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      高中化學(xué)方程式解題與氧化還原理論知識歸納研究

      2016-10-09 09:52:40
      考試周刊 2016年76期
      關(guān)鍵詞:氧化還原反應(yīng)方程式高中化學(xué)

      劉欣

      摘 要: 高中化學(xué)中,方程式是學(xué)習(xí)的重點?;瘜W(xué)方程式簡潔而準(zhǔn)確地描述了化學(xué)反應(yīng),使學(xué)習(xí)者和使用者更方便地理解和使用化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)?;瘜W(xué)方程式中蘊含著豐富的化學(xué)信息,是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ),也是解決化學(xué)問題的關(guān)鍵?;瘜W(xué)方程式中涉及氧化還原反應(yīng)的知識有很多,需要教師和學(xué)生及時總結(jié)歸納,促進(jìn)化學(xué)學(xué)習(xí)。

      關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 方程式 氧化還原反應(yīng)

      運用化學(xué)方程式解題是高中化學(xué)的重要內(nèi)容,化學(xué)方程式是重要的學(xué)習(xí)工具,關(guān)系著學(xué)生高中化學(xué)學(xué)習(xí)水平。在教學(xué)過程中,要重視學(xué)生對化學(xué)方程式的理解記憶,正確利用化學(xué)方程式解題。氧化還原反應(yīng)的知識貫穿學(xué)生整個化學(xué)學(xué)習(xí)過程,是高中階段化學(xué)的重要知識點。老師要幫助學(xué)生整理學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的思路,循序漸進(jìn),幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力和理解能力,使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)。

      一、化學(xué)方程式的書寫

      化學(xué)方程式是一種用符號組成的語言,通過化學(xué)符號傳遞化學(xué)信息,化學(xué)方程式是簡潔的公式,具有一定的結(jié)構(gòu),包含著化學(xué)反應(yīng)的原理和深刻的化學(xué)知識內(nèi)涵?;瘜W(xué)方程式是以化學(xué)反應(yīng)的基本原理為基礎(chǔ)的,學(xué)生要正確書寫方程式,才能對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析,解決相關(guān)化學(xué)題目[1]?;瘜W(xué)方程式中的每個組成部分都有自己的含義,包括有反應(yīng)的條件,如催化劑、點燃、溫度等,有數(shù)量關(guān)系,還有箭頭,表示反應(yīng)生成物質(zhì)的狀態(tài)。必須正確書寫方程式,否則就會改變整個方程式的含義,直接造成解題的錯誤。

      如↑,這個方程式表示碳酸氫鈣經(jīng)過加熱,生成碳酸鈣、水及二氧化碳。里面的符號↑表示是氣體,↓表示沉淀,數(shù)字2表示數(shù)量關(guān)系,有明確的結(jié)構(gòu)和符號,使化學(xué)方程式看起來更清楚明白。

      二、氧化還原歸納總結(jié)

      (一)氧化還原反應(yīng)

      氧化還原反應(yīng)簡單來說是氧化與還原共同進(jìn)行的反應(yīng),反應(yīng)過程中各元素發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,反應(yīng)物的化合價有升高和降低。氧化劑在氧化還原反應(yīng)中具有氧化性,化合價從高價變成低價,氧化劑被還原之后得到的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物。與氧化劑相對的是還原劑,還原劑具有還原性,在氧化還原反應(yīng)中從低價變成高價,被氧化,還原劑被氧化之后的產(chǎn)物叫做氧化產(chǎn)物。在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到電子化合價降低被還原,得到還原產(chǎn)物,還原劑失去電子化合價升高被氧化,得到氧化產(chǎn)物[2]。如鈉和氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)過程中鈉失去了電子,化合價升高,這是發(fā)生了氧化反應(yīng),同時氯氣得到了電子,化合價降低,便是發(fā)生了還原反應(yīng)。

      氧化還原反應(yīng)有對立統(tǒng)一的規(guī)律,如果有化合價升高一定會有化合價的降低,可以簡單記憶為升失氧還原劑氧化產(chǎn)物,降得還氧化劑還原產(chǎn)物,氧化劑的氧化性大于還原劑的還原性,元素處于最低價態(tài)的時候只有還原性,元素處于最高價態(tài)的時候就只有氧化性,如果處于中間狀態(tài),兩種性質(zhì)都有。氧化還原反應(yīng)的方向是氧化劑+還原劑→還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物。常見物質(zhì)的氧化性由弱到強的排序是:,常見的還原性由弱到強的是:

      (二)利用化學(xué)方程式解題

      使用化學(xué)方程式解題,要注重質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律,尤其是在氧化還原反應(yīng)的解題中。氧化還原方程式解題主要有兩種方法:配平法和待定系數(shù)法。配平時先要注意電荷守恒定律,再按照質(zhì)量守恒定律檢查完善,配平基本系數(shù),先配金屬元素,標(biāo)價好各個元素的價態(tài),同時要做好價態(tài)是升還是降的記錄,把基本的系數(shù)配平,然后再配除了氫及氧之外的其他元素,配平H,然后用O做檢查[3]。凡是升價或者降價的元素下面全部要標(biāo),以標(biāo)出升降價的分子的原子作為標(biāo)準(zhǔn)。待定系數(shù)法是把方程式里,其中一種化學(xué)分子系數(shù)設(shè)成1,然后進(jìn)行配平,如果選中一種物質(zhì)便不能改變,無法配平可以設(shè)未知數(shù)。優(yōu)先考慮分散程度小的元素,再考慮其他。

      例如:使用軟錳礦制KMnO,把KClO和KOH放入軟錳礦中加熱,可以得到KCl及KMnO的固體,接著把生成的物質(zhì)在水里溶解,然后過濾,并且酸化,錳酸鉀就會變成MnO及KMnO,將沉淀物過濾,溶液加熱,最后得到結(jié)晶KMnO,要寫軟錳礦到KMnO的化學(xué)方程式。

      首先要認(rèn)真審題,按照題目的意思寫出反應(yīng)物和生成物,之后要標(biāo)注元素的化合價,反應(yīng)前后的化合價都要標(biāo),標(biāo)完之后便會清晰地發(fā)現(xiàn),其中的氯元素及錳元素發(fā)生了變化。標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,錳元素在MnO中是+4價的,在高錳酸鉀中是+6價的,也就是說每1摩爾的二氧化鉀之中,有2摩爾的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。在KClO中氯元素為+5,氯化鉀中的氯元素是-1價,也就是說每1摩爾的KClO中發(fā)生6摩爾電子轉(zhuǎn)移,按照電荷守恒的定律可以知道,MnO和KClO的物質(zhì)量比是三比一。最后按照質(zhì)量守恒的定律對其他元素進(jìn)行配平,可以得出方程式:

      +4 失2摩爾 +6

      3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+3H2O+KCl

      +5 得6摩爾 -1

      總之,化學(xué)方程式是解決化學(xué)題目的基礎(chǔ),高中生要牢固掌握化學(xué)方程式的書寫。在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)時,要靈活運用解題方法,注意價態(tài)變化、轉(zhuǎn)移電子數(shù)量等問題,重視知識點的歸納總結(jié)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]熊家文.氧化還原反應(yīng)與高考備考分析[J].考試周刊,2015(4):5-6.

      [2]黃家虹,衷明華.高中化學(xué)氧化還原理論知識歸納和方程式解題技巧研究[J].江西化工,2015(4):104-106.

      [3]朱欽紅.高中化學(xué)方程式教學(xué)與解題策略探究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí):高三版,2015(6):58-58.

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