第一篇:氧化還原反應(yīng)教與學(xué)中的問題及策略
關(guān)于氧化還原內(nèi)容的已有研究較多,但是由于高中化學(xué)新課程課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容組織安排的變化等原因,氧化還原內(nèi)容的教學(xué)仍存在較多問題:學(xué)生對于氧化還原反應(yīng)本質(zhì)沒有形成很好的理解,學(xué)生沒有形成物質(zhì)性質(zhì)研究的基本模型,氧化劑、還原劑的理解性積累存在缺陷,運用原理解決問題的思維較差等。
通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn):由于教師沒有充分認(rèn)識到氧化還原內(nèi)容的教學(xué)功能和價值,導(dǎo)致在化學(xué)1模塊教學(xué)中元素化合物知識學(xué)習(xí)缺乏理論的指導(dǎo)作用;教師過于關(guān)注氧化還原反應(yīng)知識本身的教學(xué),忽略了氧化還原反應(yīng)教學(xué)價值的體現(xiàn)和落實,特別是忽略了氧化還原反應(yīng)內(nèi)容學(xué)習(xí)對學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的作用。如何才能在教學(xué)中真正實現(xiàn)氧化還原反應(yīng)對物質(zhì)性質(zhì)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,真正落實學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展,這正是本研究所要解決的主要問題。為了達(dá)到這樣的教學(xué)目的,首先要分析氧化還原內(nèi)容對學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的作用。
二、氧化還原內(nèi)容對學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的作用
氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的核心知識之一,它對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)具有以下科學(xué)學(xué)習(xí)價值:能幫助學(xué)生更加深刻地理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系;可以指導(dǎo)學(xué)生探究元素化合物的性質(zhì);可以指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計物質(zhì)的制備原理;指導(dǎo)推斷復(fù)雜反應(yīng)的產(chǎn)物或反應(yīng)物;指導(dǎo)學(xué)生探究設(shè)計合理的原電池和電解池;有利于學(xué)生理解相關(guān)的物質(zhì)含量的定量分析;幫助學(xué)生形成正確的辯證統(tǒng)一的哲學(xué)觀點。那么,在化學(xué)1模塊中,通過氧化還原內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生的認(rèn)識將會得到怎樣的發(fā)展變化?即氧化還原內(nèi)容對學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展具有怎樣的作用? 1.促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)及其應(yīng)用的認(rèn)識發(fā)展
氧化還原反應(yīng)概念的建立,能夠使學(xué)生建立對化學(xué)反應(yīng)分類的新視角,特別是對化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識的新視角。原來學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的宏觀認(rèn)識是有新物質(zhì)的生成、發(fā)光發(fā)熱等,微觀認(rèn)識是原子間的重新組合。學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)之后,學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)有存在電子轉(zhuǎn)移和不存在電子轉(zhuǎn)移之分,即讓學(xué)生建立起“原子在重新組合過程中是否發(fā)生電子轉(zhuǎn)移”這一認(rèn)識視角,發(fā)展學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的微觀認(rèn)識,建立起對化學(xué)反應(yīng)分類的更本質(zhì)的角度。此外,通過氧化還原反應(yīng)應(yīng)用價值的分析,讓學(xué)生初步構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)利用的基本角度,如制備新物質(zhì),實現(xiàn)物質(zhì)中不同元素價態(tài)的轉(zhuǎn)化;實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)變,為人類提供能量等。2.促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)及其性質(zhì)的認(rèn)識發(fā)展
通過氧化性和還原性、氧化劑和還原劑概念學(xué)習(xí),使學(xué)生建立認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的新視角,建立物質(zhì)分類的新視角。沒有學(xué)習(xí)這些概念之前,學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識,局限于酸性和堿性,局限于哪些物質(zhì)之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。學(xué)習(xí)概念之后,看到物質(zhì)學(xué)生能夠主動分析該物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,什么樣的物質(zhì)具有氧化性,什么樣的物質(zhì)具有還原性,并且學(xué)生對已經(jīng)知道或接觸的物質(zhì)能夠建立氧化性和還原性的認(rèn)識角度。例如學(xué)生原先知道金屬鐵、鋅等能與酸發(fā)生反應(yīng),學(xué)習(xí)氧化性與還原性、氧化劑與還原劑之后,學(xué)生應(yīng)該認(rèn)識到金屬一般具有還原性,通??梢宰鬟€原劑,能夠脫離具體的化學(xué)反應(yīng),就物質(zhì)來談氧化性、還原性問題。面對物質(zhì),學(xué)生是否自主地、能動地去分析物質(zhì)的氧化性和還原性、氧化劑和還原劑等問題,是判斷學(xué)生是否真正建立認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)新視角和物質(zhì)分類新視角的重要依據(jù)。
3.促進(jìn)學(xué)生對研究物質(zhì)性質(zhì)思路和方法的認(rèn)識發(fā)展
學(xué)生原先從物質(zhì)類別的角度認(rèn)識和研究物質(zhì)的性質(zhì),學(xué)習(xí)氧化還原內(nèi)容之后,學(xué)生應(yīng)該建立認(rèn)識和研究物質(zhì)氧化性或還原性的思路和方法。面對一種新物質(zhì),學(xué)生應(yīng)該能夠從所含元素的化合價角度預(yù)測物質(zhì)是否具有氧化性或還原性。物質(zhì)中具有多種價態(tài)元素,其化合價處于高價,能夠降低,即有氧化性。元素的化合價處于低價,能夠升高,即有還原性。若元素的化合價處于中間價態(tài),既具有氧化性又具有還原性;然后選擇合適的氧化劑或還原劑,設(shè)計實驗驗證預(yù)測。如讓假設(shè)具有還原性的物質(zhì)與氧化劑接觸,通過實驗現(xiàn)象分析是否發(fā)生了氧化還原反應(yīng),從而驗證假設(shè)是否正確,從而得出物質(zhì)是否具有還原性的結(jié)論。4.促進(jìn)學(xué)生對實際現(xiàn)象和問題的解釋分析
通過氧化還原反應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對于相關(guān)的實際現(xiàn)象和問題的解釋分析能力將得到進(jìn)一步的發(fā)展。如從氧化還原角度對鐵生銹、燃燒等現(xiàn)象的解釋;從是否改變元素價態(tài)的角度分析物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,把氧化還原理論用于物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。如自然界中存在含有低價硫元素的物質(zhì),人類生產(chǎn)生活需要含有高價硫元素的硫酸,可通過選擇合適的氧化劑實現(xiàn)硫元素價態(tài)的改變;同理自然界中含有高價元素的金屬礦物,人們生產(chǎn)需要金屬材料(單質(zhì)),需要選擇合適的還原劑實現(xiàn)金屬礦物到金屬單質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
