張壽先
摘 要: 中學(xué)化學(xué)從表面上看知識(shí)點(diǎn)零散規(guī)律性不強(qiáng),這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行比較和歸納,只有在比較歸納后才能梳理好知識(shí)脈絡(luò),才能更好地掌握知識(shí);比較系統(tǒng)地掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和化學(xué)基本技能;培養(yǎng)和發(fā)展觀察、思維、實(shí)驗(yàn)和歸納總結(jié)能力,形成科學(xué)的世界觀和良好的道德品質(zhì)。平時(shí)教學(xué)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生總結(jié)歸納規(guī)律,幫助學(xué)生自學(xué),化學(xué)學(xué)習(xí)成效主要取決于精選的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生智力活動(dòng)融合的程度。教師可從多方面探討如何增強(qiáng)學(xué)生歸納化學(xué)知識(shí)的能力。本文是對(duì)書寫氧化還原方程式的粗淺認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞: 守恒法 氧化還原反應(yīng) 方程式
化學(xué)方程式是一項(xiàng)重要的化學(xué)用語(yǔ),尤其氧化還原方程式的書寫是每年高考必考的內(nèi)容,一般出現(xiàn)在信息題中,是學(xué)生最難掌握的知識(shí)點(diǎn),是教學(xué)的難點(diǎn)。高考中為了在有限的題量下考查盡可能多的知識(shí)點(diǎn),一般將氧化還原反應(yīng)與離子反應(yīng)潤(rùn)和起來考查。這類題不但能考查氧化還原反應(yīng),還能考查反應(yīng)方程式的書寫方法,從而達(dá)到雙管齊下目的。學(xué)生在學(xué)習(xí)這方面知識(shí)時(shí)雖然花費(fèi)了很多精力但效果不佳,原因是在書寫方法上沒有找到有效的書寫規(guī)律,答題時(shí)只靠記憶,考試中出錯(cuò)率極高。氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)既是高考必考內(nèi)容之一,而高考時(shí)失分率又很高。在查閱很多資料后都沒有詳細(xì)論述。
研究這些試題發(fā)現(xiàn),這類題在題目中能找到的信息往往是不全面的,但反應(yīng)的主要信息在題目中還是能找到,是一個(gè)缺項(xiàng)的氧化還原反應(yīng)方程式的書寫。關(guān)于缺項(xiàng)氧化還原方程式的書寫我們可以用以下步驟完成。
一、氧化還原化學(xué)方程式的書寫要四步走
例如:用SO吸收Br的化學(xué)方程式的書寫
第一步:根據(jù)氧化還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律或題設(shè)條件寫出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
氧化還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律有:鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律、不交叉規(guī)律、優(yōu)先規(guī)律等。由于這個(gè)反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行的,因此這兩種物質(zhì)可發(fā)生的轉(zhuǎn)化有:
S +4價(jià)→+6價(jià)
Br 0價(jià)→-1價(jià)
通過分析題意可知,SO被氧化成HSO;Br被還原為HBr,方程式可初步寫成以下形式。
SO+Br—HBr+HSO
第二步:根據(jù)得失電子守恒配平參加氧化還原反應(yīng)的元素。
注意:我們現(xiàn)在只關(guān)心參加氧化還原反應(yīng)的元素。只配平S和Br就行,O和H暫時(shí)不需要配平。
第三步:根據(jù)元素守恒補(bǔ)充缺項(xiàng)。
此時(shí),反應(yīng)物4H和2O,正好是2HO
SO+Br+2HO—2HBr+HSO
第四步:檢查方程式畫上等號(hào)。
SO+Br+2HO=2HBr+HSO
二、氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫要五步走
例如:SO與Fe反應(yīng),寫出離子反應(yīng)方程。
第一步:根據(jù)氧化還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律或題設(shè)條件寫出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
由于這個(gè)反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行的,且根據(jù)鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律的條件可知這兩種物質(zhì)可發(fā)生鄰位轉(zhuǎn)化,因此氧化產(chǎn)物為SO,還原產(chǎn)物為Fe,此反應(yīng)可初步寫為:
SO+Fe—Fe+SO
第二步:根據(jù)得失電子守恒配平參加氧化還原反應(yīng)的元素。
注意:我們現(xiàn)在只關(guān)心參加氧化還原反應(yīng)的元素。就像以上反應(yīng)中我們只配平Fe和S就行,氧元素暫時(shí)不需要配平。
第三步:根據(jù)離子電荷守恒補(bǔ)充缺項(xiàng)。
在離子反應(yīng)方程式中,方程式兩邊正負(fù)電荷數(shù)要相等,所以步一中要用補(bǔ)充陰陽(yáng)離子的方法使兩邊電荷數(shù)相等。一般補(bǔ)充的離子有H、OH等簡(jiǎn)單離子。補(bǔ)充方法是堿性條件下補(bǔ)充OH;酸性條件下補(bǔ)充H;中性條件要看反應(yīng)體系的各離子在酸性或堿性條件下能否共存,在方程式的某一端如果存在能與H反應(yīng)的物質(zhì),則這一端就不能補(bǔ)充H換做另一端補(bǔ)充OH;在方程式的某一端存在能與OH反應(yīng)的物質(zhì),這一端就不能補(bǔ)充H換做另一端補(bǔ)充H。例如:反應(yīng)物中有Fe、Cu、Mg等能與OH反應(yīng)的離子時(shí),在方程式左邊不能補(bǔ)OH,改在方程式右端加H補(bǔ)充電荷使方程式兩端電荷守恒。在書寫方法上抓住兩個(gè)根據(jù):①根據(jù)電荷守恒;②根據(jù)題設(shè)條件。
在以上反應(yīng)中,等式前面6個(gè)正電荷,等式后面4個(gè)正電荷和2個(gè)負(fù)電荷。要是等式兩邊電荷守恒,等式左邊差4個(gè)負(fù)電荷,右邊差4個(gè)正電荷。根據(jù)方程式可知Fe水解顯酸性,所以反應(yīng)不能在堿性環(huán)境下進(jìn)行,所以只能在等式右邊補(bǔ)充4個(gè)H,最終補(bǔ)充離子保證兩邊的電荷守恒。
SO+2Fe—2Fe+SO+4H
第四步:根據(jù)元素守恒補(bǔ)充小分子
此時(shí),在反應(yīng)的反應(yīng)物中缺4H和2O正好是2HO。
SO+2Fe+2HO=2Fe+SO+4H
第五步:檢查離子方程式是否正確。
以上方法是氧化還原反應(yīng)方程式的萬(wàn)能鑰匙,只要按部就班基本萬(wàn)無(wú)一失。最后提醒大家,書寫時(shí)謹(jǐn)記:一要斷準(zhǔn)“兩個(gè)產(chǎn)物”(即氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物);二要緊抓“三個(gè)守恒”(即電子、電荷、元素三守恒)。