關(guān)于氧化還原反應(yīng)方程式配平教學(xué)案例的思考

李艷芹

摘 要：《高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出氧化還原反應(yīng)是化學(xué)必修一中概念原理性的知識(shí)，是高一階段必學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)，也是考題難點(diǎn)?；诖?，本文以例題為向?qū)В岢鲠槍?duì)性的教學(xué)思路。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)?氧化還原?教學(xué)

經(jīng)對(duì)學(xué)情分析進(jìn)行深刻的分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們?cè)谘趸€原反應(yīng)方程式配平的相關(guān)考題上問題較為突出。結(jié)合學(xué)生對(duì)本節(jié)課的基本概念的認(rèn)識(shí)程度，以及以往教師們的一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將考題類型進(jìn)行分類，并提出針對(duì)性的教學(xué)思路，主要包含以下三個(gè)方面：

一、梳理反應(yīng)中各概念間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

（一）回顧已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生梳理各個(gè)概念之間的實(shí)質(zhì)意義與關(guān)系，使其對(duì)各概念之間的關(guān)系了然于心。

（二）回顧氧化還原反應(yīng)中的幾個(gè)重要規(guī)律

1.價(jià)態(tài)律：當(dāng)元素的化合價(jià)為該元素的最高價(jià)態(tài)時(shí)——只顯示氧化性;

當(dāng)元素的化合價(jià)為該元素的最低價(jià)態(tài)時(shí)——只顯示還原性;

當(dāng)元素的化合價(jià)介于中間價(jià)態(tài)時(shí)——既顯示氧化性又顯示還原性。

2.守恒律：還原劑失去電子的總數(shù) = 氧化劑得到電子的總數(shù)。

3.強(qiáng)者優(yōu)先律：當(dāng)同一個(gè)氧化劑（還原劑）能夠與幾個(gè)還原劑（氧化劑）反應(yīng)時(shí)，滿足強(qiáng)者優(yōu)先。

4.“只靠攏，不交叉”規(guī)律：將同一元素的不同化合價(jià)按照從小到大的順序放在數(shù)軸上標(biāo)在數(shù)軸上，判斷其產(chǎn)物的化合價(jià)，判斷過程中滿足“只靠攏，不交叉”的規(guī)律。

5.難易規(guī)律：一個(gè)物質(zhì)越容易得電子，那么它得到電子后就越難失去電子;反之亦然。

在學(xué)生對(duì)上述知識(shí)靈活掌握的前提下，開展后續(xù)教學(xué)活動(dòng)。

二、知識(shí)的梳理與教學(xué)思路

（一）配平知識(shí)梳理

結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)有的認(rèn)知水平以及課標(biāo)的要求，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.配平原則——得失電子守恒

此類反應(yīng)配平的第一原則就是得失電子守恒。

氧化劑得電子數(shù)與還原劑失電子數(shù)相等，電子的得失表現(xiàn)在元素化合價(jià)的升降上。

2.配平的一般步驟

（1）標(biāo)好價(jià)：將反應(yīng)前后元素化合價(jià)有改變的正確標(biāo)出來。

（2）列變化：將化合價(jià)升高或降低的數(shù)值標(biāo)在對(duì)應(yīng)元素的下方。

（3）求總數(shù)：根據(jù)得失電子守恒，尋找最小公倍數(shù)，確定氧化劑、還原劑的系數(shù)。

（4）配系數(shù)：其他各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)通過質(zhì)量守恒定律用觀察法來配平。

（5）細(xì)檢查：通過三大守恒驗(yàn)證配平的方程式是否正確。

注：質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒

3.氧化還原反應(yīng)配平的特殊技巧

（1）正向配平法：高價(jià)+低價(jià)→中間價(jià)。這類反應(yīng)采用這種配平方法，當(dāng)產(chǎn)物既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物時(shí)也采用這種方法。

（2）逆向配平法：中間價(jià)→高價(jià)+低價(jià)。自身氧化還原反應(yīng)（包括分解歧化反應(yīng)），采用這種方法。

（3）整體總價(jià)法（零價(jià)法）

適用范圍：在反應(yīng)中，同一反應(yīng)物存在幾種元素化合價(jià)同時(shí)發(fā)生改變，或者不同反應(yīng)物中的元素化合價(jià)改變后生成了同一種產(chǎn)物。