當(dāng)然,學(xué)生在中學(xué)階段氧化還原的相關(guān)認(rèn)識不僅要在化學(xué)1階段得到發(fā)展,在其他模塊的學(xué)習(xí)中還要繼續(xù)發(fā)展,例如通過化學(xué)1模塊的學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)生基于化合價對化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析、解釋、預(yù)測、探究的應(yīng)用水平;通過化學(xué)2模塊的學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)生基于電子轉(zhuǎn)移對化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化問題進(jìn)行分析、解釋、配平和計算的應(yīng)用水平;再通過化學(xué)反應(yīng)原理模塊的學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)生基于電化學(xué)對能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、腐蝕防腐問題進(jìn)行分析、解釋、評價與設(shè)計的應(yīng)用水平。
三、氧化還原專題的教學(xué)論問題分析
為了實現(xiàn)氧化還原內(nèi)容對學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展作用,還需要了解學(xué)生相關(guān)認(rèn)識發(fā)展存在哪些障礙點?教學(xué)內(nèi)容的選擇和深廣度會有哪些變化?教學(xué)內(nèi)容組織和處理有哪些重要問題要解決?下面專門提出促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的氧化還原內(nèi)容的教學(xué)論問題并且進(jìn)行探討。1.學(xué)生認(rèn)識發(fā)展障礙點分析及解決對策
(1)如何讓學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移這一認(rèn)識
在進(jìn)行化學(xué)1模塊學(xué)習(xí)時,學(xué)生具有的微觀認(rèn)識較少,缺少深入的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識,更沒有化學(xué)鍵認(rèn)識。在這樣的背景下,如何讓學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移的認(rèn)識?有效的教學(xué)策略包括:充分利用具體實例;讓學(xué)生通過宏觀現(xiàn)象進(jìn)而“看到”電子轉(zhuǎn)移;從理論分析、實驗事實等不同角度讓學(xué)生建立電子轉(zhuǎn)移的認(rèn)識,實現(xiàn)認(rèn)識的逐漸建構(gòu)。
結(jié)合上述教學(xué)策略,可以進(jìn)行如下的教學(xué)設(shè)計:第1階段,以金屬鈉與氯氣反應(yīng)為例,引導(dǎo)學(xué)生分析鈉原子和氯原子的原子結(jié)構(gòu)特點,然后展示給學(xué)生氯化鈉形成過程(flash動畫),通過討論鈉與氯氣反應(yīng)前后化合價的改變,得出化合價的改變是發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果,讓學(xué)生初步將化合價變化與電子轉(zhuǎn)移聯(lián)系;第2階段,讓學(xué)生預(yù)測鋅與硫酸銅反應(yīng)中是否有電子轉(zhuǎn)移,并解釋原因;第3階段,通過實驗驗證預(yù)測,演示鋅與硫酸銅反應(yīng)的原電池實驗,使學(xué)生切實地感受到電子轉(zhuǎn)移這個微觀過程是有宏觀表現(xiàn)的;第4階段,以氫氧燃料電池為例說明氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移已經(jīng)被應(yīng)用到實際中。
(2)如何使學(xué)生能夠抓住物質(zhì)中的核心元素來預(yù)測分析氧化性或還原性
教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)學(xué)生知道通過分析物質(zhì)中所含元素的化合價來預(yù)測物質(zhì)的氧化性或還原性,但是學(xué)生不能抓住核心元素。為了解決這個問題,首先,可以讓學(xué)生建立元素觀念之一——只要元素存在多種化合價,就存在物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,該元素就可能為核心元素,常為變價元素;其次,通過頭腦風(fēng)暴法,將一些有多種價態(tài)的元素分成幾個組,讓學(xué)生分小組討論,舉出含有各元素不同價態(tài)的物質(zhì),分析該元素的價態(tài),討論后畫出元素的化合價數(shù)軸;第三,從元素的穩(wěn)定性趨勢分析,例如 等穩(wěn)定的化合價很難發(fā)生改變,即含有這些價態(tài)的元素為非核心元素,一般不適合作氧化劑或還原劑。
要讓學(xué)生真正學(xué)會運用化合價預(yù)測和分析物質(zhì)的氧化性或還原性,需要為他們搭建2個臺階:一是能夠正確分析化學(xué)反應(yīng)中各元素的化合價;二是分析以后要學(xué)習(xí)的重點元素,又是典型的變價元素。目的之一是為實踐抓住物質(zhì)中核心元素預(yù)測氧化性或還原性的思路方法,目的之二是為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
(3)如何使學(xué)生建立研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路和方法
要想解決這個問題,需要清楚讓學(xué)生建立研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路和方法所必備的知識有哪些?需要經(jīng)過怎樣的學(xué)習(xí)活動才能夠建立方法性內(nèi)容。首先氧化性和還原性、氧化劑和還原劑的概念是必要知識;其次需要讓學(xué)生建立如何預(yù)測物質(zhì)氧化性和還原性的方法;第三,學(xué)生知道哪些物質(zhì)具有氧化性通??梢宰鳛檠趸瘎?,哪些物質(zhì)具有還原性通??梢宰鳛檫€原劑;第四,學(xué)生能夠設(shè)計實驗,選擇適當(dāng)?shù)难趸瘎┗蜻€原劑驗證預(yù)測,從而得出物質(zhì)氧化性或還原性的結(jié)論;第五,學(xué)生建立的認(rèn)識和方法需要通過具體的應(yīng)用加以鞏固和強化。根據(jù)上述分析,在氧化還原教學(xué)中除了讓學(xué)生建立基本的概念外,還需要通過具體的案例分析讓學(xué)生了解預(yù)測、設(shè)計實驗研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路和方法,比如通過雙氧水或亞硫酸鈉等物質(zhì)氧化性或還原性的研究活動,讓學(xué)生初步建立思路和方法。通過鐵及其化合物氧化性和還原性的探究活動對建立的思路和方法進(jìn)行應(yīng)用。因為概念和方法的學(xué)習(xí)過程需要通過應(yīng)用環(huán)節(jié)促進(jìn)發(fā)展,才能實現(xiàn)概念和方法的內(nèi)化,才能納入學(xué)生的長時記憶系統(tǒng)。2.教學(xué)內(nèi)容的選擇及其深廣度
教學(xué)內(nèi)容的選擇和深廣度問題是高中化學(xué)新課程課堂教學(xué)的核心問題之一,由于課程結(jié)構(gòu)分為必修和選修,相同內(nèi)容在必修和選修模塊中一般均有涉及,必然產(chǎn)生教學(xué)內(nèi)容在不同模塊中處理的深廣度問題,在氧化還原專題教學(xué)中該問題也非常突出。通過3種版本化學(xué)1教材與舊教材(人教版)的比較分析,不難發(fā)現(xiàn)新教材與舊教材相比氧化還原內(nèi)容有所減少,刪減的內(nèi)容有:氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物、氧化性和還原性強弱的判定以及氧化還原反應(yīng)方程式的配平。共有的內(nèi)容包括氧化還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化劑與還原劑、氧化性與還原性、單雙線橋的表示方法。由于教學(xué)習(xí)慣,在教學(xué)實踐中一線老師往往懷有這樣的疑惑:單雙線橋內(nèi)容是否要求,是否要進(jìn)行專門的技能訓(xùn)練?氧化還原反應(yīng)方程式的配平是否作為基本要求等?
