淺談教學過程中關于氧化還原反應方程式的書寫

摘 要：氧化還原反應在高考中有著重要的位置，其中化學方程式的書寫不可忽視。將電子守恒、電荷守恒、原子守恒應用其中可以快速地找到方法規律，以便準確到位的完成氧化還原反應方程式的書寫。

關鍵詞：氧化還原反應方程式；電子守恒；電荷守恒；原子守恒

在高考化學考試科目中氧化還原反應占據了重要的位置。李曉峰在就高考中氧化還原反應常見題型研討中，他認為在中學化學教與學中使用頻率最多、高考中出現頻率最高的主要有六類：確定反應能否進行、確定氧化性或還原性大小關系、確定反應物或生產物中某元素的化合價、確定氧化劑與還原劑的比值、確定產物成分（或產物比值）、確定反應方程式計量數。而氧化還原反應方程式與以上所談到的六類問題解答都有密切聯系。因此，如何寫好氧化還原反應方程式，成了高中階段學生學習的重點，也是教師教學研究的重心。

一、 認清自我，準確定位

以魯科版教材為例，氧化還原反應的學習在必修一第二章第三節，它是高中重要的理論基礎之一，貫穿整個元素及其化合物的知識體系，也是選修《化學反應原理》中原電池和電解池的工作原理。大多數學生對化學反應方程式的理解還停留在初中階段，只是靠單純的死記硬背，面對簡單的方程式則信心滿滿，而面對復雜的方程式則束手無策，選擇放棄。學好化學方程式可以幫助學生理解化學反應原理，加深對實驗現象的認識，更好地掌握物質的化學性質，提高學生應用化學知識解決實際問題的能力。要讓學生抽身出來，站在新的角度去看待高中化學的學習，增大難度并不影響他們在化學方程式書寫道路前行，清楚自己的能力，用時間和方法克服學習過程的阻力。教師在這個過程中要根據學生的具體情況，分析原因，找到適合當下學情的教學方法，發揮教師在教學過程的主導性，體現學生在學習過程的主體性。

結合我校我班的實際情況，學生素質中等，對一些重難點知識把握不到位，對知識點遺忘速度快，需要較長時間打磨練習。因而在氧化還原反應方程式的書寫過程中要更有耐心地去引導，幫助他們建立信心。

二、 累積錯誤，找尋問題

比如實驗室制取氯氣的化學方程式學生經常會出現幾種情況：

這些錯誤情況的出現，大多是因為學生粗心不認真。這要求學生學會找尋問題，發現問題，通過分析總結，找到化學方程式學習的規律，解決問題。通常一個氧化還原反應方程式的考核，除了涉及氧化還原反應的相關知識點，還會涉及離子反應方程式、元素及其化合物知識、物質狀態、反應條件等。部分學生無法把這些知識網絡融合在一起，出現丟三落四的情況。準確完成氧化還原反應方程式是一個循序漸進的過程，需要老師適當的引導和幫助。

三、 針對問題，調整方法

學生對自己發現的問題印象一般較深刻，通過知識梳理對比，自我總結或尋求幫助，思考適合氧化還原反應的學習方法，并試著總結學習規律，將所學內容融會貫通。通過常見方程式的整理總結，找到氧化還原反應方程式書寫的規律：

1. 夯實基礎，建立點—線—面

首先要扎實課本知識點，明確氧化還原反應方程式書寫過程中可能涉及的相關知識點，熟悉它們各自的概念，建立點的坐標。讓學生逐漸摒棄在初中學習的物質得氧的反應叫氧化反應，物質失氧的反應叫做還原反應，從本質上去認識氧化還原反應。在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應，電子的轉移是氧化還原反應的實質，它可以通過元素化合價的變化體現，從根本上解決學習過程中遇到的相關問題。

氧化還原反應理論還要依托于元素及其化合物的知識體系，任何的化學方程式都必修遵循客觀事實，從而要求學生熟悉常見的元素及其化合物不同價態物質的化學式，在化合價上建立起線的關系。例如：

由以上的關系，就可以預測元素原子在得失電子后的產物，找到主要的反應物和生成物，建立起元素及其化合物與氧化還原反應之間面的關系，熟練掌握常見氧化劑所對應的還原產物和常見還原劑所對應的氧化產物。只有當學生氧化還原反應理論達到理解和應用水平時，才能促進其對復雜化學方程式的學習。

