淺談氧化還原反應(yīng)的規(guī)律

許 楠 衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

氧化還原反應(yīng)是高考每年必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如今的化學(xué)課本傳授給學(xué)生的只是知識(shí)點(diǎn)的脈絡(luò)大綱，內(nèi)容越來(lái)越簡(jiǎn)單，但試題卻越來(lái)越難?，F(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是“學(xué)答”，而不是“學(xué)問(wèn)”，這違背了現(xiàn)代教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求，與此同時(shí)“規(guī)律總結(jié)”應(yīng)運(yùn)而生，學(xué)生只有通過(guò)全面掌握每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的規(guī)律，才可以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，達(dá)到事半功倍的效果。

一、命題方向

氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用極為廣泛，它貫穿于整個(gè)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，是高考命題的熱點(diǎn)之一。一般的題型包括：(1)從氧化還原的角度來(lái)分析反應(yīng)類(lèi)型；(2)判斷氧化還原反應(yīng)中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、得失電子、氧化還原性的大??；(3)電子守恒法在氧化還原反應(yīng)配平、計(jì)算中的應(yīng)用等。展望未來(lái)幾年，題型會(huì)穩(wěn)中有變，以選擇、填空居多。

二、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律

1.守恒規(guī)律

在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目?；蛘哒f(shuō)氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑化合價(jià)升高總數(shù)。根據(jù)這個(gè)規(guī)律，我們可以進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平以及有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。

例題：(2011試題調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室將NaClO3和Na2SO3按物質(zhì)的量之比2∶1倒入燒瓶中，用水浴加熱，同時(shí)滴入H2SO4，產(chǎn)生棕黃色氣體X，反應(yīng)后測(cè)得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則X為( )。

A.Cl2B.Cl2O C.ClO2D.Cl2O3

答案：C。

點(diǎn)撥：根據(jù)化合價(jià)的變化：Na2SO3―→Na2SO4中S元素的化合價(jià)由+4升高到+6；根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，則NaClO3中Cl元素的化合價(jià)必降低，可設(shè)降低到x價(jià)，根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：2×1×(5-x)=1×1×(6-4)，解得x=4。

本題關(guān)鍵是根據(jù)得失電子守恒列等式：n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值。

2.強(qiáng)弱規(guī)律(兩強(qiáng)→兩弱)

在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，各物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱：氧化劑〉氧化產(chǎn)物〉還原劑；還原性強(qiáng)弱：還原劑〉還原產(chǎn)物〉氧化劑。

根據(jù)這個(gè)規(guī)律，可判斷各微粒的氧化性或還原性強(qiáng)弱，選擇合適的氧化劑或還原劑，還可以判斷一個(gè)氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。

例題：(2011試題調(diào)研)已知反應(yīng)：

判斷下列物質(zhì)的還原性由大到小的順序是( )。

A.I->Fe2+>Cl->SO2

B.Cl->Fe2+>SO2>I-

C.Fe2+>I->Cl->SO2

D.SO2>I->Fe2+>Cl-

答案：D。

點(diǎn)撥：根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，可以判斷題中物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱，由反應(yīng)①可知：I->Fe2+；由反應(yīng)②可知：Fe2+>Cl-；由反應(yīng)③可知：SO2>I-，因此還原性由大到小的順序是SO2>I->Fe2+>Cl-。

3.價(jià)態(tài)變化規(guī)律

①中間變兩頭——歧化反應(yīng)，如：

②兩頭變中間——?dú)w中反應(yīng)，不同價(jià)態(tài)的同種元素之間的反應(yīng)，如：

若無(wú)中間價(jià)態(tài)不反應(yīng)，如：H2SO4(濃)與SO2則不反應(yīng)，根據(jù)這個(gè)規(guī)律，我們可以判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。

4.跳位轉(zhuǎn)移規(guī)律

當(dāng)氧化劑為強(qiáng)的氧化劑或者氧化劑過(guò)量時(shí)，還原劑可轉(zhuǎn)化成比其鄰位價(jià)態(tài)更高的產(chǎn)物；反之亦然。如：

5.先后規(guī)律

根據(jù)這個(gè)規(guī)律，可判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的先后次序，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

6.性質(zhì)規(guī)律

(1)某元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，則該元素只具有氧化性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)只能降低，不可再升高。例如：KMnO4、H2SO4、F2等。

(2)某元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，則該元素只具有還原性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)只能升高，不可能再降低。例如：Cl-、Na等。

(3)某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，則該元素既具有氧化性又具有還原性。因?yàn)樵谝欢l件下，該元素的化合價(jià)可能升高也可能降低。例如：C、S、SO2等。

(4)金屬單質(zhì)只具有還原性，非金屬單質(zhì)多數(shù)既具有氧化性又具有還原性，少數(shù)只具有還原性。

(5)含同種元素相鄰價(jià)態(tài)的兩物質(zhì)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例如：C與CO、CO與CO2、Cl2與HCl等均不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

三、解題思考

新課程標(biāo)準(zhǔn)確定的教學(xué)理念是要使學(xué)生的“知識(shí)與技能”、“過(guò)程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”這三個(gè)三維目標(biāo)相融合?？墒俏覀儼l(fā)現(xiàn)在實(shí)際教學(xué)中，“應(yīng)試教育”思想對(duì)教師的影響根深蒂固，導(dǎo)致教師們無(wú)法透徹理解新課程改革的教學(xué)理念，往往忽略另二維培養(yǎng)目標(biāo)上的作用，從而影響了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。如果我們?cè)趯W(xué)習(xí)與認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上總結(jié)出規(guī)律，通過(guò)這些規(guī)律可以加深對(duì)知識(shí)的理解，在教學(xué)方向和難度的把握上會(huì)更加切合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)也符合新課程教學(xué)的三維目標(biāo)。

總的來(lái)說(shuō)，老師講解和學(xué)生學(xué)習(xí)，應(yīng)能做到：

1.知識(shí)與技能

通過(guò)教師的講解，學(xué)生能了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移和了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)，認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的基本概念，理解氧化還原反應(yīng)的規(guī)律；運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，掌握配平氧化還原反應(yīng)的常用方法和電子守恒法在解氧化還原反應(yīng)的題目中的應(yīng)用；探討氧化還原反應(yīng)與生活有關(guān)現(xiàn)象之間的聯(lián)系，能綜合運(yùn)用有關(guān)的知識(shí)、技能與方法分析和解決一些生活常見(jiàn)問(wèn)題。

2.過(guò)程與方法

教師要善于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，提高科學(xué)探究能力；學(xué)生要有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，敢于質(zhì)疑，勤于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力；在學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取知識(shí)，并運(yùn)用比較、分類(lèi)、歸納、概括等方法對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行加工。同時(shí)，學(xué)生能對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力；教師也應(yīng)對(duì)自己的教學(xué)方法、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)目標(biāo)作出評(píng)價(jià)與反思。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

教師要發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧；培養(yǎng)學(xué)生參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，將氧化還原反應(yīng)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐，對(duì)與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的社會(huì)和生活問(wèn)題做出合理的判斷。

四、結(jié)束語(yǔ)

氧化還原反應(yīng)的規(guī)律是幫助學(xué)生更好地掌握和運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的一個(gè)重要手段，在考生答題過(guò)程中，它往往比理論知識(shí)更實(shí)際和更有價(jià)值體現(xiàn)，因此，作為教師的我們應(yīng)該重視每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的規(guī)律，加深對(duì)它的理解，才能更有效地減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，我們的課堂教學(xué)才更有利于學(xué)生的全面發(fā)展。