(1)單雙線橋內(nèi)容是否作為基本要求,是否要進(jìn)行專門的技能訓(xùn)練
新課程對于氧化還原反應(yīng)概念的要求降低了,新教材中雖然呈現(xiàn)了單雙線橋,但不作為技能性的要求。例如魯科版教材將單雙線橋放在了知識支持中,相當(dāng)于介紹一種表示方式;人教版教材中基本上沒有提單雙線橋這個名詞術(shù)語,只是在寫出的反應(yīng)中用單雙線橋進(jìn)行了表示。因此,在教學(xué)中不宜過多擴展,不宜進(jìn)行專門的技能訓(xùn)練。
另一方面單雙線橋的教學(xué)功能已發(fā)生變化。在原來的教學(xué)中必有單雙線橋的講解和訓(xùn)練,它的意義在于幫助學(xué)生分析氧化還原反應(yīng)前后元素化合價的變化和得失電子數(shù)目,為配平做鋪墊?,F(xiàn)在單雙線橋的教學(xué)功能主要在于幫助學(xué)生更好地認(rèn)識和理解電子轉(zhuǎn)移、電子轉(zhuǎn)移過程中的得與失相等。因此在教學(xué)中可以給學(xué)生介紹電子轉(zhuǎn)移是如何在化學(xué)方程式中表現(xiàn)的,并且結(jié)合案例進(jìn)行演示,學(xué)生能看懂即可。
(2)氧化還原反應(yīng)方程式的配平是否作為基本要求
雖然高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)1模塊教材中都沒有將氧化還原反應(yīng)方程式的配平作為基本要求,但一些老師在氧化還原新授課的教學(xué)中仍然講解配平方法,甚至作為技能訓(xùn)練。這些老師認(rèn)為:化學(xué)1模塊有較多的化學(xué)方程式需要學(xué)生掌握,讓學(xué)生具有配平技能有利于化學(xué)方程式的掌握;即使化學(xué)1模塊不要求,但是高考會要求,而且除化學(xué)1模塊外,其他模塊沒有再專門介紹氧化還原反應(yīng)。
面對教師這樣的認(rèn)識,我們認(rèn)為關(guān)鍵在于教師仍不能夠客觀地遵守學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展規(guī)律。首先,教師應(yīng)該深刻地知曉學(xué)生的認(rèn)識需要螺旋發(fā)展過程,不可能“一步到位”,因此對于剛上高一的學(xué)生(微觀認(rèn)識和抽象思維水平較低),在新接觸氧化還原較多概念時,新概念的建構(gòu)是一個逐級過程,在較短時間內(nèi)不可能要求學(xué)生掌握太多的內(nèi)容,否則會事倍功半;其次,教師應(yīng)該能夠從多角度分析課程和教學(xué)內(nèi)容,雖然在其他模塊沒有專門的章節(jié)或課題學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng),但是有一些內(nèi)容是與其密切相關(guān)的,例如元素周期律、電解、原電池等,在這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,完全可以促進(jìn)和提高學(xué)生關(guān)于氧化還原的認(rèn)識;第三,高考的方案和內(nèi)容及其形式都在發(fā)生變化,不作為化學(xué)1模塊要求的內(nèi)容不會作為該模塊的評價要求。
因此,我們應(yīng)該深入地認(rèn)識到,在整個高中階段學(xué)生關(guān)于氧化還原的認(rèn)識是分階段和不同水平的,在化學(xué)1模塊新授課、化學(xué)1模塊復(fù)習(xí)、化學(xué)2模塊、化學(xué)反應(yīng)原理模塊、高考復(fù)習(xí)等階段,學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展可以分為如下5種水平。
水平1:通過新授課的教學(xué),學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性等基本概念,能夠分析哪些化學(xué)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),能夠指出氧化劑和還原劑,說出哪個物質(zhì)具有氧化性或還原性,初步了解常見的氧化劑和還原劑;能夠依據(jù)化合價預(yù)測物質(zhì)的氧化性和還原性,能夠初步設(shè)計實驗驗證預(yù)測。
水平2:在硫、氮、鋁等具體元素及其化合物知識的學(xué)習(xí)中,學(xué)生應(yīng)用研究物質(zhì)氧化性或還原性的思路方法,初步體會到物質(zhì)的氧化性或還原性存在強弱關(guān)系,如二氧化硫與濃硫酸的氧化性強弱等;學(xué)生初步應(yīng)用電子轉(zhuǎn)移守恒原則進(jìn)行一些需要掌握的氧化還原反應(yīng)的配平,如濃、稀硝酸與金屬銅的反應(yīng)配平;學(xué)生能夠書寫簡單的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。
水平3:在化學(xué)2模塊學(xué)習(xí)中,學(xué)生對物質(zhì)氧化性和還原性的強弱建立規(guī)律性認(rèn)識,如同周期和同主族元素得失電子能力的比較,并能夠從物質(zhì)結(jié)構(gòu)(原子結(jié)構(gòu))的角度預(yù)測分析物質(zhì)的氧化性和還原性以及強弱關(guān)系。3.教學(xué)組織及處理問題
教師關(guān)于氧化還原內(nèi)容的教學(xué)組織和處理具有穩(wěn)定的、習(xí)慣性的方式,在新課程的背景下,面對新的要求,必然會產(chǎn)生相關(guān)教學(xué)論問題,如氧化還原反應(yīng)概念教學(xué)是否一定要經(jīng)歷“得失氧、化合價變化、電子轉(zhuǎn)移”三段式?在氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué)中如何避免枯燥?為什么要探討氧化還原反應(yīng)與4大反應(yīng)類型的關(guān)系等。
(1)氧化還原反應(yīng)概念教學(xué)是否一定需要從得失氧到化合價變化、電子轉(zhuǎn)移的三段式
氧化還原反應(yīng)概念教學(xué)原先處理采用得失氧、化合價變化、電子轉(zhuǎn)移三段式,主要是考慮到了學(xué)生原有初中氧化還原知識的背景,考慮了從學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng)和基本化學(xué)反應(yīng)類型出發(fā),符合學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展,體現(xiàn)了從表面現(xiàn)象到特征再到本質(zhì)的認(rèn)識過程。但是初中新課程已經(jīng)不再從得失氧的角度介紹氧化還原反應(yīng),初中課程標(biāo)準(zhǔn)對氧化還原反應(yīng)也不再作要求;其次,高中所講的氧化還原反應(yīng)已不在得失氧的水平;第三,讓學(xué)生從得失氧角度轉(zhuǎn)到化合價變化角度,突破這一認(rèn)識在教學(xué)上是個難點。因此教師需要突破原有的教學(xué)范式,跳開三段論重新考慮氧化還原概念的形成問題,例如,可以先直接分析化合價,再深入到本質(zhì);或者直接進(jìn)入本質(zhì),然后再使電子轉(zhuǎn)移與化合價建立聯(lián)系。那么,是否徹底不談與得失氧相關(guān)的氧化還原反應(yīng)?如何處理學(xué)生的差異?可以從化合價或電子轉(zhuǎn)移入手,當(dāng)學(xué)生建立這些認(rèn)識后,通過開放性任務(wù),讓學(xué)生的不同認(rèn)識得到統(tǒng)一和深化。(2)在氧化還原反應(yīng)概念教學(xué)中如何避免枯燥
氧化還原概念教學(xué)通常是老師講授為主,平鋪直敘,而不是學(xué)生主動的建構(gòu)概念,課堂教學(xué)氛圍比較沉悶,學(xué)生興趣不高,如何才能避免枯燥?可以從具體的任務(wù)出發(fā),該任務(wù)學(xué)生能夠順利完成,在此基礎(chǔ)上引出問題。例如從學(xué)生比較熟悉的氯化鈉入手,讓他們列舉制備氯化鈉的反應(yīng)。學(xué)生通常舉出鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng),也有學(xué)生會提到鈉與氯氣的化合反應(yīng)。然后讓學(xué)生從微粒的角度分析反應(yīng)前后元素的形態(tài)是否發(fā)生了改變。學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn),對于鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),離子前后是沒有變化的,而對于鈉和氯氣的反應(yīng)前后微粒發(fā)生了變化,這種變化帶來的直接結(jié)果就是化合價的不同。
(3)為什么要探討氧化還原反應(yīng)與4種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 4種基本反應(yīng)類型并不能囊括所有的反應(yīng),它主要是從反應(yīng)前后宏觀的物質(zhì)個數(shù)角度的分類,氧化還原反應(yīng)是一種更本質(zhì)的分類,是涉及反應(yīng)本質(zhì)的分類。探討氧化還原反應(yīng)與4種基本反應(yīng)類型的關(guān)系這一環(huán)節(jié)是必須要有的。首先,它是概念原理教學(xué)中非常重要的一個環(huán)節(jié)。氧化還原概念建立之后不可能孤立存在,必然要跟原有經(jīng)驗進(jìn)行整合,在整合過程中實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化;其次在關(guān)系的明確過程中有利于幫助學(xué)生進(jìn)一步理解氧化還原反應(yīng)本身的特征,精致和發(fā)展認(rèn)識,在某種程度上也是一種應(yīng)用。
不同教師在這一環(huán)節(jié)的處理過程中有所區(qū)別,有些將其當(dāng)作概念辨析處理,有些將其當(dāng)作概念整合處理,其中比較有智慧的處理是點出了氧化還原的分類與原有分類相比,對學(xué)生認(rèn)識的發(fā)展點,使學(xué)生認(rèn)識到從化合價有無變化、有無電子轉(zhuǎn)移角度對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類更本質(zhì)、更有意義。
四、氧化還原專題的單元整體教學(xué)設(shè)計
在分析探討了氧化還原內(nèi)容的教學(xué)論問題后,需要站在單元整體的視角進(jìn)行氧化還原每課時的教學(xué)設(shè)計。如氧化還原內(nèi)容的單元整體教學(xué)目標(biāo)是什么,學(xué)生在整個單元中的認(rèn)識發(fā)展是怎樣的,每課時中學(xué)生的認(rèn)識是如何建構(gòu)的;為了達(dá)到單元目標(biāo),不同課時的關(guān)系是怎樣的,教學(xué)內(nèi)容如何選擇和組織,以期在氧化還原單元整體教學(xué)中做到三維目標(biāo)的有機融合,讓學(xué)生體驗到多樣化的教學(xué)方式,達(dá)到整體教學(xué)效果的最優(yōu)化。
