“氧化还原反应方程式配平”的教学处理

2018-05-14 02:47唐靖武陈红
科技风 2018年29期
关键词:无机化学氧化还原反应

唐靖武 陈红

摘要:氧化还原反应方程式的配平是化学方程式配平的重要方法,是学习整个无机化学的基础。因此,设计一堂生动有趣的课程将有助于学生消化氧化还原反应的基本概念,快速了解并深刻掌握氧化还原反应方程式的配平,消除无机化学学习的障碍。

关键词:氧化还原反应;方程式配平;无机化学

中图分类号:G421文献标识码:A

1 教材和学情分析

该部分是氧化还原反应方程式的配平,它是化学方程式配平的重要方法之一,更是学习无机化学的前提和保障。在前几节课中,学生们学习了氧化还原反应的基本概念和标注电子转移的基本方法;一些学生已经自学了氧化还原反应方程式配平的基本原则;大部分学生也能准确标注元素的化合价并找出其相应的变化数。

2 教学目标

(1)知识与技能:能快速准确地配平氧化还原反应方程式,了解复杂氧化还原反应的特殊配平方法,如歧化反应应使用倒配法进行配平。(2)过程与方法:①以回顾、问答的方式,复习强化氧化还原反应的基本概念,引入方程式的配平思想;②通过阅读、自学、相互讨论、板书演示等手段推演出方程式配平的基本原则和步骤;③学生通过练习以消化吸收配平方法,老师总结关键技巧,使学生快速而准确的配平氧化还原反应方程式。(3)情感、态度与价值观:通过学习氧化还原反应方程式配平的基本原则和步骤,学生将通过辩证唯物主义从个例到普遍,再从普遍到个例进行学习。

3 教学重难点

(1)重点:掌握配平的原则和步骤并灵活应用化合价升降法配平方程式。(2)难点:灵活应用氧化还原方程式配平的关键技巧。

4 教学设计

学生自己回顾氧化还原反应的基本概念及规律,阅读书本上的例子,在例子的基础上,推演总结氧化还原反应方程式配平的基本原则和步骤,教师结合实例分析氧化还原反应方程式配平的原则与步骤,并介绍一些特殊的配平方法,学生深化氧化还原反应中电子守恒的应用,进而熟练配平方法。即是回顾氧化还原反应基本概念——引导学生阅读书本并完成书本例子——推演氧化还原反应方程式配平的基本原则和步骤——练习配平方程式——分析习题归纳特殊配平方法——总结氧化还原反应中电子守恒的应用——课后巩固练习。

5 教学过程

介绍主题并回顾氧化还原反应的基本知识。【解释】我们将在本堂课学习氧化还原反应方程式的配平。

【板书】氧化还原反应方程配平

【讲解】较为简单的氧化还原反应方程式,使用观察法或质量守恒便可配平,但一些复杂的氧化还原反应就很难配平,现在,我们将一起领略新配方,那就是氧化还原反应方程式配平,它将为方程式的配平提供强大力量。我们一起先来回顾一下氧化还原反应的基本知识。

【复习思考】什么是氧化剂、什么是还原剂?

【学生】化合价降低的物质是氧化剂;化合价升高的物质是还原剂。

【板书】一、氧化还原反应的基本知识

升失氧还氧产,降得还氧还产

(着重理解口诀中每个字的含义,在回顾每个基本概念时,请不同的学生简述,适当检查他们的忘记情况,以便及时巩固。)跟着老师的步伐学习幻灯片。了解学生的掌握情况,针对学生的遗忘情况及时巩固。

引入新课:氧化还原反应方程式的配平;通过回顾、提问的方式指引学生归纳氧化还原反应配平的基本原则和步骤。【教师】回顾完成,我们将共同走进氧化还原反应配平的基本方法;接下来,请阅读书本上的有关内容,然后讨论并归纳氧化还原方程式配平的方法和步骤,总结氧化还原方程式配平的原则。

幻灯演示问题:

(1)氧化还原反应方程式的配平原则有哪些?

(2)氧化还原反应方程式的配平步骤分为哪几步?

【学生】认真阅读总结教材。

【板书】二、配平原则

(1)得失电子守恒:氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,即总价数升高=总价数降低。

(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。

(3)电荷守恒:反应物和生成物所带的电荷总数相同,溶液一定呈电中性。阅读书本并讨论归纳氧化还原反应方程式的配平方法。学生阅读归纳氧化还原反应配平的基本步骤,以培养他们的阅读归纳能力。

例题精讲【过渡】根据配平原则,以二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化为例,讨论学习氧化还原反应的配平步骤。

【板书】三、配平步骤(1)标价态:书写反应物和产物的化学式,标注发生氧化反应和还原反应元素的正负化合价。

+7+4+2+6

MnO4 + SO2 ― Mn2+ + SO42

(2)列变化:标注反应前和反应后元素价的变化情况。

MnO4↓5 + SO2↑2 ― Mn2+ + SO42

(3)求总数:依据电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等,确定氧化剂和还原剂的系数,并根据质量守恒定律确定还原产物和氧化产物的系数。

MnO4↓5×2 + SO2↑2×5 ― Mn2+ + SO42

即:2MnO4 + 5SO2 ― 2Mn2+ + 5SO42

(4)电荷守恒:注意溶液酸碱性,巧妙运用H+/OH进行配平。

2MnO4 + 5SO2 ― 2Mn2+ + 5SO42

左侧2个负电荷=右侧6个负电荷+4个正电荷

即:2MnO4 + 5SO2 ― 2Mn2+ + 5SO42 + 4H+

(5)配系数:利用观察法配平其他物质(如H2O)的系数,并将单线改为等号。

2MnO4 + 5SO2 = 2Mn2+ + 5SO42 + 4H+

【教师】我们通过该例题初步熟悉了氧化还原反应的配平步骤,接下来再看草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化。

2MnO4 + 5H2C2O4 + 6 H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

注意:H2C2O4中是两个C元素的化合价在升高,化合价的变化数应乘以2,且确定产物CO2系数的时候也相应乘以2;草酸为弱酸,书写离子方程式时不能拆开,配H2O的系数时注意H2C2O4中含有H元素。

【小结】配平时一定要注意溶液的酸碱性,巧妙的运用H+/OH使電荷守恒,H+用于酸性溶液,OH用于碱性溶液,H+/OH在同一方程式中不能同时出现;还应仔细观察氧化或还原物质中元素的下标,标注化合价变化时务必乘以下标;有时反应物同时作为氧化剂和还原剂,亦或作为氧化剂兼酸性剂,有时产物又同时作为氧化产物和还原产物,故应特别注意其系数;而歧化反应则采用倒配法。

步骤总结起来即:

1、标变价

2、列变化——基础

3、求总数

4、配系数——关键教师总结展示结论,授予关键技巧。总结、展示结论。

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