[摘要]更新教學(xué)理念,調(diào)整教學(xué)方法,整體認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)。
[關(guān)鍵詞]高中化學(xué) 氧化還原反應(yīng) 知識(shí)歸納 實(shí)例分析
氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)知識(shí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn)。在初中化學(xué)中,從得氧失氧的角度分析氧化還原反應(yīng)。在高一,從化合物升降的角度,正式討論氧化還原反應(yīng)。在高二中,提出了氧化還原反應(yīng)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和特征,并用化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式。在有機(jī)化學(xué)中,從加氧去氫或加氫去氧規(guī)定氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)。在高三,又從電子的得失角度來分析電解、電鍍等過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)的知識(shí)在中學(xué)階段分四個(gè)遞進(jìn)的層次提出,意在分散知識(shí)點(diǎn),降低教學(xué)程度。然而在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題并未盡如人意。其中主要原因是教學(xué)戰(zhàn)線拖的太長,在四年中把一個(gè)有機(jī)的整體割裂開來,不利于整體掌握知識(shí)。我在多年的化學(xué)教學(xué)過程中,不斷探索,將氧化還原反應(yīng)知識(shí)歸納為22個(gè)字:
還原劑,升、失、氧,得氧化產(chǎn)物
氧化劑,降、得、還,得還原產(chǎn)物
認(rèn)為學(xué)生從高一開始就要從整體上來認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng),這樣能起到事半功倍的效果。
氧化還原反應(yīng)中的概念多,學(xué)習(xí)時(shí)一定要讓學(xué)生記憶和理解有關(guān)概念及其相互聯(lián)系。
1.氧化還原反應(yīng)與元素化合價(jià)升降的關(guān)系
(1)物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng),物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。
(2)凡是有元素化合價(jià)升降的反應(yīng),叫做氧化還原反應(yīng)。
(3)氧化還原反應(yīng)的特征是:反應(yīng)前后元素的化合價(jià)有變化。
所以,如果化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)有升降變化,該反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng),否則,就是非氧化還原反應(yīng)。
2.氧化還原反應(yīng)與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系
(1)物質(zhì)失去電子(或共用電子對(duì)偏離)的反應(yīng)就是氧化反應(yīng),物質(zhì)得到電子(或共用電子對(duì)偏向)的反應(yīng)就是還原反應(yīng)。
(2)凡是有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)。
(3)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移。
在分析氧化還原反應(yīng)時(shí),要抓?。哼€原劑的化合價(jià)升高幾價(jià),則失去(或偏離)幾個(gè)電子,氧化劑的化合價(jià)降低幾價(jià),則得到(或偏向)幾個(gè)電子。
3.氧化劑與還原劑及其所發(fā)生的反應(yīng):
還原劑:在反應(yīng)中元素化合價(jià)升高(實(shí)質(zhì)是失去電子或電子對(duì)偏離)的反應(yīng)物,發(fā)生了氧化反應(yīng),即還原劑被氧化。
氧化劑:在反應(yīng)中元素化合價(jià)降低(實(shí)質(zhì)是得到電子或電子對(duì)偏向)的反應(yīng)物,發(fā)生了還原反應(yīng),即氧化劑被還原。
由此可見,在化學(xué)反應(yīng)中,還原劑被氧化,氧化劑被還原。
4.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物:
氧化產(chǎn)物:還原劑在反應(yīng)中失去電子后被氧化而形成的生成物稱為氧化產(chǎn)物。
還原產(chǎn)物:氧化劑在反應(yīng)中結(jié)合電子后被還原而形成的生成物稱為還原產(chǎn)物。
各概念之間的關(guān)系可歸納為:
下面,以氫氣還原氧化銅的反應(yīng)為例進(jìn)行解釋。
在氫氣還原氧化銅的反應(yīng)過程中,H2還原劑,H元素的化合價(jià)升高:由0價(jià)升高到+1價(jià),它失去電子:2×e-,被氧化,即H元素發(fā)生了氧化反應(yīng),由此而得到的生成物H2O,就是氧化產(chǎn)物。CuO是氧化劑,其中的Cu元素的化合價(jià)降低:由+2價(jià)降到0價(jià),得到電子:2e-,被還原,即Cu元素發(fā)生了還原反應(yīng),由此而得到的生成物Cu單質(zhì),就是還原產(chǎn)物。表示如下:
分析:幾種的常見氧化還原反應(yīng)
⒈普通型:
⒉自身氧化還原反應(yīng):還原劑和氧化劑為同一種反應(yīng)物。
化合價(jià)升高,失去6×e-,被氧化
還原劑:KClO3氧化劑:KClO3
還原產(chǎn)物:KCl氧化產(chǎn)物:O2
3.歧化反應(yīng):自身氧化還原反應(yīng)中的一類,電子的得失發(fā)生在同一反應(yīng)物頂同一元素的原子之間。
還原劑:Na2O2 氧化劑:Na2O2
還原產(chǎn)物:NaOH 氧化產(chǎn)物:O2
4.歸中反應(yīng):電子的得失發(fā)生在不同反應(yīng)物的同一元素的原子之間。還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物為同一種生成物。
還原劑:H2S氧化劑:SO2
還原產(chǎn)物:S氧化產(chǎn)物:S
5.部分物質(zhì)被氧化或被還原的氧化還原反應(yīng)。
還原劑:Cu 氧化劑:HNO3
還原產(chǎn)物:NO 氧化產(chǎn)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(yīng)的有關(guān)概念比較多,容易混淆,只要以氫氣還原氧化銅為例,為基礎(chǔ),反復(fù)練習(xí),多分析,多思考,搞清楚氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念,就一定能學(xué)好氧化還原反應(yīng)知識(shí)。
(作者單位:甘肅省臨洮中學(xué))