五、氧化還原專題的單元整體教學(xué)效果
為了探明上述關(guān)于氧化還原內(nèi)容教學(xué)論問題分析的合理性和單元整體教學(xué)設(shè)計的效果,研究者通過對比教學(xué)實驗進(jìn)行了研究。選取北京市第八十中學(xué)水平相當(dāng)?shù)?個班級作為被試,控制學(xué)生水平、教學(xué)時間、教學(xué)內(nèi)容深廣度等無關(guān)變量。自變量為教學(xué)處理思路,對比班采用常規(guī)的教學(xué)處理,實驗班采用上述的單元整體教學(xué)處理。因變量為學(xué)生氧化還原知識的掌握情況,學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì)及研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法等方面的認(rèn)識發(fā)展,以及解決分析氧化還原相關(guān)問題的水平等。
教學(xué)研究結(jié)果表明,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的氧化還原內(nèi)容單元整體教學(xué)是非常有效的,學(xué)生在各方面獲得明顯發(fā)展,特別是學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識、對物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識、對物質(zhì)性質(zhì)研究思路和方法的認(rèn)識獲得了顯著的發(fā)展,這樣的教學(xué)效果說明本研究關(guān)于氧化還原對學(xué)生認(rèn)識的發(fā)展作用分析、氧化還原內(nèi)容教學(xué)論問題的分析是有效的。反思整個研究過程不難發(fā)現(xiàn):挖掘化學(xué)核心概念的認(rèn)識發(fā)展功能,確立單元整體教學(xué)的認(rèn)識性教學(xué)目標(biāo),確立學(xué)生對于核心概念的認(rèn)識發(fā)展層級,進(jìn)而分析關(guān)于核心概念的教學(xué)論問題及解決策略,是進(jìn)行促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的單元整體教學(xué)設(shè)計的重要組成部分。這些子任務(wù)的完成情況直接決定單元整體教學(xué)的效果,特別是在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識發(fā)展方面的效果。
第二篇:氧化還原反應(yīng)教案(范文)
氧化還原反應(yīng)教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
1、理解、學(xué)會用化合價升降的觀點和電子轉(zhuǎn)移的觀點分析氧化還原反應(yīng)。
2、認(rèn)識化合、分解、置換、復(fù)分解反應(yīng)四種基本化學(xué)反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
3、理解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、被氧化、被還原、氧化劑、還原劑等概念。
4、學(xué)會氧化還原反應(yīng)、元素化合價的變化、原子之間的電子轉(zhuǎn)移三者之間的關(guān)系,從本質(zhì)上認(rèn)識氧化還原反應(yīng)。
2、過程與方法
1、辯證法學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的判斷依據(jù)——化合價的升降。
2、聯(lián)系歸納總結(jié)法,得出四種基本化學(xué)反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
3、認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應(yīng)。
3、情感態(tài)度與價值觀
1、通過對氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)與研究,感知事物的現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系,對立統(tǒng)一的觀點。
2、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘,體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅
二、重點難點:
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移
三、教學(xué)方法:復(fù)習(xí)舊知—實驗探究—探索新知—歸納總結(jié)—練習(xí)反饋
四、教學(xué)思路
1.根據(jù)本節(jié)教材的安排特點,引導(dǎo)學(xué)生在原有知識基礎(chǔ)上提出問題,深入討論氧化還原反應(yīng)的概念。
2.回顧初中知識
3.通過分析一些氧化還原反應(yīng)具有的特征得出氧化還原反應(yīng)的表征。4.得出氧化還原反應(yīng)判斷依據(jù) 5.多角度分析氧化還原反應(yīng)
6.歸納得出四種基本反應(yīng)類型與其關(guān)系
7.分析化合價升降的原因,得出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):電子轉(zhuǎn)移(得失/偏移)8.講相關(guān)概念,電子轉(zhuǎn)移表示方法:單雙線條
五、教學(xué)過程
(一)教學(xué)環(huán)節(jié) 復(fù)習(xí)回顧、引入課題、深化課題、實驗探究、氧化還原反應(yīng)的分析討論、問題解決應(yīng)用、拓展知識、總結(jié)。
(二)教師活動
問題一:初中學(xué)習(xí)過哪些基本化學(xué)反應(yīng)類型?請各舉一例。板書:
一、化學(xué)反應(yīng)類型
1、四種基本反應(yīng)類型
問題二:從得失氧的角度還學(xué)習(xí)過什么反應(yīng)類型?請判斷 是哪類反應(yīng),有何特點?
板書:
2、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 引導(dǎo):(1)對于此反應(yīng),誰得到氧,誰失去氧?得到的氧原子與失去的氧原子有什么關(guān)系?
(2)反應(yīng)后哪種元素的化合價升高?哪種元素的化合價降低?升高與降低的化合價有什么關(guān)系?
(3)進(jìn)一步分析,可以得到什么結(jié)論? 板書:
二、氧化還原反應(yīng) 過渡:是否只有得失氧的反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)?下面我們來做個實驗探究一下。氯水和飽和NaI溶液、飽和NaBr溶液之間能否發(fā)生反應(yīng)?是何種反應(yīng)類型? 問題三:在氯水和溴化鈉溶液的反應(yīng)中,哪些元素的化合價發(fā)生了變化?為什么會發(fā)生變化?
小結(jié):通過同學(xué)的回答,從分析可知:此反應(yīng)前后元素的化合價發(fā)生了改變,故此反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng),進(jìn)而將初中階段學(xué)習(xí)的有關(guān)氧化還原反應(yīng)的知識得以拓展,延伸。
板書:
1、氧化還原反應(yīng)的特征:元素化合價在反應(yīng)前后有變化。
設(shè)問:有關(guān)氧化還原反應(yīng)的特征,即化合價的改變與什么有關(guān)呢?初中學(xué)過在反應(yīng)中粒子間發(fā)生重新組合,元素的化合價發(fā)生變化,必然與原子結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系,這種聯(lián)系是什么?
講解:在2NaBr+Cl2 == 2NaCl+Br2的反應(yīng)中,溴離子失去最外層的1個電子成為 溴原子,化合價由-1價升高到0價,被氧化; 原子得到溴離子給出的1個電子成為 而帶負(fù)電,化合價由0價降低到-1價,被還原。
板書:
2、氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。過渡:為了幫助同學(xué)們準(zhǔn)確地理解氧化還原反應(yīng)這一概念,下面就用雙線橋來表示氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念。分析:
失4e-,化合價升高,被氧化02CuO+C+2高溫0+42Cu+CO2
結(jié)論:氧化反應(yīng)還原反應(yīng)同時發(fā)生,稱為氧化還原反應(yīng)。本質(zhì)定義:凡是有電子轉(zhuǎn)移(得失、偏移)的反應(yīng)。板書
3、氧化還原反應(yīng)的表示方法
(1)雙線橋法 得2x2e-,化合價降低,被還原
(2)單線橋法(補充)
講解(1)雙線橋法:此法不僅能表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù),還能表示出元素化合價升降和氧化、還原的關(guān)系。雙線橋的箭頭始于反應(yīng)物有關(guān)元素的原子或離子,箭頭指向發(fā)生化合價變化后生成物中對應(yīng)元素的原子或離子。在線上要標(biāo)明“失去”或“得到”電子總數(shù),化合價的升降以及該元素“被氧化”或“被還原”。
(2)單線橋法:在氧化劑和還原劑之間表示電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。在線上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移總數(shù),箭頭指出轉(zhuǎn)移的方向。
課堂練習(xí):雙線橋表示下列反應(yīng)方程式
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
評述:將學(xué)生的練習(xí)講評,糾正其中的錯誤。板書:
4、氧化劑和還原劑
問題四:
1、從電子轉(zhuǎn)移的角度分析什么是氧化劑?什么是還原劑?
2、氧化劑和還原劑在氧化還原反應(yīng)中本身所發(fā)生的反應(yīng)是什么?所含元素的化合價的情況如何?
3、氧化劑和還原劑在氧化還原反應(yīng)中分別表現(xiàn)什么性質(zhì)?起何作用?
