可考查氧化还原反应），因此，必须加强氧化还原反应这部分内容的教学、帮助学生理解并掌握氧化还原反应的基本原理，这对学生化学核心素养的培养具有重要的现实意义。而新课改的理念要求教师更加关注教学过程对学生认识发展的重要影响、重视学情，在此要求的指导下，教师如何合理有效的处理中学化学氧化还原反应教学显得尤为重要，下面我谈谈自己的思考和感悟。
一、循序渐进，远离“一步到位”
在初为人师的时候，不懂得教材的知识体系，凭借着自己的感觉，认为氧化还原反应知识很重要，在忽视学生的基础和接受能力的前提下搞“一步到位”，结果累坏了自己、害苦了学生，学生的学习效果也很一般，实践证明“一步到位”的做法是不可取的。在新课程背景下，氧化还原反应的教学贯穿于高中化学教材的始终，教师在进行氧化还原反应教学时，应依据学情、尊重学生的认知发展规律，把方法交给学生，从元素化合价的分析入手，循序渐进，远离“一步到位”，让学生的认知水平螺旋式上升。
新课教学时，帮助学生建立氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念，然后在此基础上，引导学生学会运用双线桥法对氧化还原反应进行分析，能够判断氧化剂、还原剂、会计算电子转移数量即可，不宜过深挖掘。
二、抓住氧化还原反应解题的“金钥匙”
氧化还原反应的本质是电子转移，但电子转移看不见、摸不着，使氧化还原反应显的神秘莫测，学生不易理解和掌握电子转移的相关内容。好在有电子转移的过程会导致某些元素的化合价发生变化，且化合价是比较直观的、具体的，相对于抽象的电子转移而言，分析元素的化合价是比较易于被学生掌握的。所以，有老师称化合价为氧化还原反应解题的“金钥匙”。在教学过程中，让学生认识到元素化合价在氧化还原反应中的重要性并逐渐掌握元素化合价的判断方法。初学氧化还原反应时，学生判断化合价可依据识记和经验，待学生学习完元素周期表、元素周期律相关知识以后，教师可引导学生整理归纳出如下较系统的判断元素化合价的方法，为学生判断陌生化合物中各元素的化合价做好铺垫。
1.常见元素的化合价。
（1）氧元素。
氧元素通常表现0价（如O2、O3中的氧）、-1价（如Na2O2、H2O2等微粒中的氧）和-2价（如KMnO4、H2C2O4、LiCoO2、S2O2-3等微粒中的氧）。氧元素一般不显示正价，其中，-2价是氧元素最常见价态。有些化合物中氧元素的价态需要全面、仔细斟酌，如CaO2中氧元素的化合价需要通过先分析钙元素为+2价，进而得出氧元素为-1价。
（2）氢元素。
氢元素通常表现0价（如H2中的氢）、-1价（如NaH、CaH2等金属氢化物中的氢）和+1价（如H2O、H2C2O4、PH3、CH4等微粒中的氢）。其中，+1价是氢元素最常见价态。有些化合物中氢元素的价态是学生出错几率特别高的，如PH3和CH4中的氢元素的化合价，学生往往依据氢元素书写在化合物中靠后的位置，得出氢元素为-1价，其实只要观察到P和C是非金属元素，就可以得出PH3和CH4属于非金属氢化物，它们中的氢为+1价。
2.ⅠA～ⅢA族元素的化合价。
任何单质中元素的价态均为0，ⅠA～ⅢA族元素的单质也不例外。在化合物中，ⅠA族元素（除氢）的化合价均为+1，ⅡA族元素的化合价均为+2，ⅢA族Al的化合价为+3。
3.陌生化合物中各元素化合价的分析计算方法。
遇到不太熟悉的化合物时先判断以上情况，其余元素的化合价用化合价的代数和等于零的原则来计算（离子则按离子中各元素化合价的代数和等于离子所带电荷的原则计算）。
有了以上总结，学生判断元素的化合价不必摸着石头过河了，也不再害怕陌生化合物中各元素化合价的判断了。于是，学生分析陌生的氧化还原反应的大门情不自禁地敞開了。
三、破解氧化还原反应的分析方法