2. 各個擊破，聯立三大守恒

任何的化學方程式都必須遵循質量守恒定律，即原子守恒，學生大部分根據觀察法完成配平。而面對根據觀察法無法配平的，我們要牢牢抓住氧化還原反應的本質——電子轉移。得到的電子總數等于失去的電子總數，即反應前后電子守恒。例如實驗室制取氯氣。

第一步，先找到主要的反應物和生成物。

MnO2+HCl（濃）→MnCl2+Cl2↑

第二步，標出變價元素的化合價，找到氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。

這個過程中畫出雙線橋，在橋上標出每一個變價元素原子得失的電子數目。

第三步，完成雙線橋，確定電子守恒。

成功地完成雙線橋是實現氧化還原反應配平至關重要的一步，其中關鍵在于得失電子總數相等，尋找得失電子的最小公倍數，實現電子守恒。

第四步，補充不影響電子守恒的缺失原子，確定原子守恒。

MnO2+4HCl（濃）△MnCl2+Cl2↑+2H2O

其中HCl中Cl原子分為兩部分，電子守恒確定2個Cl原子體現還原性，通過MnCl2確定2個Cl原子體現酸性，因而HCl系數為4，再根據原子守恒通過H、O個數，確定H2O的系數為2。

最后一步，檢查，確認電子守恒、原子守恒，補充反應條件及物質狀態。

在書寫氧化還原反應時比非氧化還原反應多了電子守恒，只要有正確的雙線橋，這一步也不是很難。但是我們發現在習題中或者高考考題中經常出現的是氧化還原反應離子方程式。對于離子方程式，學生要知道遵循電荷守恒。例如，利用酸性高錳酸鉀鑒別二氧化硫或是除去二氧化硫是化學實驗常用的一種方法，用離子方程式來表示該反應的反應原理成了一大難題。endprint

第一步，先找到主要的反應物和生成物，寫出參加反應的主要離子。

MnO-4+SO2→Mn2++SO2-4

第二步，標出變價元素化合價，找到氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。

第三步，完成雙線橋，確定電子守恒。

第四步，找到電解質溶液的酸堿性，確定電荷守恒。

2MnO-4+5SO2→2Mn2++5SO2-4+4H+

根據酸性高錳酸鉀溶液，判斷溶液中含有H+，電荷未配平時，反應物中總共2個單位負電荷，生成物中總共6個單位負電荷，當我們在生成物中配上4H+，反應前后總電荷都為2個單位負電荷，達到電荷守恒，這是離子方程式中至關重要的一步，所補充的離子不能影響電子守恒。

第五步，補充不影響電子守恒和電荷守恒的缺失原子，確定原子守恒。

2H2O+2MnO-4+5SO22Mn2++5SO2-4+4H+

通過觀察發現反應前后H、O數目不守恒，在反應物中配上2H2O，這一步相對難度不大，學生可以較好完成。

最后一步，檢查、確認電子守恒、電荷守恒、原子守恒，補充反應條件及物質狀態。

因此在寫任意的化學方程式時，只要我們堅持電子守恒、電荷守恒、原子守恒三步走，就能夠快速準確的完成化學方程式。

3. 知識支持，遷移應用

應用于氧化還原反應方程式書寫的三大守恒，我們可以拓展延伸到與氧化還原反應相關的方程式書寫，比如電極方程式。在電化學的模塊學習中，原電池和電解池的基本原理是利用氧化還原反應，其中的常考點是電極方程式。以氫氧燃料電池為例，如何利用三大守恒寫出在酸性介質和堿性介質中的正負極電極反應？

根據反應原理2H2+O22H2O，利用電子守恒判斷得出O2+4e-→□，2H2-4e-→□

酸性介質中堿性介質中

電荷守恒的利用，補充H+電荷守恒的利用，補充OH-

正極：4H++O2+4e-→□正極：O2+4e-→4OH-

負極：2H2-4e-→4H+負極：4OH-+2H2-4e-→□

原子守恒的利用，補充水原子守恒的利用，補充水

正極：4H++O2+4e-→2H2O正極：O2+2H2O+4e-→4OH-

負極：2H2-4e-→4H+負極：4OH-+2H2-4e-→4H2O

從對比中，我們不難發現，要寫出準確的電極方程式，除了確定該電極的產物外，判斷介質溶液的性質也是成功的關鍵。

參考文獻：

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作者簡介：

馮瑩，福建省寧德市高級中學。endprint