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氧化還原反應(yīng)方程式的配平

氧化還原反應(yīng)方程式的配平

教學(xué)目標(biāo) 

知識目標(biāo)

使學(xué)生掌握用化合價升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生配平氧化還原反應(yīng)方程式的技能。

情感目標(biāo)

通過對各種氧化還原反應(yīng)方程式的不同配平方法的介紹,對學(xué)生進(jìn)行辯證思維的訓(xùn)練。

 

教學(xué)建議

教學(xué)重點(diǎn):氧化還原反應(yīng)方程式配平的原則和步驟。

教學(xué)難點(diǎn) :氧化還原反應(yīng)方程式配平的一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

教材分析:
是正確書寫氧化還原反應(yīng)方程式的一個重要步驟,也是側(cè)重理科學(xué)生所應(yīng)掌握的一項(xiàng)基本技能。配平氧化還原反應(yīng)方程式的方法有多種,本節(jié)介紹的“化便谷升降法”就是其中的一種。
教材從化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化遵守質(zhì)量守恒定律引入,說明氧化還原反應(yīng)方程式可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律來配平,但對于較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律來配平不太方便,進(jìn)而引出用“化合價升降法”解決這一問題的有效措施。
本節(jié)教材通過三個典型的例題,對三種不同類型的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行細(xì)致分析;介紹了三種不同的配平方法,培養(yǎng)了學(xué)生靈活看待能力,訓(xùn)練了學(xué)生的辯證思維。
教材還通過問題討論,將學(xué)生易出錯誤的氧化還原反應(yīng)的離子方程式,用配平時應(yīng)遵循的原則—化合價升降總數(shù)相等,進(jìn)行分析判斷,強(qiáng)化了配平的關(guān)鍵步驟—使反應(yīng)前后離子所帶的電荷總數(shù)相等的原則,培養(yǎng)了學(xué)生的能力。

教法建議

教學(xué)中應(yīng)注重新舊知識間的聯(lián)系,利用學(xué)生所學(xué)的氧化還原反應(yīng)概念和接觸的一些氧化還原反應(yīng),學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。教學(xué)中應(yīng)采用精講精練、講練結(jié)合的方法,使學(xué)生逐步掌握氧化還原反應(yīng)的配平方法。不能使學(xué)生一步到位,隨意拓寬知識內(nèi)容。

1.通過復(fù)習(xí),總結(jié)配平原則

教師通過以學(xué)生學(xué)習(xí)過的某一氧化還原反應(yīng)方程式為例,引導(dǎo)學(xué)生分析電子轉(zhuǎn)移及化合價的變化,總結(jié)出原則—化合價升降總數(shù)相等。

2.配平步驟

[例1]、[例2]師生共同分析歸納配平基本步驟:

(1)寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,分別標(biāo)出變價元素的化合價,得出升降數(shù)目。

(2)使化合價升高與化合價降低的總數(shù)相等(求最小公倍數(shù)法)

(3)用觀察的方法配平其它物質(zhì)的化學(xué)計算數(shù)(包括部分未被氧化或還原的原子(原子團(tuán))數(shù)通過觀察法增加到有關(guān)還原劑或氧化劑的化學(xué)計量數(shù)上),配平后把單線改成等號。

該基本步驟可簡記作:劃好價、列變化、求總數(shù)、配化學(xué)計量數(shù)。

[例3]在一般方法的基礎(chǔ)上采用逆向配平的方法。屬于經(jīng)驗(yàn)之談,是對學(xué)生辯證思維的訓(xùn)練,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

為使學(xué)生較好地掌握配平技能,建議在分析完每個例題后,補(bǔ)充針對性問題,強(qiáng)化技能訓(xùn)練,鞏固所學(xué)知識。

另外,關(guān)于氧化還原反應(yīng)的離子方程式的書寫,可組織學(xué)生結(jié)合教材中的“討論”、得出氧化還原反應(yīng)的離子方程式的配平要滿足原子個數(shù)守恒、電荷守恒、化合價升降總數(shù)相等。然后組織學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)練習(xí)加以鞏固。通過設(shè)置該“討論”內(nèi)容,鞏固了氧化還原反應(yīng)配平的知識,強(qiáng)化了氧化還原反應(yīng)的配平在學(xué)習(xí)化學(xué)中的重要作用。

對于學(xué)有余力的學(xué)生,教師可補(bǔ)充配平的另一種方法—離子一電子法,以及不同化合價的同種元素間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的確定方法:氧化產(chǎn)物中的被氧化元素的價態(tài)不能高于還原產(chǎn)物中被還原元素的價態(tài)。