討論并小結(jié):得電子(或電子對偏向)的物質(zhì)為氧化劑。失電子(或電子對偏離物質(zhì))的物質(zhì)為還原劑。在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到了電子,所含元素化合價降低,發(fā)生了還原反應(yīng);還原劑失去了電子,所含元素化合價升高,發(fā)生了氧化反應(yīng)。氧化劑具有氧化性,得電子的性質(zhì);還原劑具有還原性,即失電子的性質(zhì)。板書:(1)氧化劑:得電子(或電子對偏向)的物質(zhì)------氧化性
(2)還原劑:失電子(或電子對偏離)的物質(zhì)------還原性
講:在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子具有氧化性,起氧化作用,本身被還原后的生成物叫還原產(chǎn)物。還原劑失電子具有還原性,起還原作用,本身被氧化,氧化后的生成物叫氧化產(chǎn)物。
板書:(3)氧化產(chǎn)物:氧化后的生成物
(4)還原產(chǎn)物:還原后的生成物。
板書:
5、四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系 投影:
小結(jié):(1)置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
(2)復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。(3)化合反應(yīng)與分解反應(yīng)部分是氧化還原反應(yīng),其中有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)與有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)肯定是氧化還原反應(yīng)。
六、總結(jié):我們對氧化還原反應(yīng)經(jīng)歷了由得氧失氧到化合價升降,再到電子轉(zhuǎn)移這樣一個逐步深化的過程。通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們要重點理解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生了電子的得失或偏移,要學(xué)會從有無化合價升降的變化來判斷一個反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng),并能用單線橋或雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
七、課后作業(yè):1.下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是
()A.CaCO3高溫CaO+CO2↑ B.Na2O+H2O=2NaOH C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ D.4HNO3(濃)△4NO2↑+O2↑+2H2O 2.下列基本反應(yīng)類型中,一定是氧化還原反應(yīng)的是
()
A、化合反應(yīng)
B、分解反應(yīng)
C、置換反應(yīng)
D、復(fù)分解反應(yīng) 3.下列敘述中正確的是
()A.反應(yīng)中化合價降低的物質(zhì)是還原劑
B.有氧元素參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
C.反應(yīng)前后元素化合價沒有變化的反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng) D.氧化劑在反應(yīng)中被氧化,還原劑在反應(yīng)中被還原
4.下列變化中,必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是
()A.NaCl→AgCl
B.H2O→O2 C.KClO3→KCl
D.MnO2→MnCl2 5.某元素在化學(xué)反應(yīng)中由化合態(tài)(化合物)變?yōu)橛坞x態(tài)(單質(zhì)),則該元素()A.一定被氧化
B.一定被還原
C.可能被氧化,也可能被還原
D.以上都不是
6.ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應(yīng)制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4==2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O下列說法正確的是
()
A.KClO3在反應(yīng)中得到電子
B.ClO2是氧化劑
C.H2C2O4在反應(yīng)中被氧化
D.1mol KClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移
7.寫出符合下列條件的化學(xué)方程式,并用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移,指明氧化劑還原劑。(選做)
⑴有水生成的化合反應(yīng) ⑵有水生成的分解反應(yīng) ⑶有水生成的置換反應(yīng) ⑷有水生成的復(fù)分解反應(yīng)
八、板書設(shè)計 氧化還原反應(yīng)
一、化學(xué)反應(yīng)的類型 1.基本反應(yīng)類型
2.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
二、氧化還原反應(yīng)
1.氧化還原反應(yīng)的特征:元素化合價在反應(yīng)前后有變化。2.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。3.氧化還原反應(yīng)的表示方法: a)雙線橋法
b)單線橋法
4.氧化劑和還原劑
(1)氧化劑:得電子(或電子對偏向)的物質(zhì)------氧化性(2)還原劑:失電子(或電子對偏離)的物質(zhì)------還原性(3)氧化產(chǎn)物:氧化后的生成物
(4)還原產(chǎn)物:還原后的生成物。
5.四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系
第三篇:氧化還原反應(yīng)教案
一知識目標(biāo)
1、鞏固初中四種基本反應(yīng)類型知識、初中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)知識。
2、用化合價變化的觀點和電子轉(zhuǎn)移的觀點加深對氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等概念的理解。二能力目標(biāo)
通過判斷一個反應(yīng)是否是氧化還原培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。三情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生能用辨證的對立統(tǒng)一的觀點分析事物的意識。重點與難點
鞏固初中化學(xué)反應(yīng)分類的知識和主要反應(yīng)類型的知識并加深認(rèn)識。教學(xué)方法設(shè)疑、比較、討論、講解、練習(xí)教學(xué)過程
一、化學(xué)反應(yīng)類型 1基本反應(yīng)類型
反應(yīng)類型 舉例 表示式 化合反應(yīng) C+O2===CO2 A+B====AB 分解反應(yīng)``` CaCO3====CaO+CO2↑ AB====A+B 置換反應(yīng) C+CuO====Cu+CO↑ A+BC====AC+B 復(fù)分解反應(yīng) AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3 AB+CD====AD+CB 討論以上反應(yīng)類型的分類依據(jù)是什么? 小結(jié)依據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別及種類來區(qū)分。
思考Fe2O3+3CO=== 2Fe+3CO2、CH4+2O2====CO22H2O兩反應(yīng)屬種基本反應(yīng)類型? 小結(jié)不屬于基本反應(yīng)類型中的任何一種說明此種分類方法不能囊括所有化學(xué)反應(yīng)
不能反映所有化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。根據(jù)上面二個反應(yīng)可以知道四種基本類型反應(yīng)不能包括所
有反應(yīng)且不能反映化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的分類也沒有反映反應(yīng)的本質(zhì)。
練習(xí)各寫出一個符合下列條件的有關(guān)化學(xué)方程式。1兩種單質(zhì)化合兩種化合物化合單質(zhì)與化合物化合。2一種物質(zhì)分解成兩種物質(zhì)一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì)。
3非金屬單質(zhì)置換非金屬單質(zhì)4復(fù)分解反應(yīng)氧化物與酸、氧化物與堿、酸與堿、酸與鹽、鹽與鹽反應(yīng)。
[講述]化學(xué)反應(yīng)還有其他分類方法。例如從得失氧的角度去分類我們還學(xué)習(xí)了氧 化反應(yīng)和還原反應(yīng)。
二、氧化還原反應(yīng)
1、實驗分析
實例CuO + H2 = Cu + H2O ↓ ↓ 從得失氧分析失氧 得氧
↓ ↓ 從升降價分析降價 升價 ↓ ↓ 電子轉(zhuǎn)移分析得e 失e
↓ ↓
反應(yīng)結(jié)論 還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)--同時發(fā)生稱為氧化還原反應(yīng) 教師提示學(xué)生全面理解電子轉(zhuǎn)移包括電子的偏移和電子的得失
2、概念遷移
用價態(tài)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點判斷沒有得失氧的反應(yīng)。1電子完全得失2Na + Cl2 === 2NaCl 2電子對偏移H2 + Cl2=== 2HCl 得出氧化還原的本質(zhì)定義凡是有電子轉(zhuǎn)移得失、偏移的反應(yīng)。
3、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系。討論后完成下表
反應(yīng)類型 反應(yīng)實例 是否氧化還原反應(yīng) 與氧化還原反的關(guān)系 化合反應(yīng)3Fe+2O2 ====Fe3O4 是 相關(guān) 化合反應(yīng) CaO+H2O=====Ca(OH)2 非
