氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧

摘 "要：化學(xué)教學(xué)過程中，氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)一直都是重點也是難點。這就要求化學(xué)教師在氧化還原反應(yīng)講解時，注重引導(dǎo)學(xué)生對知識加以深刻理解，由淺入深層層遞進(jìn)。幫助學(xué)生將抽象的化學(xué)知識進(jìn)一步具像化、生活化，使學(xué)生可以根據(jù)實際情況展開聯(lián)想，鍛煉學(xué)生對于氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧，進(jìn)而提高氧化還原反應(yīng)知識部分的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué) "氧化還原反應(yīng) "配平技巧

化學(xué)是一門以實踐和理論為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，需要學(xué)生有極強(qiáng)的理論分析能力。學(xué)生接觸氧化還原反應(yīng)知識，對于這一全新的知識點認(rèn)知尚不全面。因此，學(xué)生普遍反映氧化還原反應(yīng)方程式的配平難度很大，尤其是部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實的學(xué)生，好像在“聽天書”。針對學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況，需要教師著重解決氧化還原反應(yīng)方程式配平難的問題。針對這一問題現(xiàn)將配平方法總結(jié)歸納如下：

一、零價法氧化還原配平

教師可以運用零價法進(jìn)行氧化還原的方程式配平。針對分子中含有不容易確定元素實際化合價的物質(zhì)，學(xué)生可以先將該物質(zhì)確定為配平的標(biāo)準(zhǔn)，而后假設(shè)該物質(zhì)之中的各元素化合價都是0（也可以在滿足化合物之中各個元素的化合價相加之和為0的大前提下，設(shè)為其他的數(shù)值），這樣操作對配平結(jié)果不會產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。

例如，F(xiàn)eS₂+O₂"→ Fe₂O₃+SO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式中，便可應(yīng)用零價法進(jìn)行氧化還原方程式的配平。實際的問題分析步驟如下：首先，在化合物FeS₂中Fe元素的實際化合價為+2價，發(fā)生氧化還原反應(yīng)之后，在氧氣的氧化作用鐵的化合價由之前的+2價變成了+3價，而S的化合價則是由-1價變成了+4價。也就是說同一物質(zhì)中的兩種元素都發(fā)生了化合價的價態(tài)變化，故而我們可以將硫化亞鐵看為一個零價的整體，思考實際的方程配平方法。

二、平均價態(tài)法配平方程式

學(xué)生在解答相關(guān)化學(xué)方程式的配平問題時，會遇到方程式中的化合物中的同一個元素的原子，經(jīng)過反應(yīng)之后出現(xiàn)兩種及以上的不同價態(tài)時，可以暫時將它們同等看待，也就是暫時假定這些物質(zhì)中的化合價是相同的。而后依照化合物中各個化合價代數(shù)和為零的原則，予以平均標(biāo)價，假如化學(xué)方程式出現(xiàn)雙原子的分子時，這些原子個數(shù)要擴(kuò)大2倍。

例如，學(xué)生遇到經(jīng)典的分解反應(yīng)NH₄NO₃——HNO₃"+ N₂"+H₂O時，教師為學(xué)生進(jìn)行整體分析：其中，NH₄NO₃中N的平均化合價為+1價，元素化合價升降關(guān)系為NH₄NO₃"→HNO₃：其中N元素的化合價由+1價→+5價，總共升高了4×1價，而NH₄NO₃"→N₂：其中N元素的化合價由+1價→0價，共計下降1×2價。因此，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方程式的整理后可得方程式的實際配平該方程式：5NH₄NO₃"=2HNO₃"+4N₂"+9H₂O 。

三、缺項的方程式配平方法

學(xué)生普遍反映，在遇到缺少必要反應(yīng)物的時候，很難完成方程式的配平工作。對于這樣的問題，就需要教師為學(xué)生打好缺項配平的基礎(chǔ)。若是題目給出的化學(xué)方程式存在反應(yīng)物或生成物缺失的情況，則需要學(xué)生在方程式配平的過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹奥宰x”。假如缺失的物質(zhì)不涉及電子得失，只是提供發(fā)生氧化還原反應(yīng)的具體環(huán)境，學(xué)生則可以先將有化合價升降的元素進(jìn)行配平，而后倒推所缺物質(zhì)，最后填寫系數(shù)即可。若是缺少的物質(zhì)涉及到氧化還原反應(yīng)的化合價變化，則需要學(xué)生將相關(guān)的元素升降問題理清，之后再根據(jù)反映的物質(zhì)多少確定相關(guān)的系數(shù)，把所有的物質(zhì)列出之后，整理相關(guān)元素做差，便能夠倒推出實際的反應(yīng)物質(zhì)。

例如，BiO₃^-+Mn²⁺+ →Bi³⁺+MnO₄^-+H₂O的方程式中，涉及到的便是缺項配平問題。因此需要教師根據(jù)化合價的升降，進(jìn)行配平步驟的講解。其中，有變價元素的有關(guān)物質(zhì)BiO₃^-+2Mn²⁺+ → 5Bi³⁺+2MnO₄^-+H₂O。最后因為氧原子的守恒，可以進(jìn)一步確定H₂O的系數(shù)是7，根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒可以確定反應(yīng)物中所缺物質(zhì)是H⁺。再者，aFeCl₂+bKNO₃+cHCl=dFeCl₃+eKCl+fX+gH₂O中已知b=1，d=3，X為生成物，其分子式是什么？根據(jù)實際問題可知，a=d=3，F(xiàn)eCl₂"和3FeCl₃的系數(shù)是3，KNO₃的系數(shù)是1，綜合分析轉(zhuǎn)移電子數(shù)以及Cl^-，即可得到實際的各個系數(shù)，最后做差既可得X為NO。

四、逆向配平法配平方程式

當(dāng)學(xué)生遇到氧化劑（或還原劑）中的某種元素，對應(yīng)的化合價并未完全發(fā)生改變，這時就需要學(xué)生從氧化產(chǎn)物以及還原產(chǎn)物著手進(jìn)行配平。應(yīng)當(dāng)先考慮生成物的價態(tài)變化，然后通過逆向思維倒推反應(yīng)物的實際系數(shù)。學(xué)生解決類似問題時需要明白問題的突破口在于如何確定實際的反應(yīng)思路。

例如，P+CuSO₄+H₂O→ Cu₃P + H₃PO₄"+ H₂SO₄，整個反應(yīng)的過程中起到氧化劑作用的是P和CuSO₄兩種，反應(yīng)得到的還原產(chǎn)物為Cu₃P而H₃PO₄則是氧化產(chǎn)物。因此，需要逆向倒推出以1molCu₃P和1molH₃PO₄"為實際的物質(zhì)的量，進(jìn)而求得最終的反應(yīng)方程式為11P+15CuSO₄+24H₂O=5Cu₃P + 6H₃PO₄"+ 15H₂SO₄

綜上所述，教師需要整合以上氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧，指導(dǎo)學(xué)生靈活運用這些配平技巧，遵守得失電子數(shù)目守恒、質(zhì)量守恒以及電荷數(shù)目守恒定律，使學(xué)生提升方程式的配平技巧。

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