浅谈氧化还原反应的规律

时间：2024-07-28

许楠衷明华

(韩山师范学院化学系，广东潮州 521041)

氧化还原反应是高考每年必考的一个知识点，如今的化学课本传授给学生的只是知识点的脉络大纲，内容越来越简单，但试题却越来越难。现在学生的学习主要是“学答”，而不是“学问”，这违背了现代教育对人才培养的要求，与此同时“规律总结”应运而生，学生只有通过全面掌握每一个知识点的规律，才可以实现学以致用，达到事半功倍的效果。

一、命题方向

氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛，它贯穿于整个高中化学的学习，是高考命题的热点之一。一般的题型包括：(1)从氧化还原的角度来分析反应类型；(2)判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、得失电子、氧化还原性的大小；(3)电子守恒法在氧化还原反应配平、计算中的应用等。展望未来几年，题型会稳中有变，以选择、填空居多。

二、氧化还原反应的规律

1.守恒规律

在一个氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。根据这个规律，我们可以进行氧化还原反应方程式的配平以及有关氧化还原反应的计算。

例题：(2011试题调研)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2∶1倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入H2SO4，产生棕黄色气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，则X为( )。

A.Cl2B.Cl2O C.ClO2D.Cl2O3

答案：C。

点拨：根据化合价的变化：Na2SO3―→Na2SO4中S元素的化合价由+4升高到+6；根据氧化还原反应规律，则NaClO3中Cl元素的化合价必降低，可设降低到x价，根据得失电子守恒可得关系式：2×1×(5-x)=1×1×(6-4)，解得x=4。

本题关键是根据得失电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。

2.强弱规律(两强→两弱)

在一个氧化还原反应中，各物质的氧化性强弱：氧化剂〉氧化产物〉还原剂；还原性强弱：还原剂〉还原产物〉氧化剂。

根据这个规律，可判断各微粒的氧化性或还原性强弱，选择合适的氧化剂或还原剂，还可以判断一个氧化还原反应能否发生。

例题：(2011试题调研)已知反应：

判断下列物质的还原性由大到小的顺序是( )。

A.I->Fe2+>Cl->SO2

B.Cl->Fe2+>SO2>I-

C.Fe2+>I->Cl->SO2

D.SO2>I->Fe2+>Cl-

答案：D。

点拨：根据氧化还原反应的规律，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可以判断题中物质的还原性强弱，由反应①可知：I->Fe2+；由反应②可知：Fe2+>Cl-；由反应③可知：SO2>I-，因此还原性由大到小的顺序是SO2>I->Fe2+>Cl-。

3.价态变化规律

①中间变两头——歧化反应，如：

②两头变中间——归中反应，不同价态的同种元素之间的反应，如：

若无中间价态不反应，如：H2SO4(浓)与SO2则不反应，根据这个规律，我们可以判断氧化产物和还原产物，标明电子转移关系。

4.跳位转移规律

当氧化剂为强的氧化剂或者氧化剂过量时，还原剂可转化成比其邻位价态更高的产物；反之亦然。如：

5.先后规律

根据这个规律，可判断氧化还原反应发生的先后次序，写出相应的化学方程式。

6.性质规律

(1)某元素处于最高价态时，则该元素只具有氧化性。因为在氧化还原反应中，该元素的化合价只能降低，不可再升高。例如：KMnO4、H2SO4、F2等。

(2)某元素处于最低价态时，则该元素只具有还原性。因为在氧化还原反应中，该元素的化合价只能升高，不可能再降低。例如：Cl-、Na等。

(3)某元素处于中间价态时，则该元素既具有氧化性又具有还原性。因为在一定条件下，该元素的化合价可能升高也可能降低。例如：C、S、SO2等。

(4)金属单质只具有还原性，非金属单质多数既具有氧化性又具有还原性，少数只具有还原性。

(5)含同种元素相邻价态的两物质之间不发生氧化还原反应。例如：C与CO、CO与CO2、Cl2与HCl等均不能发生氧化还原反应。

三、解题思考

新课程标准确定的教学理念是要使学生的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”这三个三维目标相融合。可是我们发现在实际教学中，“应试教育”思想对教师的影响根深蒂固，导致教师们无法透彻理解新课程改革的教学理念，往往忽略另二维培养目标上的作用，从而影响了学生科学素养的全面发展。如果我们在学习与认识的基础上总结出规律，通过这些规律可以加深对知识的理解，在教学方向和难度的把握上会更加切合新课程标准的要求，同时也符合新课程教学的三维目标。

总的来说，老师讲解和学生学习，应能做到：

1.知识与技能

通过教师的讲解，学生能了解氧化还原反应的本质是电子的转移和了解常见的氧化还原反应，认识氧化还原反应的基本概念，理解氧化还原反应的规律；运用氧化还原反应的规律，掌握配平氧化还原反应的常用方法和电子守恒法在解氧化还原反应的题目中的应用；探讨氧化还原反应与生活有关现象之间的联系，能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决一些生活常见问题。

2.过程与方法

教师要善于培养学生科学探究的意识，提高科学探究能力；学生要有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力；在学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取知识，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对相关知识进行加工。同时，学生能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力；教师也应对自己的教学方法、教学质量、教学目标作出评价与反思。

3.情感态度与价值观

教师要发展学生学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐；培养学生参与化学科技活动的热情，将氧化还原反应应用于生产、生活实践，对与氧化还原反应有关的社会和生活问题做出合理的判断。