[摘要]更新教學理念,調整教學方法,整體認識氧化還原反應。
[關鍵詞]高中化學 氧化還原反應 知識歸納 實例分析
氧化還原反應是高中化學知識中的重點和難點,也是高考的熱點。在初中化學中,從得氧失氧的角度分析氧化還原反應。在高一,從化合物升降的角度,正式討論氧化還原反應。在高二中,提出了氧化還原反應反應的實質和特征,并用化合價升降法配平氧化還原反應方程式。在有機化學中,從加氧去氫或加氫去氧規定氧化反應或還原反應。在高三,又從電子的得失角度來分析電解、電鍍等過程中發生的氧化還原反應。
氧化還原反應的知識在中學階段分四個遞進的層次提出,意在分散知識點,降低教學程度。然而在教學過程中出現的問題并未盡如人意。其中主要原因是教學戰線拖的太長,在四年中把一個有機的整體割裂開來,不利于整體掌握知識。我在多年的化學教學過程中,不斷探索,將氧化還原反應知識歸納為22個字:
還原劑,升、失、氧,得氧化產物
氧化劑,降、得、還,得還原產物
認為學生從高一開始就要從整體上來認識氧化還原反應,這樣能起到事半功倍的效果。
氧化還原反應中的概念多,學習時一定要讓學生記憶和理解有關概念及其相互聯系。
1.氧化還原反應與元素化合價升降的關系
(1)物質所含元素化合價升高的反應叫做氧化反應,物質所含元素化合價降低的反應叫做還原反應。
(2)凡是有元素化合價升降的反應,叫做氧化還原反應。
(3)氧化還原反應的特征是:反應前后元素的化合價有變化。
所以,如果化學反應中元素化合價有升降變化,該反應就是氧化還原反應,否則,就是非氧化還原反應。
2.氧化還原反應與電子轉移的關系
(1)物質失去電子(或共用電子對偏離)的反應就是氧化反應,物質得到電子(或共用電子對偏向)的反應就是還原反應。
(2)凡是有電子轉移(得失或偏移)的反應就是氧化還原反應。
(3)氧化還原反應的實質:反應過程中有電子轉移。
在分析氧化還原反應時,要抓住:還原劑的化合價升高幾價,則失去(或偏離)幾個電子,氧化劑的化合價降低幾價,則得到(或偏向)幾個電子。
3.氧化劑與還原劑及其所發生的反應:
還原劑:在反應中元素化合價升高(實質是失去電子或電子對偏離)的反應物,發生了氧化反應,即還原劑被氧化。
氧化劑:在反應中元素化合價降低(實質是得到電子或電子對偏向)的反應物,發生了還原反應,即氧化劑被還原。
由此可見,在化學反應中,還原劑被氧化,氧化劑被還原。
4.氧化產物與還原產物:
氧化產物:還原劑在反應中失去電子后被氧化而形成的生成物稱為氧化產物。
還原產物:氧化劑在反應中結合電子后被還原而形成的生成物稱為還原產物。
各概念之間的關系可歸納為:
下面,以氫氣還原氧化銅的反應為例進行解釋。
在氫氣還原氧化銅的反應過程中,H2還原劑,H元素的化合價升高:由0價升高到+1價,它失去電子:2×e-,被氧化,即H元素發生了氧化反應,由此而得到的生成物H2O,就是氧化產物。CuO是氧化劑,其中的Cu元素的化合價降低:由+2價降到0價,得到電子:2e-,被還原,即Cu元素發生了還原反應,由此而得到的生成物Cu單質,就是還原產物。表示如下:
分析:幾種的常見氧化還原反應
⒈普通型:
⒉自身氧化還原反應:還原劑和氧化劑為同一種反應物。
化合價升高,失去6×e-,被氧化
還原劑:KClO3氧化劑:KClO3
還原產物:KCl氧化產物:O2
3.歧化反應:自身氧化還原反應中的一類,電子的得失發生在同一反應物頂同一元素的原子之間。
還原劑:Na2O2 氧化劑:Na2O2
還原產物:NaOH 氧化產物:O2
4.歸中反應:電子的得失發生在不同反應物的同一元素的原子之間。還原產物和氧化產物為同一種生成物。
還原劑:H2S氧化劑:SO2
還原產物:S氧化產物:S
5.部分物質被氧化或被還原的氧化還原反應。
還原劑:Cu 氧化劑:HNO3
還原產物:NO 氧化產物:Cu(NO3)2
注意:在 8HNO3中,只有2HNO3被還原,所以HNO3的作用既是氧化劑,又是還原劑。
氧化還原反應的有關概念比較多,容易混淆,只要以氫氣還原氧化銅為例,為基礎,反復練習,多分析,多思考,搞清楚氧化還原反應的有關概念,就一定能學好氧化還原反應知識。
(作者單位:甘肅省臨洮中學)