基于核心素養(yǎng)的高三專題復(fù)習(xí)
——氧化還原反應(yīng)方程式的書寫

柯增援

(廣東省陽江市第三中學(xué) 529500)

氧化還原反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式的書寫一直都是歷年來高考考察的重點(diǎn)、熱點(diǎn)內(nèi)容.在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)對于書寫新情境下的氧化還原反應(yīng)方程式感覺很棘手，稍微復(fù)雜的方程式都不知道怎么配平，失分嚴(yán)重.所以在高三的一輪復(fù)習(xí)中講解一節(jié)氧化還原反應(yīng)方程式的配平十分重要和必要.

在教學(xué)中，筆者通過對比歸納總結(jié)出書寫配平氧化還原反應(yīng)(離子)方程式的方法——四步法，建立一種模型來解析氧化還原反應(yīng)(離子)方程式的內(nèi)在規(guī)律，在與班級同學(xué)的分享交流中，效果良好.

模型的建立如下：

第一步：根據(jù)化合價的變化，確定四種物質(zhì)(氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物)；

第二步：根據(jù)得失電子守恒，配平四種物質(zhì)；

第三步：根據(jù)原子守恒，配平其它物質(zhì)(化學(xué)方程式)；

根據(jù)電荷守恒，配平其它離子(離子方程式)；

第四步：根據(jù)原子守恒、電荷守恒，査方程式是否配平.

一、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

模塊一、復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)(離子)方程式的配平

1.正向配平法：適用于反應(yīng)物中氧化劑和還原劑是不同的物質(zhì)

第一步：根據(jù)化合價的變化，明確四種物質(zhì).在化合價有升降的元素下用“↑”“↓”標(biāo)出升或降的數(shù)值.

還原劑 氧化劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物

第二步：根據(jù)得失電子守恒，配平四種物質(zhì).取變價元素的最小公倍數(shù)，確定四種的系數(shù).

↑1×5 ↓5×1

第三步：根據(jù)電荷守恒，配平其它物質(zhì).

5×(+2) 1×(-1) X×(+1) 5×(+3) 1×(+2)

左邊電荷數(shù)：

5×(+2)+1×(-1)+X×(+1)= 9+X

右邊電荷數(shù)：

5×(+3)+1×(+2)= +17

根據(jù)電荷守恒，左右兩邊電荷相等，X=8，H+前面配8，H2O前面配4.

第四步：根據(jù)原子守恒、電荷守恒，査方程式是否配平.

2.逆向配平法：適用范圍：①部分氧化還原 ②自身氧化還原(含歧化反應(yīng))

第一步：根據(jù)化合價的變化，明確四種物質(zhì).在化合價有升降的元素下用“↑”“↓”標(biāo)出升或降的數(shù)值.

氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物

HCl中有一部分Cl元素生成了Cl2，有一部分還是Cl-，采用逆向配平法.

第二步：根據(jù)得失電子守恒，配平四種物質(zhì).取變價元素的最小公倍數(shù)，確定四種的系數(shù).

↓2×1 ↑1×2

注意Cl2按照兩個Cl元素的變化計(jì)算.

第三步：根據(jù)原子守恒，配平其它物質(zhì).

HCl中有2HCl元素生成了Cl2，有2HCl生成了MnCl2，故HCl前面的系數(shù)4，H2O前面的系數(shù)是2.

第四步：根據(jù)原子守恒，査化學(xué)方程式是否配平.

在氧化還原反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式的配平中，最重要的是找到變價的四種物質(zhì)，可以正向配平(用氧化劑和還原劑配平)，也可以逆向配平(氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物配平)，還可以前后配平，即用氧化劑和氧化產(chǎn)物或者還原劑和還原產(chǎn)物配平，只要是變價的兩種物質(zhì)就可以配平.

模塊二、新情景下的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式的配平

第一步：根據(jù)題給信息寫出部分反應(yīng)物和生成物，根據(jù)化合價的變化，明確四種物質(zhì).

氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物

第二步：根據(jù)得失電子守恒，配平四種物質(zhì).取變價元素的最小公倍數(shù)，確定四種的系數(shù)

↓3×2×1 ↑2×3

1×(-2) 3×(-1)

2×(+3) 3×(-2)

左邊電荷數(shù)：1×(-2)+ 3×(-1)+X=-5+X；右邊電荷數(shù)：2×(+3)+ 3×(-2)=0.根據(jù)電荷守恒，左右兩邊電荷相等，X=5，H+前面配5，H2O前面配4.

第四步：根據(jù)原子守恒,電荷守恒，査方程式是否配平

高考題實(shí)例剖析2 (2018 年全國卷理綜第27題節(jié)選) 焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛.回答下列問題：

(1)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：

(2)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑.在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00 mL.滴定反應(yīng)的離子方程式為____.

解析根據(jù)題目，Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑，說明Na2S2O5具有還原性，作還原劑.實(shí)驗(yàn)用 I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定葡萄酒樣品，I2作為氧化劑.要書寫滴定反應(yīng)的離子方程式，可以按照以下步驟進(jìn)行：

第一步：根據(jù)題給信息寫出部分反應(yīng)物和生成物，根據(jù)化合價的變化，明確四種物質(zhì).

氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物

第二步：根據(jù)得失電子守恒，配平四種物質(zhì).取變價元素的最小公倍數(shù)，確定四種的系數(shù).

2I2+1S2O52-→2SO42-+4I-

↓1×2 ↑2×2

第三步：根據(jù)電荷守恒原則，并結(jié)合環(huán)境的性質(zhì)判斷缺項(xiàng).題目中制備Na2S2O5的環(huán)境是酸性環(huán)境，只能在是在生成物邊加上H+來配平電荷守恒，反應(yīng)物配H2O.

0 1×(-2) 2×(-2) 4×(-1)X×(+1)

左邊電荷數(shù)：1×(-2)=-2；右邊電荷數(shù)：2×(-2)+4×(-1)+X×(+1)=-8+X；

根據(jù)電荷守恒，左右兩邊電荷相等，X=6，H+前面配6，H2O前面配3.

第四步：根據(jù)原子守恒和電荷守恒，査方程式是否配平

2I2+1S2O52-+3H2O =2SO42-+4I-+6H+

由此可見，在高三復(fù)習(xí)中，先幫助學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式配平的模型，培養(yǎng)學(xué)生的解題思路，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀懂題意，利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，結(jié)合題目中化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境，就可以正確快速地書寫出新情境下的氧化還原方程式.

二、設(shè)計(jì)理念

《普通高中新課程方案導(dǎo)讀》中提到“教師在以各種表征的方式呈現(xiàn)重要的內(nèi)容時，應(yīng)該盡量以強(qiáng)而有力的觀念為核心，將其組織成為相互關(guān)聯(lián)的資訊網(wǎng)絡(luò)，以便學(xué)生能以統(tǒng)整的方式來汲取這些內(nèi)容；教師在講解與詮釋內(nèi)容時，應(yīng)該以這些重要的觀念及其間的關(guān)聯(lián)為焦點(diǎn)”.以上【模塊一】是【模塊二】的基礎(chǔ)和鋪墊；【模塊二】內(nèi)容是【模塊一】內(nèi)容的繼續(xù)、延伸和拓展.通過【模塊二】的設(shè)計(jì)，學(xué)生將【模塊一】學(xué)到的“四步法”模式深入的理解和應(yīng)用.高考中新情景下的反應(yīng)雖然是陌生，但是解題思路是相通的，幫助學(xué)生建立解題的模型顯得非常重要，這樣學(xué)生才能夠以不變應(yīng)萬變.