分解反應(yīng)2H2O=====2H2↑+O2↑ 是 相關(guān) 分解反應(yīng) CaCO3 =====CaO+CO2 ↑ 非
置換反應(yīng) Fe+CuSO4 ====Cu+FeSO4 是 從屬 復(fù)分解反應(yīng)NaOH+HCl====NaCl+H2O 非 對立
--
三、氧化劑和還原劑
1、實例分析
CuO + H2 Cu + H2O ↓ ↓
還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)
↓ ↓
被還原 被氧化
↓ ↓
氧化劑 還原劑
↓ ↓
得電子物質(zhì) 失電子物質(zhì)
從反應(yīng)物中進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析“還原反應(yīng)-被還原-氧化劑”和“氧化反應(yīng)-被氧化-還原劑”的內(nèi)聯(lián)系
2、歸納小結(jié)師生共同討論。
綜合得出如下的氧化還原反應(yīng)對立統(tǒng)一關(guān)系的兩根推斷線
實質(zhì) 判斷依據(jù) 元素變化 反應(yīng)物稱為 反應(yīng)物性質(zhì)
失e —→ 升價 —→ 被氧化 —→ 還原劑 —→ 還原性
得e —→ 降價 —→ 被還原 —→ 氧化劑 —→ 氧化性 例 根據(jù)下列反應(yīng)
2H2S+O2 === 2S+2H2O 4NaI + O2 +2H2O === 5NaOH + 2I2 Na2S + I2 === 2NaI + S
判斷以上反應(yīng)中氧化劑氧化性由大至小的排列順序。解析此類試題應(yīng)首先根據(jù)概念判斷出各反應(yīng)中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。
然后根據(jù)“在同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性”的規(guī)律比較得出結(jié)論。由此可知
反應(yīng)(1)中氧化性氧化劑O2>氧化產(chǎn)物S 反應(yīng)(2)中氧化性氧化劑O2>氧化產(chǎn)物I2
反應(yīng)(3)中氧化性氧化劑I2>氧化產(chǎn)物S 答氧化性O2>I2>S
第四篇:氧化還原反應(yīng)講課稿
氧化還原反應(yīng)
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、老師:
大家好!今天我講課的題目是《氧化還原反應(yīng)》,在初中的時候我們學(xué)習(xí)過木炭還原CuO的反應(yīng),木炭在高溫的條件下和CuO反應(yīng),結(jié)果CuO失去氧原子還原成了單質(zhì)Cu,發(fā)生的是還原反應(yīng);我們在分析一下C的變化,起還原作用的C奪走了CuO的O原子變成了CO2 發(fā)生的是氧化反應(yīng)。也就是說,在化學(xué)反應(yīng)中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時進(jìn)行的,有一種物質(zhì)被還原,必然會有一種物質(zhì) 被氧化。C+2CuO=2Cu+CO2↑
初中的時候我們還學(xué)習(xí)過這樣的兩個化學(xué)反應(yīng),C在高溫的情況下和H2O的反應(yīng),結(jié)果是H2O失去了O原子還原成H2,木炭奪走了H2O中的氧被氧化成了CO ;另一個反應(yīng)H2還原CuO生成了Cu和H2O,剛才我們是從得氧和失氧的角度來分析氧化還原反應(yīng),我們說失去氧的物質(zhì)被還原,得到氧的物質(zhì)被氧化,現(xiàn)在我們從化合價的角度來分析這些氧化還原反應(yīng):
C+H2O= H2+CO;H2+CuO=Cu+ H2O(1)CuO中的Cu是+2價,發(fā)生還原反應(yīng)后變成了0價的單質(zhì)Cu;C單質(zhì)為0價,發(fā)生氧化反應(yīng)變成CO2,為+4價。
(2)再看一下H2O和C的反應(yīng),反應(yīng)前H2O中的H原子為+1價,被碳還原為H2后變成了0價;而C由0價變成了+2價的CO,發(fā)生額是氧化反應(yīng)。(3)最后我們再看一個H2還原CuO的反應(yīng),0價的H變成+1價,+2價的Cu變成0價的Cu 這些反應(yīng)都是典型的氧化還原反應(yīng),我們分別分析了反應(yīng)前后各物質(zhì)化合價的變化,不難發(fā)現(xiàn)他們有一個共同的特征:某些元素的化合價在反應(yīng)前后會發(fā)生變化并且化合價升高的物質(zhì)發(fā)生的是氧化反應(yīng),化合價降低的物質(zhì)發(fā)生的還原反應(yīng)。
我們再看一個初中學(xué)習(xí)過的Fe置換Cu的反應(yīng):Fe和CuSO4的反應(yīng)生成FeSO4和Cu,單質(zhì)Fe由0價變成+2價的FeSO4化合價升高,發(fā)生的是氧化反應(yīng),+2價的Cu由+2價變成0價的Cu單質(zhì),化合價降低發(fā)生的是還原反應(yīng)。我們看整個反應(yīng)過程并沒有氧原子的得失,只有化合價的變化,他也是氧化還原反應(yīng)。
這樣我們就可以給氧化還原反應(yīng)下一個定義了,氧化還原反應(yīng):凡是有元素化合價升降的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
失e-→ 化合價升高 → 氧化反應(yīng) 得e-→ 化合價降低 → 還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系(1)有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。(2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。(3)所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。(4)所有的復(fù)分解反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)。
二.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì): 我們的目前學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)都可以分成兩種:(1)是有元素化合價升降變化的反應(yīng),也就是氧化還原反應(yīng);另一種是沒有元素化合價變化的反應(yīng),即非氧化還原反應(yīng)。如:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 上面我們給出氧化還原反應(yīng)的定義,也了解了反應(yīng)前后元素化合價的升降情況,當(dāng)然,我們還有必要進(jìn)一步去了解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)?;瘜W(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子間的重組,我們知道原子的核外電子是分層排列的,最外層電子的數(shù)目和化學(xué)反應(yīng)是密切相關(guān)的,化合價的升降又與電子的得失有關(guān)。那么要想揭示氧化還原反應(yīng)的實質(zhì),我們必須從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)。下面我們從例子著手分析:
Na+Cl2 =2NaCl;我們知道Na原子的電子排布這樣的,它的最外層只有1個電子,要想達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),就必需失去一個電子變成+1價的Na+離子,化合價由0價升高到+1價,發(fā)生的是氧化反應(yīng),Cl原子最外層有7個電子,它容易得到1個電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),變成-1價的Cl-,化合價降低,發(fā)生的是還原反應(yīng)。這樣Na離子和Cl離子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)生成了穩(wěn)定的NaCl。
我們知道Na是典型的容易失電子的金屬,而Cl又是一個典型的易得電子的非金屬元素,那么如果兩種元素獲取電子能力相差不大,又會怎樣?又如:H2+ Cl2=2HCl的反應(yīng),他們反應(yīng)時,都沒有能力把對方的電子奪走,而是采取共用的形式,使雙方最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。然而,在HCl分子中,Cl原子得電子的能力畢竟還是比H原子能力強,那么共用電子對就會偏向Cl而偏離H。那么,H元素就從0價升高到+1價,發(fā)生的是氧化反應(yīng),Cl元素由0價降低到-1價發(fā)生的是還原反應(yīng)。
通過上面的分析我們可以得出:發(fā)生氧化反應(yīng)的元素,化合價升高,其實質(zhì)是原子失去或偏離電子的過程;氧化反應(yīng),化合價降低,其實質(zhì)是原子得到或偏向電子的過程。三.氧化劑和還原劑
在氧化還原反應(yīng)中,我們把得到電子的物質(zhì)或電子對偏向的物質(zhì)叫做氧化劑;把失去電子或電子偏離的物質(zhì)叫做還原劑。例如:Na+Cl2 =2NaCl的反應(yīng),Na是還原劑,Cl2是氧化劑,高中我們常見的氧化劑有:O2、Cl2、濃H2SO4;常見的還原劑有:活波金屬單質(zhì)、C、CO、H2 當(dāng)然,氧化還原反應(yīng)也是我們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中,如金屬的冶煉、食物的腐敗鋼鐵的銹蝕等。這些氧化還原反應(yīng)有的對我們的生活生產(chǎn)有利,有的有害,只有,我們?nèi)祟愓莆樟诉@些化學(xué)變化的規(guī)律后,我們才可能趨利避害。
第五篇:氧化還原反應(yīng)教案
海豚個性化教案
1.掌握氧化還原反應(yīng)基本概念 2.判斷氧化性還原性的相對強弱
3.根據(jù)得失電子守恒,掌握氧化還原方程式配平并進(jìn)行有關(guān)計算 基本概念
在無機反應(yīng)中,有元素化合價升降,即電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。在有機反應(yīng)中,有機物引入氧或脫去氫的作用叫做氧化反應(yīng),引入氫或失去氧的作用叫做還原反應(yīng)。
判斷依據(jù)
無機反應(yīng)時,得到了電子(或電子對偏向)的元素被還原,失去了電子(或電子對偏離)的元素被氧化。有機物反應(yīng)時,把有機物引入氧或脫去氫的作用叫氧化,引入氫或失去氧的作用叫還原。
即應(yīng)看其是失去了電子(或電子對偏離),還是得到了電子(或電子對偏向)或者看其化合價是升高了還是降低了。
在反應(yīng)物中:
