淺談如何正確認(rèn)識高中化學(xué)反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移

朱曉敏

【摘要】氧化還原反應(yīng)是貫穿高中化學(xué)的主線，其實質(zhì)就是電子轉(zhuǎn)移，對于學(xué)生來說掌握電子轉(zhuǎn)移的知識，對于分析氧化還原反應(yīng)作用顯著。因此，本文結(jié)合氧化還原反應(yīng)的知識點，從化合價、表示方法、認(rèn)識技巧三個方面進(jìn)行闡述，總結(jié)正確認(rèn)識電子轉(zhuǎn)移的方法，以供參考。

【關(guān)鍵詞】氧化還原反應(yīng) 高中化學(xué) 電子轉(zhuǎn)移 認(rèn)識

在化學(xué)反應(yīng)中，原子得失電子的過程就是化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中的電子轉(zhuǎn)移，在整個反應(yīng)當(dāng)中得到的電子與失去的電子是守恒的，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵是要認(rèn)識到反應(yīng)中化合價的變化。可以說只要發(fā)生化合價變化的反應(yīng)就是電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，化合價降低得到電子，化合價升高失去電子。高中階段學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)有限，其中氧化還原反應(yīng)，是貫穿高中階段的主線內(nèi)容，在高考當(dāng)中是必考點也是教學(xué)當(dāng)中的重難點。氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)就是電子的轉(zhuǎn)移（得失或偏移），基于此使學(xué)生正確認(rèn)識氧化還原反應(yīng)當(dāng)中的電子轉(zhuǎn)移，對于學(xué)生正確掌握氧化還原反應(yīng)的知識，意義重大。

一、化合價

正確認(rèn)識化合價是正確認(rèn)識高中化學(xué)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)，要熟練掌握相應(yīng)元素的化合價，并能夠根據(jù)化合價代數(shù)和為零，計算出元素的化合價。在相關(guān)的定義當(dāng)中，化合價是物質(zhì)中的原子得失電子數(shù)或共用電子對偏移的數(shù)目；表示原子之間互相化合時原子得失電子的數(shù)目，同時也是元素在形成化合物時表現(xiàn)出的一種性質(zhì)。

相互化合的元素，反應(yīng)物原子的個數(shù)由原子最外層電子數(shù)決定，比如一個鈉離子，其化合價為+1，失去一個電子，那么可以和氯離子結(jié)合，氯離子化合價-1，得到一個電子。而一個鎂離子化合價+2，失去兩個電子，那么就會和兩個氯離子結(jié)合。如果生成的化合物的離子化合價代數(shù)和不為零，這種化合物就不穩(wěn)定，也就表明構(gòu)成化合物的原子最外層電子層的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定?；蟽r的出現(xiàn)就是為方便表示原子相互化合的數(shù)目。

正確認(rèn)識原子在化合過程中化合價的升降，也就能夠更直觀的認(rèn)識電子的轉(zhuǎn)移（得失、偏移）。

二、表示方法

高中階段學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)其實質(zhì)就是電子的轉(zhuǎn)移（得失、偏移）。在表示電子轉(zhuǎn)移時，有兩種方法，包括雙線橋法以及單線橋法。其步驟為：標(biāo)變價（化合價變化）→畫線橋（對準(zhǔn)價態(tài)變化元素）→注明得失電子數(shù)。

首先，雙線橋法，如下所示。

從圖1來看， 當(dāng)中 離子的化合價為+2，在還原成單質(zhì)元素 時，化合價降低，得到1 2 （2個電子），被還原成單質(zhì) 元素。單質(zhì) 離子的化合價為零，在化合物當(dāng)中根據(jù)化合價口訣，可知化合物中的 離子的化合價為+1，發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價升高，失去2 1 ，生成水（ ）。由于 離子化合價為+1，要形成穩(wěn)定的化合物，那么就需要兩個 離子，使化合物當(dāng)中的離子化合價代數(shù)和為零。由此，可得到結(jié)論：在氧化還原反應(yīng)中，化合價的升降數(shù)相等，得失電子數(shù)守恒。那么從圖1的氧化還原反應(yīng)來看，氧化劑 化合價降低，得到電子；還原劑 化合價升高，失去電子。從 、 的得失數(shù)來看，前者得到2個電子，后者失去兩個電子，可知得失電子數(shù)守恒。

因此，基于雙線橋法，可以推斷其特點：其一，箭頭從反應(yīng)物指向生成物，起止為同一元素；其二，箭頭并不代表電子轉(zhuǎn)移的方向；其三，得失電子數(shù)守恒；其四，電子轉(zhuǎn)移數(shù)等于化合價有變化的原子個數(shù)乘以這個原子的變化價。也就是化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)=得到電子數(shù)=失去電子數(shù)。

三、認(rèn)識技巧

下面舉實例進(jìn)行論述。

例： ↑反應(yīng)中，水5mol，作為還原劑，那么被 還原的 的量是多少。

分析：首先 是還原劑， 既是還原劑也是氧化劑， 還原產(chǎn)物， 為氧化產(chǎn)物。采用上述“前后抵消相同價態(tài)”的方法，可以得知參加反應(yīng)的還原劑 并不是5mol，而是12.5mol，但要分析其中的電子轉(zhuǎn)移情況，關(guān)系似乎并不是很大。

此時可采用一分為二的方法，將這個復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行劃分，那么根據(jù)題目的條件及上述分析，將反應(yīng)方程式進(jìn)行整理可得：

根據(jù)這個整理后的方程式，劃分兩組電子轉(zhuǎn)移，即 以及 。根據(jù)得失電子守恒，兩組電子轉(zhuǎn)移的個數(shù)需要相等，那么就可先分析第一組的電子轉(zhuǎn)移數(shù)，求出還原物與生成物 的量，轉(zhuǎn)而求得另一組當(dāng)中 的量，再次利用得失電子守恒求出這一組當(dāng)中的物質(zhì)的量，詳見下表。

表1 電子轉(zhuǎn)移

結(jié)束語：

高中階段所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)中氧化還原反應(yīng)是重點、難點，也是高考考點，這種化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。基于此，正確認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中的電子轉(zhuǎn)移，對于學(xué)生來說意義重大。因此，要在教學(xué)中挖掘教材，從化學(xué)價出發(fā)，對電子轉(zhuǎn)移進(jìn)行深化，并采用合適的方法，使學(xué)生掌握運用電子轉(zhuǎn)移求解實際問題的方法，從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

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