通过分析氧化还原反应，可以判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，也可以把电子转移情况理清楚。但笔者发现，让学生准确寻找氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物不是一件容易的事情，甚至很多学生好不容易分析得到的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物却是反的。在反应过程中，氧化剂将还原剂氧化，氧化剂被还原剂还原、转化为还原产物；还原剂将氧化剂还原，还原剂被氧化剂氧化、转化为氧化产物，这是高中化学典型的辩证的逻辑之美的体现。倘若学生不理解，终将混成一团。把氧化还原反应的双线桥分析法讲清楚可以帮助学生走出困扰。以H2还原CuO为例，从分析元素的化合价出发，H2中氢元素化合价升高，则氢元素失去电子、发生氧化反应（被氧化），H2在反应后转化成氧化产物H2O，H2做还原剂（如图1所示）；CuO中Cu元素化合价降低，Cu元素得到电子、发生还原反应（被还原），CuO在反应后转化成还原产物Cu，CuO做氧化剂（如图2所示）。这两个过程可以简化为“升失氧氧还，降得还还氧”，在氧化还原反应的双线桥分析中，它们可以用一个顺时针或逆时针的圈来生动表达，只要学生理解了，分析起来轻松、准确。
四、在应用中加深对氧化还原反应的理解
待学生学习完《化学反应原理》后，再对氧化还原反应进行全面复习提升，如氧化还原反应的电子守恒规律、先后反应规律、配平方法与技巧、元素的价态表现性质规律等，让学生全面认识氧化还原反应，然后综合运用氧化还原反应的知识。可以从以下3个角度对学生进行引导，加速学生氧化还原反应相关的核心素养的形成。 1.氧化还原反应中指定物质的物质的量的计算。
例1：在一定条件下，与Cr3+反应，产物是Cr2O2-7和Pb2+，则与1 mol Cr3+反应
所需PbO2的物质的量为
A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol
解析：初学者总会想着先将题中涉及的氧化还原反应方程式配平，然后再利用各物质的化学计量数之比等于它们物质的量之比列比例式求解。这种方法较慢，且受化学方程式配平的熟练程度和技巧影响较大。一旦学生领悟了氧化剂（PbO2）所得到的电子数目与还原剂（Cr3+）所失去的电子数目相等，可以直接列一元一次方程求解，快速、便捷。设所需PbO2的物质的量为n，则有2n = 1 mol ×3，解之得n = 1.5 mol。
2.氧化还原反应知识的综合运用。
例2：某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr（OH）3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程： H2O2→O2
①该反应中的还原剂是__________。
②该反应中，发生还原反应的过程是__________。
③写出该反应的化学反应方程式____________________。
解析：依据题意分析，H2O2只发生化合价升高的氧化过程，H2O2是还原剂；问题②的解决，需要学生找到化合价降低的过程，剩余的3中物质H2CrO4、Cr（OH）3、H2O中氢、氧元素的化合价均未发生变化，只有铬元素价态发生变化，不难得到发生还原反应的过程是H2CrO4→Cr（OH）3；综合前述分析过程，这一反应体系发生的反应为：H2O2+H2CrO4→O2+Cr（OH）3，根据化合价升高与降低的总值相等和元素守恒的原则，得到配平后的化学方程式为：3H2O2+2H2CrO4=3O2↑+2Cr（OH）3+2H2O。
3.电极反应式的书写。
电化学中电极反应式的书写是一个难点，很多学生对此感到棘手。其实电极反应式的书写也是氧化还原反应知识的具体应用，倘若让学生看到电极反应式与氧化还原反应的渊源关系，电极反应式的书写不再是一个“难”字。请看例3和例4。
