高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)中氧化還原反應(yīng)配平的教學(xué)突破

黃明雄

【摘要】能運(yùn)用電子得失守恒法對(duì)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行配平是掌握氧化還原反應(yīng)知識(shí)的關(guān)鍵，對(duì)我們理解和掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、計(jì)算及信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫都具有重要的意義，因此，本文就氧化還原反應(yīng)的配平在高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)中的教學(xué)突破談?wù)剛€(gè)人的一些看法。

【關(guān)鍵詞】一輪復(fù)習(xí) 氧化還原反應(yīng) 配平 教學(xué)突破

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）20-0179-01

氧化還原反應(yīng)是一類重要的化學(xué)反應(yīng)，是高考化學(xué)考查的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，最終是要學(xué)會(huì)從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，氧化還原知識(shí)對(duì)于離子反應(yīng)、元素及其化合物和電化學(xué)等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)也是有幫助的。信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫是高考化學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，所以迅速準(zhǔn)確地配平陌生方程式是一種化學(xué)思維能力，也是高考制勝的關(guān)鍵之一。對(duì)于氧化還原反應(yīng)的配平其實(shí)大家已有過(guò)很多的研究和討論，但能否找到一種有一定普遍意義的配平方法，以解決教學(xué)上的難點(diǎn)呢？由于氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)前后有電子的轉(zhuǎn)移，所以我認(rèn)為學(xué)生在正確理解氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用電子得失守恒法對(duì)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行配平是掌握氧化還原反應(yīng)知識(shí)的關(guān)鍵，因此，本文就氧化還原反應(yīng)的配平在高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)中的教學(xué)突破談?wù)剛€(gè)人的一些看法。

1.學(xué)生在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)配平前的基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備

（1）要能正確標(biāo)出元素的化合價(jià)。元素常見(jiàn)的化合價(jià)要記住，不熟悉或變價(jià)元素的化合價(jià)可結(jié)合化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和等于零由已知的推測(cè)出來(lái)，如有機(jī)物可以從氫、氧元素的化合價(jià)逆推碳元素的化合價(jià)。

（2）熟知氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。可以熟記口訣：“氧化劑，得降還；還原劑：失升氧”。即“氧化劑，得到電子，化合價(jià)降低，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，生成還原產(chǎn)物；還原劑，失去電子，化合價(jià)升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化產(chǎn)物”。

（3）能用雙線橋正確表示氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，并判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

2.配平依據(jù)

（1）電子守恒。即氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等。

（2）質(zhì)量守恒。即反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變。

（3）電荷守恒。即反應(yīng)前后陰、陽(yáng)離子所帶電荷總數(shù)相等。

3.配平步驟

（1）標(biāo)變價(jià)。標(biāo)出反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的元素的化合價(jià)。

（2）列得失。標(biāo)出電子得失的情況。注意①要先找出氧化劑、還原劑以及對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物，以決定是要采用正向配平法是逆向配平法；出一個(gè)物質(zhì)得失電子數(shù)（一個(gè)物質(zhì)的得失電子數(shù)=該物質(zhì)的變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值）。

（3）求相等。即通過(guò)求最小公倍數(shù)使電子得失數(shù)目相等。

（4）配系數(shù)。先配出氧化劑和還原劑（或氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物）的系數(shù)，再用觀察法配平其他物質(zhì)的系數(shù)。

（5）查守恒。即檢查質(zhì)量、電子、電荷是否守恒。

4.配平方法

常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)的配平方法有正向配平法、逆向配平法、整體配平法、缺項(xiàng)配平、零價(jià)法、待定系數(shù)法等十余種，在具體運(yùn)用過(guò)程中需要根據(jù)不同的情況采用不同的方法進(jìn)行配平，下面舉幾種常用的談?wù)劇?/p>

（1）正向配平法

即從左邊反應(yīng)物中的氧化劑、還原劑著手配平，“列得失”時(shí)注明的是：一個(gè)氧化劑得多少電子和一個(gè)還原劑失多少電子。求電子得失相等時(shí)乘上的數(shù)值要作為對(duì)應(yīng)的氧化劑和還原劑的系數(shù)。

如：Fe2O3 +Al —Fe+Al2O3

可采用正向配平法，“列得失”時(shí)，一個(gè)氧化劑Fe2O3得到6e-，一個(gè)還原劑Al失去3e-，得失電子的最小公倍數(shù)是6e-，所以Fe2O3前配系數(shù)1，Al前配系數(shù)2，這兩種物質(zhì)的系數(shù)確定后，再根據(jù)質(zhì)量守恒觀察配平其他物質(zhì)的系數(shù)。