技巧：把該物質(zhì)當(dāng)成一個(gè)“整體”來考慮。

（4）判斷未知物：缺項(xiàng)配平就是在反應(yīng)中缺少了部分反應(yīng)物或者是生成物。

技巧：

a.根據(jù)題意寫出主要的反應(yīng)物和主要的生成物。

b.標(biāo)出反應(yīng)過程中化合價(jià)改變的元素，并通過尋找最小公倍數(shù)，將得失電子數(shù)配平

c.根據(jù)電荷守恒補(bǔ)充缺項(xiàng)物質(zhì)：

①若反應(yīng)環(huán)境是酸性環(huán)境則添加H⁺/H₂O;

②若反應(yīng)環(huán)境是堿性環(huán)境則添加OH^-/H₂O。

（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，將其他物質(zhì)的系數(shù)補(bǔ)上。

（6）先配氧氣的方法。適用范圍：有機(jī)化合物的燃燒反應(yīng)。

如CxHy+（x+y/4）O₂→xCO₂+y/2H₂O

技巧：聯(lián)系C+O₂→CO₂2H₂+O₂→2H₂O這兩個(gè)熟悉的反應(yīng)得出規(guī)律，當(dāng)有機(jī)物中每有一個(gè)碳原子消耗一分子的氧氣，每有四個(gè)氫原子消耗一分子的氧氣。則一分子的有機(jī)物CxHy就消耗x+y/4分子的氧氣，然后通過觀察法將其他原子配平。

（7）待定系數(shù)法

技巧：利用數(shù)學(xué)方程式的思想，將設(shè)所需配的系數(shù)為x、y、z等，利用質(zhì)量守恒定律聯(lián)立方程組的方法將求解未知數(shù)，達(dá)到配平的目的。

（8）加合法

技巧：將部分復(fù)雜的反應(yīng)拆分成幾個(gè)簡單反應(yīng)進(jìn)行分析，最后疊加在一起。

如4Na₂O₂+6H₂O+4FeCl₂=8NaCl+4Fe（OH）₃↓+O₂↑這個(gè)反應(yīng)如果直接配平會(huì)比較難。我們可以將這個(gè)反應(yīng)拆成三個(gè)反應(yīng)分幾步配平，最后再進(jìn)行加和就可以得到這個(gè)總反應(yīng)。

（二）教學(xué)思路

在學(xué)生完成此類反應(yīng)的基本概念和基本特征與實(shí)質(zhì)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合例題，每種方法以例題導(dǎo)入，以例題導(dǎo)入，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生解決問題;以例題總結(jié)方法，用方法解決問題，再設(shè)課堂練習(xí)，使學(xué)生掌握解題思路與方法。通過練習(xí)來進(jìn)行加深學(xué)生對(duì)該類知識(shí)點(diǎn)的深刻認(rèn)知，避免進(jìn)行直接的理論講解。

為了有效利用課堂有限的40分鐘，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，采用了學(xué)校特有的“三步五環(huán)節(jié)”教學(xué)法。課前制作“預(yù)習(xí)案”，利用預(yù)習(xí)課的時(shí)間讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，學(xué)生通過對(duì)“預(yù)習(xí)案”將自己不會(huì)的內(nèi)容以問題的方式進(jìn)行反饋。老師通過對(duì)學(xué)生所提問題的反饋進(jìn)行梳理，對(duì)于反饋回來的共性問題和課堂生成的新問題著重講。以此來改變傳統(tǒng)教學(xué)效果不佳的痛點(diǎn)問題。

三、教學(xué)反思

基于氧化還原反應(yīng)在高考考題中的多變性，靈活性較強(qiáng)，難度較高的特點(diǎn)，需要學(xué)生有較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí)和綜合能力。本文主要介紹了幾種有關(guān)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法，重點(diǎn)闡述了利用元素化合價(jià)的升降的配平方法。提出通過舊知識(shí)的復(fù)習(xí)，引入本節(jié)課的教學(xué)，通過對(duì)其本質(zhì)的復(fù)習(xí)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)、生活和化學(xué)研究中的有關(guān)反應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查，在課后進(jìn)行進(jìn)一步的訓(xùn)練并加強(qiáng)學(xué)生關(guān)于生產(chǎn)、生活和化學(xué)研究中有關(guān)反應(yīng)的積累的教學(xué)思路，旨在提升學(xué)生在解決這類型問題中的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒虎林.氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法[J].課程教育研究，2018（2）：152-153.

[2]肖藝紅.中學(xué)生“氧化還原反應(yīng)”學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究[D].福建師范大學(xué)，2016.