失去了電子(或電子對偏離)即為還原劑,其化合價升高。
得到了電子(或電子對偏向)即為氧化劑,其化合價降低。
在產(chǎn)物中:
被氧化的元素叫做氧化產(chǎn)物,其化合價在反應(yīng)的過程中升高了。
被還原的元素叫做還原產(chǎn)物,其化合價在反應(yīng)的過程中降低了。
一般來說,在氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物中,氧化劑的氧化性最強,還原劑的還原性最強。一.氧化還原反應(yīng)的判斷
(1)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)_______________特征________________判斷依據(jù):_______________________ 例1.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是_____
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.ICl+H2O=HCl+HIO
E.CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
F.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl(2)四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系
辨析:A.有單質(zhì)參加和有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
B.元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)一定被還原
C.復(fù)分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)
D.金屬離子被還原一定得到金屬單質(zhì)
二.氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念
還原劑—____電子—化合價_____—被_____—發(fā)生_____反應(yīng)—得到_____產(chǎn)物(升失氧還)
氧化劑—____電子—化合價_____—被_____—發(fā)生_____反應(yīng)—得到_____產(chǎn)物(降得還氧)
(反應(yīng)物,物質(zhì))
(元素)
(元素)
(生成物,物質(zhì))例2.在Cu+2H2SO4(濃)==CuSO4+SO2↑+2H2O反應(yīng)中,海豚個性化教案
_______是氧化劑;_______是還原劑;______元素被氧化;_______元素被還原;_______是氧化產(chǎn)物;________是還原產(chǎn)物;電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為________。
例3.常溫下,在溶液中可以發(fā)生反應(yīng):X+2Y3+==X2++2Y2+,則下列敘述:①X被氧化;②X是氧化劑;③X具有還原性;④Y2+是氧化產(chǎn)物;⑤Y2+具有還原性;⑥Y3+的氧化性比X2+要強。其中正確的是()
A.②④⑥
B.①③④
C.①③⑤⑥
D.②⑤ 辨析:氧化反應(yīng),被氧化,氧化產(chǎn)物,氧化劑,抗氧化劑 三.氧化還原反應(yīng)的表示方法及電子轉(zhuǎn)移數(shù)目
(1)雙線橋:__________指向__________,__________指向__________(得失相等)
(2)單線橋:__________指向__________,(不計得失)例4.用兩種方法表示氧化還原反應(yīng)
2KClO3==2KCl+3O2
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2 KClO3+ 6HCl== KCl+3Cl2+3 H2O
例5.(1)某反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)
3、H2O、H2O2,已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2→O2
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 _______________________________________________________。(2)某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共6種物質(zhì),濃HCl、Cl2、H2O、ClO2、KClO3、KCl,寫出該反應(yīng)方程式,并用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。________________________________________________________ 四.常見氧化劑與還原劑(單質(zhì)、化合物、離子)
(1)常見氧化劑:
(2)常見還原劑:
例6.下列反應(yīng)需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是()必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是()A.Cl-→Cl2 B.S2-→H2S
C.Cl2→Cl-D.MnO4-→MnO42-
例7.下列離子,因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存的是
A.HCO3-、AlO2-、Na+、Cl-
B.Fe2+、H+、NO3+、Cl-C.Cu2+、Na+、S2-、SO42-
D.H+、K+、SO32-、S
氧化劑還原劑不是固定不變的,同一物質(zhì)在不同反應(yīng)中可以扮演不同角色。
例8.水參加的下列反應(yīng),哪些是氧化還原反應(yīng)?這些反應(yīng)中水分別起什么作用?
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOH
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO E.NaH+H2O=NaOH+H2↑
F.2F2+2H2O=4HF+O2 G.Cl2+H2O=HCl+HClO
H.SO2+H2O=H2SO3 小結(jié):
五.氧化性還原性分析與比較
(1)根據(jù)價態(tài)分析氧化性還原性
例9.舉例說明下列物質(zhì)分別體現(xiàn)氧化性和還原性的反應(yīng) HCl SO2 FeCl2(2)氧化性還原性(得失電子能力)強弱比較
舉例說明比較氧化性還原性的五種方法(金屬非金屬活動性、反應(yīng)條件、氧化還原反
海豚個性化教案
應(yīng)方程式、與變價元素反應(yīng)產(chǎn)物的價態(tài)、電化學(xué)方法)氧化性比較: 還原性比較:
例10.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,(1)比較Fe2+、I-、Br-的還原性。
(2)分別向FeI2、FeBr2中通入少量Cl2,寫出反應(yīng)的離子方程式。例11.已知反應(yīng)Cu+Cl2==CuCl2 2Cu+S==Cu2S,回答:
①判斷單質(zhì)的氧化性:Cl2_____S
②完成反應(yīng):Cl2+H2S—— ③還有哪些事實可以用來比較Cl2與S的氧化性? 例12.將H2S氣體通入四種不同濃度的硝酸溶液中,發(fā)生下列反應(yīng): ①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO +4H2O
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O ③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O ④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O 根據(jù)上述反應(yīng)判斷四種硝酸溶液的氧化性由強到弱的順序是()。(A)④②①③
(B)③①④②
(C)②④①③
(D)①④②③
六.氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律: 理解先強后弱規(guī)律、歧化歸中規(guī)律、得失電子守恒規(guī)律等 例13.向HCl、FeCl3、CuCl2混合溶液中加入鐵粉,依次寫出反應(yīng)的離子方程式
例14.G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物,我們不了解它們的化學(xué)式,但知道它們在一定條件下具有如下的轉(zhuǎn)換關(guān)系(未配平): ①GQ+NaCl
②Q+H2OX+H2 ③Y+NaOHG+Q+H2O
④Z+NaOHQ+X+H2O 這五種化合物中氯元素的化合價由低到高的順序為
A.QGZYX
B.GYQZX
C.GYZQX
D.ZXGYQ 例15.已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI,自身發(fā)生如下變化:
H2O2→H2OIO3-→I2MnO4-→Mn2+HNO2→NO,如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2最多的是()。
A.H2O2
B.IO3-
C.MnO4-
D.HNO2 七.氧化還原反應(yīng)方程式配平(方法:化合價升降相等)
具體配平策略:從左邊開始,或從右邊開始,或從兩邊開始; 要點:以分子為單位計算化合價變化值
例16.FeS2+ O2=== Fe2O3+ SO2 S+NaOH=== Na2S+
Na2SO3+
H2O KMnO4+ HCl====KCl+ MnCl2+ Cl2+ H2O KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4=== CO2+ MnSO4+ K2SO4+ H2O □KMnO4+□KNO2+□()====□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O 有機物參加的氧化還原反應(yīng),變價元素往往有碳,可采用氫氧標(biāo)碳標(biāo)出碳元素化合價。缺項配平時,根據(jù)原子守恒進(jìn)行判斷,缺少的物質(zhì)一般為__________________ 例17.單質(zhì)鐵溶于一定濃度的硝酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
a Fe+b NO3-+c H+==d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O(系數(shù)均為自然數(shù))(1)c、g、h的關(guān)系式是_____________________________(原子守恒)(2)b、c、d、f的關(guān)系式是__________________________(電荷守恒)