例3：请分别写出锌铜稀硫酸原电池正、负极电极反应式。
解析：鋅铜稀硫酸原电池是一个最基本的原电池，教师可以引导学生通过以下4步学着书写原电池正、负极电极反应式：
①电池总反应方程式：Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
②电池总反应方程式的离子方程式：Zn+2H+ = Zn2++H2↑
③双线桥分析：
④电池正极反应式（还原反应，得到电子，用“+”号）：2H+ +2e-= H2↑；
电池负极反应式（氧化反应，失去电子，用“-”号）：Zn-2e- = Zn2+。
例4：用金属铂片插入KOH溶液作电极，在两极上分别通甲烷和氧气构成原电池。请分别写出该原电池正、负极的电极反应式。
解析：这是一个新型燃料电池，“4步走”法可以快速书写出其电极反应式来。
（1）负极电极反应式的书写过程：
①反应物→产物：CH4→CO2-3
②分析化合价、写出电子转移数目：CH4-8e-→CO2-3
③电荷守恒（碱性环境，用OH-配平电荷）：CH4+10OH--8e-→CO2-3
④元素守恒（用H2O配平H、O元素）得负极反应式：CH4+10OH--8e-= CO2-3+7H2O；
（2）正极电极反应式的书写过程：
①反应物→产物，结合电荷守恒：O2+4e-→4OH-（O2通常情况下只得电子）
②元素守恒（用H2O配平H、O元素）得正极反应式：O2+2H2O+4e-= 4OH-。
经过以上几个阶段，多数学生对氧化还原反应的认识基本成熟。在每一个阶段，老师必须把知识讲清楚，把方法交给学生，让学生能够听明白、记得住、会应用。同时，需要老师认知钻研教材知识体系，有策略的、高效的培养学生的核心素养，少走弯路。“只有更好，没有最好”同样适用于教师对教学的思索过程。
【文章编号】2095-3089（2019）07-0235-01
氧化还原反应在人教版高中化学教材中占有重要的地位，属于基本概念和理论知识范畴，是高中化学教学的重点和难点，也是历年高考的热点知识之一（选择题、实验题、工艺流程题、电化学、离子反应等题目中均可考查氧化还原反应），因此，必须加强氧化还原反应这部分内容的教学、帮助学生理解并掌握氧化还原反应的基本原理，这对学生化学核心素养的培养具有重要的现实意义。而新课改的理念要求教师更加关注教学过程对学生认识发展的重要影响、重视学情，在此要求的指导下，教师如何合理有效的处理中学化学氧化还原反应教学显得尤为重要，下面我谈谈自己的思考和感悟。
一、循序渐进，远离“一步到位”
在初为人师的时候，不懂得教材的知识体系，凭借着自己的感觉，认为氧化还原反应知识很重要，在忽视学生的基础和接受能力的前提下搞“一步到位”，结果累坏了自己、害苦了学生，学生的学习效果也很一般，实践证明“一步到位”的做法是不可取的。在新课程背景下，氧化还原反应的教学贯穿于高中化学教材的始终，教师在进行氧化还原反应教学时，应依据学情、尊重学生的认知发展规律，把方法交给学生，从元素化合价的分析入手，循序渐进，远离“一步到位”，让学生的认知水平螺旋式上升。
新课教学时，帮助学生建立氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念，然后在此基础上，引导学生学会运用双线桥法对氧化还原反应进行分析，能够判断氧化剂、还原剂、会计算电子转移数量即可，不宜过深挖掘。
二、抓住氧化还原反应解题的“金钥匙”
氧化还原反应的本质是电子转移，但电子转移看不见、摸不着，使氧化还原反应显的神秘莫测，学生不易理解和掌握电子转移的相关内容。好在有电子转移的过程会导致某些元素的化合价发生变化，且化合价是比较直观的、具体的，相对于抽象的电子转移而言，分析元素的化合价是比较易于被学生掌握的。所以，有老师称化合价为氧化还原反应解题的“金钥匙”。在教学过程中，让学生认识到元素化合价在氧化还原反应中的重要性并逐渐掌握元素化合价的判断方法。初学氧化还原反应时，学生判断化合价可依据识记和经验，待学生学习完元素周期表、元素周期律相关知识以后，教师可引导学生整理归纳出如下较系统的判断元素化合价的方法，为学生判断陌生化合物中各元素的化合价做好铺垫。
