新情境下氧化還原方程式的突破

◇ 山東 石華軍

隨著現(xiàn)代教育體制的不斷改革,教育部門對高中生的教育問題越來越重視．高中化學(xué)是非常重要的一門課程,教師在教學(xué)過程中要把握課程精髓,保證高效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)水平．氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)中非常重要的課題,教師應(yīng)深入研究教學(xué)方式,實現(xiàn)氧化還原反應(yīng)教學(xué)的突破,使學(xué)生學(xué)習(xí)高中化學(xué)更加輕松高效．

1 氧化還原反應(yīng)的解題思路技巧

1.1 找出題目中的有效信息

在解題過程中,恰當(dāng)?shù)年P(guān)鍵信息提取能力以及清晰的解題思路能夠讓解題過程事半功倍,所以在解題之前應(yīng)先讀題,明確題目中的關(guān)鍵信息:氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物以及氧化產(chǎn)物；分析各項有效信息之間的關(guān)系:還原劑+氧化劑→氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物；最后根據(jù)具體的題目要求進(jìn)行解題．

1.2 明確化合價變化

氧化還原反應(yīng)過程中必定會存在化合價的變化,在解題之前要弄清楚發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,標(biāo)明化合價．在進(jìn)行化合價標(biāo)定時必須明確化合價升降前后的關(guān)系,確定最小公倍數(shù),最后明確各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)．

1.3 確保電荷守恒

在氧化還原反應(yīng)的解題過程中,掌握電荷守恒是解題的關(guān)鍵因素,所以在解題時應(yīng)該充分重視電荷之間的關(guān)系,保證在書寫方程式時,方程兩端的電荷處于守恒狀態(tài)．若存在不守恒的情況,應(yīng)根據(jù)環(huán)境的酸堿性分別在方程式的左邊或右邊加上H+或OH-．反應(yīng)處于酸性環(huán)境時，可在方程式的一端加上H+,另一端則用H2O配平;處于堿性環(huán)境時,則在反應(yīng)方程式的一端加上OH-,另一端用H2O配平．

2 高中氧化還原反應(yīng)方程式的配平

化學(xué)方程式是否配平?jīng)Q定著整個解題過程的進(jìn)展,正確的配平技巧將會使得解題過程更加高效．要明確方程式中的電子轉(zhuǎn)移情況,明確化合價的變化過程:還原劑中某元素的化合價升高,氧化劑中某元素的化合價降低．要了解氧化與還原之間的電子變化關(guān)系:還原劑在反應(yīng)過程中失去電子總量等于氧化劑在反應(yīng)過程中得到電子總量．

1)加合法．由幾個簡單的化學(xué)反應(yīng)式疊加合成的化學(xué)反應(yīng),配平時將其中的化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)疊加即可．

2)歧化歸一法．歧化現(xiàn)象一般出現(xiàn)在同種元素發(fā)生化合價變化的狀態(tài)中．利用該種方法進(jìn)行配平,可以使某一元素反應(yīng)后的價態(tài)與此種元素發(fā)生反應(yīng)前的價態(tài)差值之間形成對應(yīng)的等式關(guān)系,一般以Cl元素的變化狀態(tài)最為突出．

3)從右向左配平法．傳統(tǒng)的化學(xué)方程式配平方法采用從左向右方式,既簡單又容易上手,但有些方程式會存在配平受阻礙的現(xiàn)象,在此時可以用從右向左的配平方式，利用逆向思維來進(jìn)行思考．

4)單質(zhì)后配法．有單質(zhì)生成的氧化還原反應(yīng),一般采用單質(zhì)后配的形式進(jìn)行化學(xué)方程式的配平．

例如，二硫化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫和三氧化二鐵，因為反應(yīng)物中含有單質(zhì)氧氣,所以可以將氧元素放在最后來配平．假定三氧化二鐵的化學(xué)計量數(shù)為1,那么對應(yīng)二硫化亞鐵的化學(xué)計量數(shù)則為2,二氧化硫的化學(xué)計量數(shù)為4,所以氧氣的化學(xué)計量數(shù)自然就為11/2,然后將每種物質(zhì)前面的化學(xué)計量數(shù)乘以2即可配平．

3 習(xí)題實例

例新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox,3

分析從題干可以看出鐵酸鹽被H2所還原時的物質(zhì)的量之比為2∶1．那么1 mol H2失去的2 mol電子被2 mol鐵酸鹽得到,M的化合價為+2，F(xiàn)e的化合價為+3,在產(chǎn)物中M的化合價不變,從產(chǎn)物中可以看出+2價Fe與+3價Fe的物質(zhì)的量之比為1∶1,那么2+2+3=2x,即x=3.5．

氧化還原反應(yīng)是化學(xué)學(xué)科的核心知識,在新情境下學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)具有非常重要的價值,不僅可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時還能夠幫助學(xué)生掌握客觀規(guī)律,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)．在新情境下幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ),分析解決問題的思路,培養(yǎng)學(xué)生審題的能力,從而保證學(xué)生能夠在陌生的環(huán)境下具有較高的適應(yīng)能力，進(jìn)而能從容解題,培養(yǎng)科學(xué)應(yīng)考素質(zhì)．