摘要：从课程标准和教科书看，初、高中“氧化还原反应”的教学不会产生衔接问题，所谓衔接困难其实是教学困难，其形成主要有两个方面的原因。“问题”的解决主要在于搞好高中化学《必修1》中氧化还原反应的教学。设计了包含多种作业的学案来配合氧化还原反应的教学。
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关键词：氧化还原反应；教学衔接；教学策略；学案；作业设计
文章编号：1005–6629（2014）2–0051–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
氧化还原反应是中学化学的重要内容，初、高中氧化还原反应的教学衔接，无论在这一轮课程教材改革之前还是之后，都一直受到人们的关注。本文拟就此作一些讨论，探索如何解决好这个问题。
1 初、高中化学中“氧化还原反应”的衔接问题
弄清衔接问题的由来，是解决好这个问题的关键所在。这需要从教学的“上游”查起。
1.1 课程标准中的有关规定
在《义务教育化学课程标准（2011年版）》课程内容一级主题“物质的化学变化”中，二级主题“认识几种化学反应”对反应类型只要求“初步认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，能用于解释日常生活中的一些化学现象”，对氧化还原反应没有提出要求；仅在一级主题“身边的化学物质”中，二级主题“金属与金属矿物”的活动与探究建议⑤中提到了“用实验方法将氧化铁中的铁还原出来”，出现了“还原”二字。在《普通高中化学课程标准（实验）》中，“化学1”内容标准的“主题3常见无机物及其应用”中规定：“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。”
1.2 教科书中氧化还原反应内容的衔接
下面的讨论主要围绕人教版和苏教版教科书来展开。
1.2.1 人教版教科书中氧化还原反应内容的衔接
人教版九年级《化学》在第二单元“我们周围的空气”的“课题2氧气”中介绍了化学反应、氧化反应，出现了氧化性和氧化剂概念。在第四单元“物质构成的奥秘”中介绍了原子的构成和核外电子排布、化合价等基础知识。在第六单元“碳和碳的氧化物”中介绍了还原反应，出现了还原性概念[1]。
人教版高中《化学1》在第二章“化学物质及其变化”第三节“氧化还原反应”中，首先以木炭还原氧化铜为例，从得氧、失氧角度判断氧化铜发生了还原反应、碳发生了氧化反应的基础上，说明氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。接着，通过分析氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化、如何变化，总结出在氧化还原反应中某些元素的化合价在反应前后发生了变化。然后指出原子核外电子的运动情况对物质的化学反应有着非常大的影响，要想深刻地揭示氧化还原反应的本质，需要从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系。课本中结合实例分析总结：有电子转移（得失或偏移）的反应是氧化还原反应。氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高，其实质是该元素的原子失去（或偏离）电子的过程；还原反应表现为被还原的元素的化合价降低，其实质是该元素的原子获得（或偏向）电子的过程。最后说明氧化还原反应在生产、生活中有着广泛的应用[2]。
1.2.2 苏教版教科书中氧化还原反应内容的衔接
苏教版九年级《化学》在“第2章 我们身边的物质”中出现了氧化反应概念。在“第3章 物质构成的奥秘”中介绍了原子的构成、化合价。在“第5章 金属与矿物”的“第二节 铁的冶炼合金”的“拓展视野”栏目中介绍了金属的氧化与金属氧化物的还原概念[3]。