(3)d、f、g、h的關(guān)系式是___________________________(得失電子守恒)八.氧化還原反應(yīng)有關(guān)計算(得失電子守恒)
海豚個性化教案
計算公式:
n(氧化產(chǎn)物)×變價原子個數(shù)×化合價變化值==n(還原產(chǎn)物)×變價原子個數(shù)×化合價變化值 n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值==n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值 例18.硫酸銨在強熱條件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反應(yīng)中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是()。
A.1:
3B.2:3
C.1:
1D.4:3 例19、24 mL濃度為0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為()。
A.+2
B+
3C.+4
D.+5 例20.1.92克銅和一定量的濃硝酸反應(yīng),隨著銅的不斷減少,反應(yīng)生成的氣體顏色慢慢變淺,當(dāng)銅反應(yīng)完畢時,共收集到標(biāo)況下的氣體1.12 L(不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化),計算(1)參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量(2)生成氣體中各成分的物質(zhì)的量(3)將生成的氣體與多少mol O2混合溶于水,才能使氣體全部被吸收? 九.氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用
辨析:下列反應(yīng)中,所述物質(zhì)或過程全部發(fā)生氧化反應(yīng)的是 A.HClO、H2O2、O3等具有很好殺菌消毒作用 B.橡膠老化,鋼鐵生銹,白磷自燃 C.鐵、鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化
D.在催化劑作用下,乙醇變?yōu)橐胰?,乙醛變?yōu)橐宜?/p>
E.苯酚久置在空氣中變?yōu)榉奂t色,F(xiàn)e(OH)2露置在空氣中最終變?yōu)榧t褐色。F.丙烯、油酸等使酸性KMnO4溶液、溴水褪色 G.為防食物變質(zhì),常加入VC等食品添加劑。
H.原電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng),電解池陰極發(fā)生的反應(yīng) I.SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、品紅溶液褪色 J.植物光合作用,呼吸作用
K葡萄糖作為能源物質(zhì)為人體提供能量。常見易錯題
例1.一定量的KClO3中加入濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng):KClO3+6HCl(濃)==KCl+3Cl2↑+3H2O,其中發(fā)生氧化反應(yīng)的元素和發(fā)生還原反應(yīng)的元素的質(zhì)量之比為()
A.1:6
B.6:1
C.1:5
D.5:1
錯解:選B項。錯因是未準(zhǔn)確理解和區(qū)分濃鹽酸在反應(yīng)中的作用。
解析:根據(jù)題設(shè)可判斷出發(fā)生還原反應(yīng)的元素是KClO3中的Cl,發(fā)生氧化反應(yīng)的元素是HCl中的Cl;由“化合價鄰位轉(zhuǎn)化”規(guī)律可知HCl中有一部分Cl轉(zhuǎn)入到KCl中、還有一部分Cl轉(zhuǎn)入到Cl2中,再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可知答案為D項。
例2.在反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,有19.2 g Cu被氧化,則被還原的HNO3的質(zhì)量為多少? 解析:根據(jù)元素化合價變化情況可知,題設(shè)反應(yīng)中HNO3有一部分是作酸,轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2,另一部分被還原,轉(zhuǎn)化為NO,則被氧化的Cu與被還原的HNO3的關(guān)系式為3Cu~2HNO3,則。
二、防思維不嚴(yán):嚴(yán)密思維是正確解題的保證。在解題過程中,對反應(yīng)變化的不確定性、問題的開放性、隱含條件或知識的挖掘不力等,都會造成解題時思維不嚴(yán),導(dǎo)致答案出現(xiàn)失誤。
例3.下列變化過程需要加入還原劑的是()
A.KClO3→KCl
B.KCl→AgCl
C.H+→H2
D.C→CO2
海豚個性化教案
錯解:選A、C項。錯因是對KClO3→KCl的多種變化方式?jīng)]有把握好。
解析:根據(jù)題意,“要加入還原劑實現(xiàn)”此變化,則說明各選項變化為氧化劑的變化,即變化中有元素化合價降低的情況,判斷各項知A、C項符合這一點;但對于A項還要注意,實現(xiàn)KClO3→KCl的變化有多種方式,如KClO3受熱分解也能得到KCl,即實現(xiàn)A項轉(zhuǎn)化不一定要加入還原劑。故答案為C項。
例4.向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯氣后,將溶液蒸干并充分灼燒(已知Br2易揮發(fā),I2易升華),得到固體剩余物質(zhì)的組成可能是()
A.NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2
D.NaCl、NaI、Na2SO4
錯解:選A項或A、D項。一是未注意三種陰離子Br-、I-、SO32-與Cl2反應(yīng)的先后順序;二是未考慮已知Br2、I2的特殊性質(zhì)。
解析:解答本題要考慮兩個問題,一是三種陰離子Br-、I-、SO32-的還原性強弱順序為SO32->I->Br-;二是Br2受熱易揮發(fā)、I2具有升華特性。這樣再考慮氯氣的用量不同時的各種情況,可知答案為A、B項。
三、防審題不細(xì):仔細(xì)審題是準(zhǔn)確解題的重要前提。在某個氧化還原反應(yīng)問題分析中,常常同時出現(xiàn)多個限制性條件,概念辨析中常出現(xiàn)“錯誤”、“正確”、“不一定”等詞。例5.在下列反應(yīng)中,水既不作氧化劑又不作還原劑的氧化還原反應(yīng)是()A.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
B.C+H2O(g)==CO+H2 C.CaO+H2O==Ca(OH)2
D.Cl2+H2O==HCl+HClO
錯解:選C、D項。錯因是C項不是氧化還原反應(yīng)。
解析:本題有兩個限制性條件:一是“水既不作氧化劑又不作還原劑”,排除A、B項;二是“氧化還原反應(yīng)”,排除C項。故答案為D項。
例6.在反應(yīng)3NO2+H2O==2HNO3+NO中,氧化劑與還原劑的分子數(shù)之比為()
A.2:1
B.1:2
C.3:1
D.1:3
錯解:選A項。在答題時將氧化劑與還原劑的量弄反了。
解析:本題涉及的反應(yīng)為歧化反應(yīng),氧化劑與還原劑都是NO2。其中2NO2→2HNO3的變化為還原劑發(fā)生的反應(yīng),NO2→NO的變化為氧化劑發(fā)生的反應(yīng)。通過其計量數(shù)可知答案為B項。
四、防方法不當(dāng):“好的方法是成功的一半”。在氧化還原反應(yīng)有關(guān)問題分析中,用守恒法是最基本的方法,如電子得失守恒、質(zhì)量守恒(主要是原子個數(shù)守恒)、電荷守恒(適用于有離子參與的氧化還原反應(yīng)),更多的時候要聯(lián)合應(yīng)用上述守恒方法。
例7.若鋅與稀硝酸反應(yīng)時,其化學(xué)反應(yīng)方程式為4Zn+10HNO3==aZn(NO3)2+bM+cH2O,則a、b、c、M可能分別為()
A.4、1、5、N2O
B.4、2、4、NO2
C.4、1、3、NH4NO3
D.4、3、5、NO
錯解:選A項或A、B項。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,判斷反應(yīng)前后氮原子的個數(shù)相等,得結(jié)論。
解析:本題直接根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以求解,但繁瑣易錯,可將質(zhì)量守恒與電子得失守恒結(jié)合求解。本題分兩種情況討論:
(1)M中N全部被還原。根據(jù)質(zhì)量守恒定律得a=4(Zn守恒),故被還原的氮的原子數(shù)為(個)。設(shè)M中N的化合價為+n,由電子得失守恒有:,解得n=1,即M為N2O。
(2)M中N部分被還原(如NH4NO3)。a=4(Zn守恒),此時被還原的氮原子只有1個,且還原后其化合價為-3。反應(yīng)中Zn失電子情況為,N得電子情況為,二者相等,故
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NH4NO3符合題意。
綜上所述,答案為A、C項。
例8.在一定條件下,PbO2與Cr3+反應(yīng),產(chǎn)物是Cr2O72-和Pb2+,則參加反應(yīng)的Cr3+與PbO2的個數(shù)之比為()
A.1:3
B.2:3
C.1:1
D.4:3
錯解:選A項。有些學(xué)生在解答此題時,出現(xiàn)以下失誤情況:一是想寫出PbO2與Cr3+反應(yīng)生成Cr2O72-和Pb2+的化學(xué)反應(yīng)方程式,通過判斷化學(xué)計量數(shù)來選擇答案,費時而且易錯;二是認(rèn)為Cr2O72-中Cr的原子數(shù)為2,算Cr3+的電子變化數(shù)時除以2而誤選A項。
解析:本題的解題關(guān)鍵是認(rèn)識到PbO2與Cr3+之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng),利用電子得失守恒來進(jìn)行計算,設(shè)參加反應(yīng)的Cr3+的數(shù)目為x,PbO2的數(shù)目為y,則,解得x:y=2:3。故答案為B項。
點撥:除上述情形外,解題時常常還出現(xiàn)如氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物判斷不全或錯誤、電子得失數(shù)目確定不準(zhǔn)等問題。在學(xué)習(xí)過程中要努力克服這些缺點,逐步提高知識掌握水平和應(yīng)用能力,相信高考中的你一定會成功。