高中化學(xué)方程式解題與氧化還原理論知識(shí)歸納研究

劉欣

摘 要： 高中化學(xué)中，方程式是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。化學(xué)方程式簡(jiǎn)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)。化學(xué)方程式中蘊(yùn)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。化學(xué)方程式中涉及氧化還原反應(yīng)的知識(shí)有很多，需要教師和學(xué)生及時(shí)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(yùn)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(duì)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(shí)貫穿學(xué)生整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程，是高中階段化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)。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(hào)組成的語言，通過化學(xué)符號(hào)傳遞化學(xué)信息，化學(xué)方程式是簡(jiǎn)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(shí)內(nèi)涵。化學(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(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析，解決相關(guān)化學(xué)題目[1]。化學(xué)方程式中的每個(gè)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(diǎn)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(huì)改變整個(gè)方程式的含義，直接造成解題的錯(cuò)誤。

如↑，這個(gè)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(hào)↑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(hào)，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(jiǎn)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(jià)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(jià)從高價(jià)變成低價(jià)，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(duì)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(jià)變成高價(jià)，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(jià)降低被還原，得到還原產(chǎn)物，還原劑失去電子化合價(jià)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(jià)升高，這是發(fā)生了氧化反應(yīng)，同時(shí)氯氣得到了電子，化合價(jià)降低，便是發(fā)生了還原反應(yīng)。

氧化還原反應(yīng)有對(duì)立統(tǒng)一的規(guī)律，如果有化合價(jià)升高一定會(huì)有化合價(jià)的降低，可以簡(jiǎn)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(jià)態(tài)的時(shí)候只有還原性，元素處于最高價(jià)態(tài)的時(shí)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(qiáng)的排序是：，常見的還原性由弱到強(qiáng)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(shí)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(jià)好各個(gè)元素的價(jià)態(tài)，同時(shí)要做好價(jià)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(jià)或者降價(jià)的元素下面全部要標(biāo)，以標(biāo)出升降價(jià)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(huì)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(jià)，反應(yīng)前后的化合價(jià)都要標(biāo)，標(biāo)完之后便會(huì)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(jià)的，在高錳酸鉀中是+6價(jià)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(jià)，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(duì)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(shí)，要靈活運(yùn)用解題方法，注意價(jià)態(tài)變化、轉(zhuǎn)移電子數(shù)量等問題，重視知識(shí)點(diǎn)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(shí)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.