如: (濃)— 氧化產(chǎn)物是 而不是 ,還原產(chǎn)物是 而不是   氧化產(chǎn)物 的還原產(chǎn)物


典型例題

例1  一定條件下,硝酸銨受熱分解的未配平化學(xué)方程式為:

,請配平方程式。

選題目的:復(fù)習(xí)鞏固氧化還原反應(yīng)方程式的一般配平方法,當(dāng)使用一般配平方法有困難時可用其它方法配平。拓寬視野,達(dá)到簡化配平方法的目的。此題適于任何學(xué)生。

解析:一般可根據(jù)元素化合價的變化關(guān)系

     5NH4NO====2HNO3+ 4N2↑+ 9H2O

      升高3×5

       降低5×3

為了簡化配平過程,也可通過反應(yīng)物中氮元素的平均化合價及變化關(guān)系

5/2NH4NO—— HNO3+ 2N2↑+ 9/2H2O ===>5NH4NO===2HNO3+ 4N2↑+ 9H2O

  N:+1——→+5    升高4×1

2N:(+1—→0)×2 降低2×2

注:在配平此題時一定要注意,氮元素的化合價不能出現(xiàn)交叉現(xiàn)象

解答:   5、2、4、9。

啟示:對于同種物質(zhì)中同種元素價態(tài)不清或同種物質(zhì)中同種元素的價態(tài)不同時,只需根據(jù)化合價法則,找出元素的相應(yīng)化合價,抓住質(zhì)量守恒、電子守恒,就可正確配平。

例2  已知 在下列反應(yīng)中失去7mol電子,完成并配平下列化學(xué)方程式:     選題目的:加強(qiáng)對“依據(jù)是化合價升降(電子轉(zhuǎn)移)總數(shù)相等。”的理解。此題作為提高能力可介紹給學(xué)習(xí)程度較好的學(xué)生。

思路分析:  觀察反應(yīng)前后 的化合價的變化: 。CuSCN中各元素的化合價不十分清楚,則化合價的變化更不易一一找出,另外氧元素的化合價也發(fā)生了變化。因此,該題不宜使用一般方法配平,因SCN和HCN中元素化合價較復(fù)雜,做起來較麻煩,可利用氧化還原反應(yīng)中氧化劑地電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)是相等的這一規(guī)律。根據(jù)題中已知條件設(shè)未知系數(shù)求算。

設(shè) 計量數(shù)為 計量數(shù)為 ,根據(jù)得失電子數(shù)相等,有7x=5y。

所以x:y=5:7,代入后用觀察法確定其它物質(zhì)計量數(shù),最后使各項(xiàng)計量數(shù)變?yōu)檎麛?shù),得:10、14、21、10、10、14、7、16。

注:解本題是依據(jù)氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)是相等的這一規(guī)律。本題若用確定元素化合價變化進(jìn)行配平,需確定 為+1價,S為-2價,1個 應(yīng)當(dāng)失去 ,可得相同結(jié)果,但做起來較麻煩。

啟示:  因中學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)是有限的,不可能把每一個反應(yīng)都了解的很透徹,抓住氧化還原反應(yīng)的配平依據(jù),即可找到解題的切入點(diǎn)。

例3  在強(qiáng)堿性的熱溶液中加入足量硫粉,發(fā)生反應(yīng)生成 - 。生成物繼續(xù)跟硫作用生成 。過濾后除去過量的硫,向?yàn)V液中加入一定量的強(qiáng)堿液后再通入足量的 反應(yīng)也完全轉(zhuǎn)化為

(1)寫出以上各步反應(yīng)的離子方程式;

(2)若有a mol硫經(jīng)上述轉(zhuǎn)化后,最終完全變?yōu)?SUB> ,至少需 的物質(zhì)的量各是多少?

(3)若原熱堿液中含 6mol,則上述a mol硫的轉(zhuǎn)化過程里生成的 中的 值為多少?

選題目的:該題以信息的形式給出已知條件,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會提煉題中信息作為解題依據(jù)的能力;鍛煉學(xué)生能夠從不同角度思考問題,學(xué)會學(xué)習(xí)方法;復(fù)習(xí)鞏固離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和等知識在解題中的應(yīng)用。

解析:

(1)①

(2)從氧化還原電子得失關(guān)系看,電子得失均在硫元素之間進(jìn)行。

,失電子;從 ,得電子。

所以 完全轉(zhuǎn)化為 所失電子數(shù)與 轉(zhuǎn)化為 所得電子數(shù)相等,即:

amol  amol

守恒, 完全轉(zhuǎn)化為

(3)原熱堿液中含 ,則反應(yīng)①中消耗 。根據(jù)反應(yīng)①、②、③,有 ,所以

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