1.常见元素的化合价。
（1）氧元素。
氧元素通常表现0价（如O2、O3中的氧）、-1价（如Na2O2、H2O2等微粒中的氧）和-2价（如KMnO4、H2C2O4、LiCoO2、S2O2-3等微粒中的氧）。氧元素一般不显示正价，其中，-2价是氧元素最常见价态。有些化合物中氧元素的价态需要全面、仔细斟酌，如CaO2中氧元素的化合价需要通过先分析钙元素为+2价，进而得出氧元素为-1价。
（2）氢元素。
氢元素通常表现0价（如H2中的氢）、-1价（如NaH、CaH2等金属氢化物中的氢）和+1价（如H2O、H2C2O4、PH3、CH4等微粒中的氢）。其中，+1价是氢元素最常见价态。有些化合物中氢元素的价态是学生出错几率特别高的，如PH3和CH4中的氢元素的化合价，学生往往依据氢元素书写在化合物中靠后的位置，得出氢元素为-1价，其实只要观察到P和C是非金属元素，就可以得出PH3和CH4属于非金属氢化物，它们中的氢为+1价。
2.ⅠA～ⅢA族元素的化合价。
任何单质中元素的价态均为0，ⅠA～ⅢA族元素的单质也不例外。在化合物中，ⅠA族元素（除氢）的化合价均为+1，ⅡA族元素的化合价均为+2，ⅢA族Al的化合价为+3。
3.陌生化合物中各元素化合价的分析计算方法。
遇到不太熟悉的化合物时先判断以上情况，其余元素的化合价用化合价的代数和等于零的原则来计算（离子则按离子中各元素化合价的代数和等于离子所带电荷的原则计算）。
有了以上总结，学生判断元素的化合价不必摸着石头过河了，也不再害怕陌生化合物中各元素化合价的判断了。于是，学生分析陌生的氧化还原反应的大门情不自禁地敞開了。
三、破解氧化还原反应的分析方法
通过分析氧化还原反应，可以判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，也可以把电子转移情况理清楚。但笔者发现，让学生准确寻找氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物不是一件容易的事情，甚至很多学生好不容易分析得到的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物却是反的。在反应过程中，氧化剂将还原剂氧化，氧化剂被还原剂还原、转化为还原产物；还原剂将氧化剂还原，还原剂被氧化剂氧化、转化为氧化产物，这是高中化学典型的辩证的逻辑之美的体现。倘若学生不理解，终将混成一团。把氧化还原反应的双线桥分析法讲清楚可以帮助学生走出困扰。以H2还原CuO为例，从分析元素的化合价出发，H2中氢元素化合价升高，则氢元素失去电子、发生氧化反应（被氧化），H2在反应后转化成氧化产物H2O，H2做还原剂（如图1所示）；CuO中Cu元素化合价降低，Cu元素得到电子、发生还原反应（被还原），CuO在反应后转化成还原产物Cu，CuO做氧化剂（如图2所示）。这两个过程可以简化为“升失氧氧还，降得还还氧”，在氧化还原反应的双线桥分析中，它们可以用一个顺时针或逆时针的圈来生动表达，只要学生理解了，分析起来轻松、准确。
四、在应用中加深对氧化还原反应的理解
待学生学习完《化学反应原理》后，再对氧化还原反应进行全面复习提升，如氧化还原反应的电子守恒规律、先后反应规律、配平方法与技巧、元素的价态表现性质规律等，让学生全面认识氧化还原反应，然后综合运用氧化还原反应的知识。可以从以下3个角度对学生进行引导，加速学生氧化还原反应相关的核心素养的形成。 1.氧化还原反应中指定物质的物质的量的计算。
例1：在一定条件下，与Cr3+反应，产物是Cr2O2-7和Pb2+，则与1 mol Cr3+反应
