新课改下氧化还原反应教学设计

连彦明

新课改下氧化还原反应教学设计

连彦明

氧化还原反应贯穿于中学化学教学始终，是众多化学知识的灵魂所在，也是历年各地高考试题中的热点问题。考试大纲对氧化还原反应知识提出明确的要求：理解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念；掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应；能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并能配平反应方程式。笔者认为新课改下应从4个方面进行氧化还原反应教学。

1 理解氧化还原反应的概念

中学化学将有电子转移（得失或偏移）或有元素化合价升降的化学反应称为氧化还原反应。化合价升降是氧化还原反应的特征，电子转移则是氧化还原反应的本质所在。

1.1 氧化还原反应与4种基本反应类型的关系

化合、分解、置换、复分解等4种基本反应类型与氧化还原反应有区别，也有联系：置换反应全部属于氧化还原反应，复分解反应全部属于非氧化还原反应，而化合、分解反应中的一部分属于氧化还原反应。有的反应如3CO+Fe2O3＝＝ 2Fe+3CO2是氧化还原反应，却不属于4种基本反应类型；而有单质参加或生成的反应也不全是氧化还原反应，如3O2＝＝ 2O3属于非氧化还原反应。

1.2 氧化还原反应中几个重要概念之间的联系

氧化剂在反应中得电子（或电子偏向），使元素化合价降低，物质表现氧化性，自身被还原，发生还原反应，所得产物是还原产物。还原剂在反应中失电子（或电子偏离），使元素化合价升高，物质表现还原性，自身被氧化，发生氧化反应，所得产物是氧化产物。

2 常见的氧化剂、还原剂及其氧化性、还原性强弱判断

2.1 常见的氧化剂、还原剂

常见的氧化剂有：活泼的非金属单质，如Cl2、Br2、O2；元素处于高价时的氧化物、含氧酸、盐等，如MnO2、HNO3、KMnO4；部分过氧化物，如Na2O2、H2O2。常见的还原剂有：活泼的金属单质，如Na、Al、Mg；某些非金属单质，如H2、C、Si；元素处于低价时的氧化物、酸、盐等，如SO2、H2S、FeSO4。

2.2 氧化性、还原性强弱判断

1）根据氧化还原反应方程式。在同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。

2）依据活动性判断。在金属活动顺序表中，从左至右金属单质的还原性逐渐减弱，金属阳离子的氧化性逐渐增强。在元素周期表中，一般情况下同主族元素，从上至下，非金属单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强；金属单质还原性增强，对应阳离子氧化性减弱。同周期主族元素，从左至右，非金属单质的氧化性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱；金属单质还原性减弱，对应阳离子氧化性增强。

3）根据电化学反应。在原电池中，作负极的金属还原性一般来说比作正极的金属还原性强；在电解池中用惰性电极电解混合溶液时，阴极上先放电的阳离子氧化性较强，在阳极上先放电的阴离子还原性较强。

4）根据物质中元素的化合价。一般来说，同种元素的化合价越高，物质的氧化性越强；化合价越低，物质的还原性越强。

5）根据反应的条件、难易程度、产物价态判断。如根据Na、Mg、Al与水反应的难易，判断还原性Na＞Mg＞Al；根据F2、Cl2、Br2、I2与H2反应的条件以及生成物的稳定性，判断氧化性F2＞Cl2＞Br2＞I2；根据Fe分别与S、O2和Cl2反应的产物FeS、Fe3O4、FeCl3中铁元素的价态，判断氧化性S＜O2＜Cl2。

6）根据溶液的浓度、反应温度、溶液酸碱性判断。如MnO2能氧化浓HCl却不能氧化稀HCl，说明还原性浓HCl＞稀HCl；Cu在加热条件下能与浓H2SO4反应，常温下却不能反应，说明浓H2SO4温度越高氧化性越强；Fe2+和NO3-在中性溶液中不反应，在酸性溶液中反应，说明酸性条件下NO3-氧化性增强。

3 氧化还原反应方程式的配平

1）氧化还原反应方程式通常根据化合价的升降、电子得失相等来配平。

2）缺项配平。某反应物或生成物的化学式未写出，它们一般为水、酸、碱等，要先配平含变价元素物质的化学计量数，再通过比较反应物与生成物，观察增减的原子或离子数确定未知物，并配平。

3）有机物参与的氧化还原反应配平。可采用平均化合价法先确定C的化合价，一般H为+1价，O为-2价，N为-3价，X为-1价。

4 氧化还原反应的基本规律

1）先强后弱规律。一种氧化剂与多种还原性物质反应时，首先与还原性较强的物质反应；同理，还原性物质与多种氧化性物质反应时，首先与氧化性较强的物质反应。利用此规律，可判断物质反应的先后顺序及进行有关反应的定量分析及计算。

2）归中规律。指含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素的化合价的变化一定遵循“高价+低价→中间价”，而不会出现交错现象。如反应H2S+H2SO4→S+SO2+H2O（未配平）中氧化产物、还原产物分别为S、SO2，而不是SO2、S。反应KClO3+6HCl＝＝KCl+3Cl2+3H2O中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1，而不是3:1。

3）电子得失相等规律。在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子总数，此规律是配平氧化还原反应方程式的重要依据，也是进行氧化还原反应有关计算的关键。

氧化还原反应涉及面广，复杂多变，需要在学习中不断积累更多的氧化还原反应并熟练掌握有关元素化合物的性质，以不变应万变，最终达到灵活运用氧化还原反应知识的目的。

（作者单位：河北省涉县第一中学）