苏教版高中《化学1》在专题1“化学家眼中的物质世界”第一单元“丰富多彩的化学物质”的“物质的分类及转化”后半部分总结了化学反应的常见分类方法，并且首次介绍了根据元素化合价是否发生变化将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。在专题2“从海水中获得的化学物质”第一单元“氯、溴、碘及其化合物”中，专设“氧化还原反应”一节，在分析反应过程中的电子转移和元素化合价改变之后，从电子转移角度重新定义氧化还原反应和非氧化还原反应，并介绍还原剂和氧化剂概念，随后附有题为“物质的氧化性和还原性的强弱”的“拓展视野”栏目[4]。
1.3 初、高中氧化还原反应内容衔接困难的由来及对策
从课程标准看，初中阶段对“氧化还原”没有提出要求，从理论上说，不会产生衔接问题。
从教科书看，人教版九年级《化学》只是渗透性地提了一下有关概念，苏教版九年级《化学》关于氧化还原反应的内容更少，要求更低。这两个版本的氧化还原内容都是主要安排在高中阶段，高中化学应该“从头做起”，所谓衔接困难实际上是一个不存在的伪命题。错觉从何而来？我们认为，没有衔接困难不等于没有教学困难。所谓衔接困难其实是教学困难，其形成原因主要有两个方面：
（1）高中阶段（主要是必修1）既安排了氧化还原得氧失氧认识的补充、完善、整理，又安排了化合价变化和电子转移的理论分析，而且很快就涉及复杂的实际应用，内容较多、较集中，教学任务较重而教学时间较少，各阶段间的缓冲时间太短。
（2）说存在衔接困难的人，对初中化学氧化还原反应知识安排的了解可能还停留在旧的内容体系阶段，或者跟旧的教学大纲和教科书比较，觉得初中学的太少太浅了，高中的任务更多更重了，因而是“衔接困难”。
我们认为，“问题”的解决主要应该在“下游”方面，在于设法搞好高中《化学必修1》中氧化还原反应的教学。
2 教学探索与作业设计
我们认为，在高一必修模块《化学1》的氧化还原反应教学之前，必须做好学生从得氧失氧角度对氧化还原反应认识的摸底与诊断工作；必须巩固、拓展学生对原子得、失电子与元素化合价以及与物质性质和化学反应关系的认识。我们还认为，要求学生同时掌握氧化还原反应的得氧失氧理论、化合价变化理论和电子转移理论不但没有必要，而且会增加学生的学习负担。 我们的教学思路是：
（1）首先对学生的学习基础进行摸底与诊断，据以微调教学方案。
（2）进一步帮助学生明确原子结构变化（得或失电子）与物质的化学性质和反应的关系；着重引导学生从电子转移角度拓展氧化还原反应概念；减少得氧失氧理论和化合价升降理论对学生掌握电子转移理论的干扰，减轻学生认知负担。
（3）把化合价变化作为判断电子转移情况的工具，使学生明确并巩固对化合价本质的认识，能熟练地进行化合价变化与电子转移情况的相互推断。
（4）引导学生体验拓展氧化还原反应概念的好处，重视电子转移理论的掌握。
（5）引导学生学会自主阅读、思考和练习等，更快地学会高中阶段学习方法。
（6）引导学生学习辩证地看待氧化和还原这对矛盾，减少理解困难。
为此，我们设计了学案来配合氧化还原反应的教学，现简介如下。
氧化还原反应学案（一）
[导言]
氧化性、还原性是物质的重要性质。在研究物质的化学性质时，通常要注意它是否具有氧化性或还原性，注意其氧化性或还原性的强弱。
氧化还原反应等概念不但从一个新角度加深了我们对物质性质和化学反应的认识，也为进一步学习、研究物质性质和化学反应提供了重要的工具。
要掌握氧化还原反应的有关知识，首先要深入理解和掌握有关概念，还要注意掌握进行氧化还原分析和表达的规则及技能。
作业一：摸底与诊断
1.什么是氧化反应？什么是还原反应？什么是氧化还原反应？
2.下列说法中，错误的是（ ）
A.失氧的物质被还原，得氧的物质被氧化
B.失氧的物质是反应物，得氧的物质是生成物
C.氧化剂发生氧化反应，还原剂发生还原反应
D.氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性
3.下列说法中，正确的是（ ）
A.化合价跟参加反应的元素的质量有关
B.正价元素的化合价等于其原子得到（或偏向）的电子数
C.负价元素的化合价等于其原子失去（或偏离）的电子数
D.根据化合价可以确定元素原子得到（偏向）或失去（偏离）的电子数
4.下列反应中不属于氧化还原反应的是（ ）
A.实验室制氧气 B.实验室制氢气