（2）逆向配平法

即從右邊生成物中的氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物著手配平。“列得失”時(shí)注明的是：一個(gè)氧化產(chǎn)物是失去多少電子生成的和一個(gè)還原產(chǎn)物是得到多少電子生成的。求電子得失相等時(shí)乘上的數(shù)值要作為對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的系數(shù)。

如：Cu+HNO3（稀）—Cu（NO3）2+NO↑+H2O

可采用逆向配平法，“列得失”時(shí)，一個(gè)氧化產(chǎn)物Cu（NO3）2是失去2e- 生成的，一個(gè)還原產(chǎn)物NO是得到3e-生成的，得失電子的最小公倍數(shù)是6e-，所以Cu（NO3）2前配系數(shù)3，NO前配系數(shù)2，這兩種物質(zhì)的系數(shù)確定后，再根據(jù)質(zhì)量守恒觀察配平其他物質(zhì)的系數(shù)。

通常我們遇到的很多氧化還原反應(yīng)采用正向配平法或逆向配平法這兩種方法就可以完成配平，那么什么情況下要采用正向配平法，什么情況下要采用逆向配平法呢？我認(rèn)為可以先找出方程式中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，當(dāng)氧化劑、還原劑為不同物質(zhì)，且氧化劑全部被還原，還原劑全部被氧化時(shí)，則采用正向配平法，否則采用逆向配平法，如自身氧化還原反應(yīng)（包括分解、歧化反應(yīng)）、部分氧化還原反應(yīng)等采用逆向配平。

另外，其他常見(jiàn)的配平方法如整體配平法和缺項(xiàng)配平法，其實(shí)也要運(yùn)用到正向配平法或逆向配平法的。

（3）整體配平法

在氧化還原反應(yīng)中，一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上的元素化合價(jià)發(fā)生變化或幾種不同物質(zhì)中的元素化合價(jià)經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中，此時(shí)，可以把該物質(zhì)當(dāng)成一個(gè)“整體”來(lái)考慮。

如：FeS2+O2—Fe2O3+SO2

經(jīng)分析后，該反應(yīng)采用正向配平法，“列得失”時(shí)，因?yàn)樵贔eS2中Fe的化合價(jià)由+2升到+3，S的化合價(jià)由-1升到+4，即同一種物質(zhì)中有兩種元素的化合價(jià)同時(shí)在變化，所以一個(gè)還原劑FeS2整體上是失去11e-的。

（4）缺項(xiàng)配平

對(duì)于化學(xué)方程式，所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水；如果是離子方程式，所缺物質(zhì)往往是H+、OH-或H2O。所以，可以根據(jù)電子得失守恒先配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的系數(shù)，再觀察方程式兩邊的電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷，一般反應(yīng)物加H+，生成物加H2O（或反應(yīng)物加H2O，生成物加OH-），若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，一般反應(yīng)物加OH-，生成物加H2O（或反應(yīng)物加H2O，生成物加H+），然后進(jìn)行方程式兩邊電荷數(shù)配平。至于反應(yīng)物這邊加什么要考慮物質(zhì)的環(huán)境，一般酸性溶液可加H+或H2O，堿性溶液可加OH-或H2O。

經(jīng)分析后，該反應(yīng)采用正向配平法，先根據(jù)電子得失守恒、質(zhì)量守恒配平好ClO-、Fe（OH）3、Cl-、FeO系數(shù)分別為3、2、3、2，再觀察兩邊的電荷，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，所以反應(yīng)物加OH-，結(jié)合電荷守恒， OH-的系數(shù)配4，最后根據(jù)H守恒，H2O系數(shù)配5，即完成該方程式的配平。

氧化還原反應(yīng)的配平很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到較難，但只要我們掌握電子得失守恒法對(duì)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行配平的方法和技巧，再結(jié)合一些練習(xí)，對(duì)很多氧化還原反應(yīng)的配平是可以做到迎刃而解的。另外，能熟練運(yùn)用電子得失守恒法對(duì)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行配平，對(duì)我們理解和掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、計(jì)算及信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫都具有重要的意義，所以高三一輪復(fù)習(xí)中一定要讓學(xué)生把這一難點(diǎn)突破。