研究高中化學氧化還原反應的解題技巧

王福強 李營營

(1.山東省膠州市第三中學 266300;2.山東省膠州市第一中學 266300)

一、設置情境激發興趣

化學是一門相對比較枯燥的學科，學生在學習過程中，需要嚴謹的邏輯推理和計算，讓很多學生望而生畏.很多化學方程式是經過不斷實驗總結出來的定律，但是當前很多高中不具備實驗條件，無法讓學生通過實驗掌握化學方程式的原理.氧化還原反應是化學反應以后元素的氧化數量變化，其本質是電子的得失或者共用電子的偏移，是高中化學學習的重點和難點.在解題過程中，還增加了離子共存、熱化學等內容，增加了學習難度.在教學的時候，教師可以設置一定的情境.在上課前，教師通過網絡下載生活中經常出現的氧化還原反應.在上課前，給學生設置問題：一個被咬過的蘋果，為什么隨著時間的推移，被咬的部分慢慢變黃？通過問題，讓學生開動腦筋，培養學生獨立思考的能力.教師可以通過動畫的效果，將蘋果變黃的過程展示給學生看.蘋果變黃是由于蘋果中含有大量的Fe2+和酚類物質，當蘋果中含有Fe2+與空氣中的氧化發生化學反應，則會產生化學反應，Fe2+直接轉變為Fe3+，而Fe3+本身的顏色就是黃色.通過設置情境激發學生學習的興趣，讓學生認識到化學這門學科的魅力.化學是一門與生活息息相關的學科，讓學生在日常生活中去觀察生活或者大自然還有哪些氧化還原，通過學生不斷探索，讓學生進一步了解氧化還原的特征和本質.通過創設情境，引導學生積極探索，激發學生學習化學的興趣和欲望.

二、發揮學生主體地位

根據新課改的要求，教師要轉變教學理念，樹立以生為本的教學理念，明確學生課堂主體的地位，讓學生化被動為主動學習.氧化還原的本質是電子的轉移，也就是化合價的變化.所以在解題的時候，需要判斷氧元素的化合價高低變化，從而解決化學反應過程中氧化劑被誰還原，哪一個元素被哪氧化、哪一個元素被還原.在課堂的時候，教師要充分發揮學生課堂主體地位.以硫元素為例，不同形態下的硫元素表現不同的特性，在0價下的硫元素處于中間價，既有氧化性，又有還原性.當處于最低價態時，硫元素只有還原性，處于+6價位時，則只有氧化性，但是只有濃硫酸才具有強氧化性.氯氣也具有還原性和氧化性，比較氯氣和硫元素的氧化性強弱，在氧化還原反應中，容易將兩者作為對比，并為學生提供四種答案進行判斷：A.一般情況下硫元素為固體，氯氣為氣體.B.硫元素和單金屬元素發生化學反應，硫元素被還原為-2價，氯氣還原為-1價.C.氯氣和鐵發生氧化還原反應，生產氯化鐵，硫元素和鐵發生化學反應生產硫化亞鐵.D.將氯氣加入到硫化鈉溶液中發生化學反應以后，得到硫單質.學生根據已經掌握的知識對四個選項進行判斷分析，根據學習的知識點，可以得知物質的存在狀態和活潑性沒有關系，所以A選項基本可以排除；單質氧化性的強弱是根據單質中原子得到電子的難易程度，和電子數量無關，所以看可以排除B選項；氯氣和鐵發生化學反應，可以生成+3價Fe，硫元素和鐵發生化學反應只能生成+2價Fe，氯氣和硫元素都具有氧化性，但是氯氣的氧化性比硫元素強，因此C選項正確；氯氣和硫化鈉溶液發生置換反應后，可以得到單質，由此可以判斷出氯氣比硫元素活潑，所以D選項正確.化學元素周期表包括了七主族、七副族、VIII族和0族，真實反映了各種元素的特性和其他元素的關系，很多學生記不住化學元素周期表里面的內容.通過比較分析讓學生認識到非金屬單質的氧化性強弱可以和變價金屬發生置換反應、反應難易程度進行比較.通過學生對問題的比較分析，讓學生自己探究，在獨立思考過程中，進一步加深理解.

三、小組合作 鞏固提升

針對一些學生解題中容易出現的錯誤，教師可以通過小組合作討論方式，幫助學生加深理解、補充和修正，得出正確、系統的結論，在這個過程中培養學生的團隊合作精神.在學生學習用雙線橋法解決氧化還原反應時，讓學生首先根據公式中元素的特點標出化合價，然后計算出轉移的電子，并用箭頭表示變化的對象和方向，讓學生掌握電子能量守恒定律.化合價有升必有降，電子有得必有失.一個完整的氧化還原反應，化合價的升高數量和降低數量比較相等，失去電子數量和得到電子數量相等.然而一種氧化劑同時遇到幾種還原劑的時候，氧化劑和哪一種還原劑發生化學反應.比如FeBr2中通入Cl2，那么Cl2和FeBr2中的哪一種元素發生化學反應.教師可以讓學生進行分組討論，讓學生自己進行分析，然后得出Cl2先和Fe2+發生反應，然后和Br-發生反應.在這個過程中，學生可以根據電子能量守恒定律，從而得出氧化還原高失氧、低得還的規律.

四、掌握氧化還原反應的基本概念

氧化還原反應具有氧化性和還原性，通過氧化還原反應化學原子降低化合價并發生還原反應，得到還原產物；同時發生還原反應以后，化學原子失去了電子化合價升高發生氧化反應并得到氧化物.

A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3

C.NaClO3、NaClO4D.NaClO、NaClO3

解答方案根據題目中已知的條件，可以發現氯的化學價從+1價轉化為-1價和+5價，氧化還原反應中的化合價處于這兩種產物的中間，也就是NaClO2中氯的化合價是+3，那么這兩種產物氯的化合價則是-1價和+5價.選項A中NaCl、NaClO 的化合價分別為-1價、+1價；B選項NaClO、NaClO3的化合價為-1價和+5價，所以答案B正確；C選項兩種化合價氯氣的化合價為+5價和+7價，所以答案錯誤；D選項的化合價是+1價和+5價,但是并不是氧化還原最終的化合價，化合物還將繼續發生化學反應.

綜上所述，在高中化學氧化還原反應解題過程中，學生容易忽視了氧化還原的本質就是電子的轉移，從而導致題目解答錯誤.因此，在解題的時候，必須根據化合物的特性，發生氧化還原反應以后得到什么樣的產物，是否還繼續發生反應，從而判斷化合價.