C.硫在氧气中燃烧 D.实验室制取二氧化碳
5.用“桥式箭线（桥线）”标出上题的氧化还原反应中氧原子转移方向。
实际上，铜氧化的过程可看作是铜得到氧、发生氧化，同时氧气失去氧、发生还原的过程。有得氧必有失氧，氧化跟还原虽然过程相反但总是相伴发生的，所以通常就把这样的反应叫做氧化还原反应。在化学中像这样互相矛盾又互相依赖、同时存在的现象是很多的。
回头看看：
“作业一”的第1题和第2题你答对了吗？如果错了，请找找原因。
二、氧化、还原的原始概念的局限性
可见，从得氧、失氧观点分析化学反应有很大的局限性，其根源在于：从得氧、失氧角度看到的只是表面，没有涉及反应的本质。只有突破这个局限性才能够使氧化还原反应分析研究适用于更多的化学反应，从而发挥更大的作用。
三、氧化、还原的本质
我们知道，原子是由原子核和电子构成的，为了形成比较稳定的结构，有些原子容易失去电子，有些原子则容易得到电子。不同的原子（或离子）得、失电子的倾向是不同的。上述反应的本质是，比较容易失电子的氢原子把电子转移给了比较容易得电子的铜离子。氢气氧化的本质是氢原子向外转移出电子，氧化铜还原的本质是铜离子结合了转移来的电子。
如果用导线把锌片和一个炭棒连接起来插在硫酸铜溶液中，可以通过电流表观察到电子由锌片流向炭棒，并观察到炭棒上有铜析出。
四、怎样进行氧化、还原的分析和判断
根据上面的讨论，要进行氧化、还原的判断就必须确定反应物中的原子是否发生了电子的转移。怎样简便地确定反应物中的原子是否发生了电子的转移呢？由于发生电子转移时元素的化合价要发生变化，通常就用元素化合价的变化来进行判断：在化学反应中，如果发生元素的化合价变化，就可以判断发生了氧化还原反应；如果某元素的化合价升高，就可以判断这种元素被氧化（发生氧化反应）；如果某元素的化合价降低，就可以判断这种元素被还原（发生还原反应）。例如：
在反应物含有多种元素的氧化还原反应中，往往只有一部分元素的化合价发生变化，这些元素是进行氧化还原分析的核心。敏捷地找到核心元素，弄清它们的化合价变化，是搞好氧化还原分析、提高分析效率的关键。下面几条有助于准确地进行核心元素的判断：
（1）关注可变价元素（例如Fe、Mn、S、N、Cl等元素），了解含有不同价态该元素的物质，确定该元素的价态，并画出该元素化合价的数轴。例如：
7.判断下列反应是不是氧化-还原反应；如果是氧化-还原反应，请仿照下列“双线桥”格式分析电子转移情况，并注明氧化剂、还原剂。
思考：你认为哪种化学反应分类方法适用面广、包容度大？
10.有人说“凡是涉及单质的化学反应都是氧化还原反应”，还有人说“化合反应都是氧化还原反应”……这些说法对吗？为什么？请在思考的基础上填写下表。
*19.在氧化还原反应中，有时在变价元素的不同价态原子间发生氧化还原过程，这时变价元素的不同价态都会往中间价态靠拢，直至变成同一价态。这个规则常称为趋中规律。
*20.请根据氧化还原的理论和相关元素的化合价知识推测下列反应的产物，写出化学方程式。
（1）镁条在二氧化碳中燃烧，得到黑色颗粒状固体
（2）金属钠放入水中，生成大量气体
（3）二氧化硫和氧气在适当温度并有催化剂存在的条件下，能发生化合反应
（4）二氧化硫和硫化氢（H2S）气体混合，生成淡黄色固体
[请你小结]
你认为对一个化学反应进行氧化还原分析有哪些步骤？需要注意哪些问题？
参考文献：
[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].北京：人民教育出版社，2001：31～32，108，68～81.
[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2004：30～32.
[3]中学化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·化学九年级上册[M].上海：上海教育出版社，2001：32，65，77～78，120.
[4]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].南京：江苏教育出版社，2005：5～6，45～46.