所需PbO2的物质的量为
A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol
解析：初学者总会想着先将题中涉及的氧化还原反应方程式配平，然后再利用各物质的化学计量数之比等于它们物质的量之比列比例式求解。这种方法较慢，且受化学方程式配平的熟练程度和技巧影响较大。一旦学生领悟了氧化剂（PbO2）所得到的电子数目与还原剂（Cr3+）所失去的电子数目相等，可以直接列一元一次方程求解，快速、便捷。设所需PbO2的物质的量为n，则有2n = 1 mol ×3，解之得n = 1.5 mol。
2.氧化还原反应知识的综合运用。
例2：某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr（OH）3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程： H2O2→O2
①该反应中的还原剂是__________。
②该反应中，发生还原反应的过程是__________。
③写出该反应的化学反应方程式____________________。
解析：依据题意分析，H2O2只发生化合价升高的氧化过程，H2O2是还原剂；问题②的解决，需要学生找到化合价降低的过程，剩余的3中物质H2CrO4、Cr（OH）3、H2O中氢、氧元素的化合价均未发生变化，只有铬元素价态发生变化，不难得到发生还原反应的过程是H2CrO4→Cr（OH）3；综合前述分析过程，这一反应体系发生的反应为：H2O2+H2CrO4→O2+Cr（OH）3，根据化合价升高与降低的总值相等和元素守恒的原则，得到配平后的化学方程式为：3H2O2+2H2CrO4=3O2↑+2Cr（OH）3+2H2O。
3.电极反应式的书写。
电化学中电极反应式的书写是一个难点，很多学生对此感到棘手。其实电极反应式的书写也是氧化还原反应知识的具体应用，倘若让学生看到电极反应式与氧化还原反应的渊源关系，电极反应式的书写不再是一个“难”字。请看例3和例4。
例3：请分别写出锌铜稀硫酸原电池正、负极电极反应式。
解析：鋅铜稀硫酸原电池是一个最基本的原电池，教师可以引导学生通过以下4步学着书写原电池正、负极电极反应式：
①电池总反应方程式：Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
②电池总反应方程式的离子方程式：Zn+2H+ = Zn2++H2↑
③双线桥分析：
④电池正极反应式（还原反应，得到电子，用“+”号）：2H+ +2e-= H2↑；
电池负极反应式（氧化反应，失去电子，用“-”号）：Zn-2e- = Zn2+。
例4：用金属铂片插入KOH溶液作电极，在两极上分别通甲烷和氧气构成原电池。请分别写出该原电池正、负极的电极反应式。
解析：这是一个新型燃料电池，“4步走”法可以快速书写出其电极反应式来。
（1）负极电极反应式的书写过程：
①反应物→产物：CH4→CO2-3
②分析化合价、写出电子转移数目：CH4-8e-→CO2-3
③电荷守恒（碱性环境，用OH-配平电荷）：CH4+10OH--8e-→CO2-3
④元素守恒（用H2O配平H、O元素）得负极反应式：CH4+10OH--8e-= CO2-3+7H2O；
（2）正极电极反应式的书写过程：
①反应物→产物，结合电荷守恒：O2+4e-→4OH-（O2通常情况下只得电子）
②元素守恒（用H2O配平H、O元素）得正极反应式：O2+2H2O+4e-= 4OH-。
经过以上几个阶段，多数学生对氧化还原反应的认识基本成熟。在每一个阶段，老师必须把知识讲清楚，把方法交给学生，让学生能够听明白、记得住、会应用。同时，需要老师认知钻研教材知识体系，有策略的、高效的培养学生的核心素养，少走弯路。“只有更好，没有最好”同样适用于教师对教学的思索过程。