王冬梅
這幾年高考熱點(diǎn)中常常喜歡以古詩(shī)詞作為切入點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解運(yùn)用能力。通過(guò)詩(shī)情“化”意的分析,培養(yǎng)學(xué)生提取、選擇、加工信息的能力,增加學(xué)生的信息意識(shí)。
古代的文人墨客用他們精美的詩(shī)歌,獨(dú)特的視角描述了“化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)現(xiàn)象”蘊(yùn)藏著許多的化學(xué)知識(shí)。我們以下列一道題來(lái)分析詩(shī)情“化”意中的氧化還原:
[題目]:古詩(shī)詞描述化學(xué)反應(yīng)化學(xué)現(xiàn)象是古人為我們留下的寶貴精神財(cái)富,下列詩(shī)句不涉及氧化還原反應(yīng)的是( ? )
A.野火燒不盡,春風(fēng)吹又生 B.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干
C.粉身碎骨渾不怕,要留青白在人間 D.爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇
[分析]:復(fù)習(xí)“氧化還原反應(yīng)基本概念,氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律”,讓學(xué)生品味詩(shī)詞理解氧化還原。不難得出答案是:C。
一、分析俗語(yǔ),梳理反應(yīng)
“雷雨發(fā)莊稼”是大家耳熟能詳?shù)乃渍Z(yǔ)。這俗語(yǔ)說(shuō)的是在放電或者高溫的條件下,空氣中的氮?dú)饽芘c氧氣反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮再與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。氮的氧化物與水反應(yīng)生成硝酸進(jìn)入土壤中形成硝酸鹽類被植物所吸收,而氮元素恰好是植物生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)元素之一。所涉及的化學(xué)方程式如下:N2+O2=2NO, 2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+N0。
通過(guò)對(duì)化學(xué)方程式元素化合價(jià)的分析不難得出這是和“氧化還原”有關(guān)的主題。
二、品鑒詩(shī)歌,整理舊知
(一)本質(zhì)和特征
(二)相關(guān)概念及其聯(lián)系
簡(jiǎn)單概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
示例:反應(yīng)MnO2+4HCl(濃) ==MnCl2+Cl2↑+2H2O(條件加熱)中,氧化劑是MnO2 ,還原劑是HCl ,氧化產(chǎn)物是Cl2 ,還原產(chǎn)物是MnCl2,MnO2發(fā)生還原反應(yīng),HCl發(fā)生氧化反應(yīng);生成1 mol Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是2mol,鹽酸顯示的性質(zhì)是 還原性和酸性。
(三)電子轉(zhuǎn)移的表示方法
雙線橋法:①標(biāo)變價(jià),②畫箭頭,③算數(shù)目,④說(shuō)變化。
示例:用雙線橋法標(biāo)出銅和濃硝酸反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
“雷雨”不僅能發(fā)莊稼,雷雨過(guò)后還能給予人清新的感覺(jué)。黃庭堅(jiān)的《念奴嬌》就很好地詮釋了這一切:斷虹霽雨,凈秋空,山染修眉新綠。為什么雷雨后讓人心曠神怡?雷雨過(guò)程除了涉及氮元素的轉(zhuǎn)化,原來(lái)空氣中的氧氣在打雷時(shí)還反應(yīng)生成臭氧,隨后臭氧又分解成氧氣和氧原子。而氧原子有殺菌消毒的作用。所涉及的化學(xué)方程式如下:3O2=2O3,O3=O2+O。大家知道殺菌消毒就離不開(kāi)氧化劑,那常見(jiàn)的氧化劑有哪些?反應(yīng)后產(chǎn)物是什么?這些我們必須記憶一些,方便對(duì)陌生化學(xué)方程式的書寫。
(四)常見(jiàn)的氧化劑和還原劑及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物
1.常見(jiàn)氧化劑:包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價(jià)態(tài)元素的化合物、過(guò)氧化物等。
2.常見(jiàn)還原劑:包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價(jià)態(tài)元素的化合物、低價(jià)金屬陽(yáng)離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。
3.元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性。
學(xué)生可以利用識(shí)記的氧化劑和還原劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,比較氧化性和還原性強(qiáng)弱。分清楚四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系。
(五)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系
三、素材挖掘,情境構(gòu)建
用文字描述的方式,敘述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,需要從文字信息中提煉反應(yīng)物和生成物,進(jìn)而分析反應(yīng)中電子得失情況這叫做信息型氧化還原反應(yīng)方程式。這類反應(yīng)方程式書寫配平的步驟為:第一步,根據(jù)元素化合價(jià)的升降,判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。第二步,按“氧化劑+還原劑—還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”寫出方程式,根據(jù)得失電子守恒配平上述四種物質(zhì)。第三步,根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性,在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H+、OH-或H2O等。第四步,根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式。
詩(shī)情“化”意中的氧化還原,體現(xiàn)了學(xué)科間學(xué)生的整體綜合創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)。體現(xiàn)學(xué)生對(duì)陌生素材的認(rèn)識(shí)感知,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)陌生信息的分析處理素養(yǎng)?;瘜W(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,?shī)是浪漫婉約的,兩者和二為一圈粉無(wú)數(shù)。