浅谈教学过程中关于氧化还原反应方程式的书写

摘 要：氧化还原反应在高考中有着重要的位置，其中化学方程式的书写不可忽视。将电子守恒、电荷守恒、原子守恒应用其中可以快速地找到方法规律，以便准确到位的完成氧化还原反应方程式的书写。

关键词：氧化还原反应方程式；电子守恒；电荷守恒；原子守恒

在高考化学考试科目中氧化还原反应占据了重要的位置。李晓峰在就高考中氧化还原反应常见题型研讨中，他认为在中学化学教与学中使用频率最多、高考中出现频率最高的主要有六类：确定反应能否进行、确定氧化性或还原性大小关系、确定反应物或生产物中某元素的化合价、确定氧化剂与还原剂的比值、确定产物成分（或产物比值）、确定反应方程式计量数。而氧化还原反应方程式与以上所谈到的六类问题解答都有密切联系。因此，如何写好氧化还原反应方程式，成了高中阶段学生学习的重点，也是教师教学研究的重心。

一、 认清自我，准确定位

以鲁科版教材为例，氧化还原反应的学习在必修一第二章第三节，它是高中重要的理论基础之一，贯穿整个元素及其化合物的知识体系，也是选修《化学反应原理》中原电池和电解池的工作原理。大多数学生对化学反应方程式的理解还停留在初中阶段，只是靠单纯的死记硬背，面对简单的方程式则信心满满，而面对复杂的方程式则束手无策，选择放弃。学好化学方程式可以帮助学生理解化学反应原理，加深对实验现象的认识，更好地掌握物质的化学性质，提高学生应用化学知识解决实际问题的能力。要让学生抽身出来，站在新的角度去看待高中化学的学习，增大难度并不影响他们在化学方程式书写道路前行，清楚自己的能力，用时间和方法克服学习过程的阻力。教师在这个过程中要根据学生的具体情况，分析原因，找到适合当下学情的教学方法，发挥教师在教学过程的主导性，体现学生在学习过程的主体性。

结合我校我班的实际情况，学生素质中等，对一些重难点知识把握不到位，对知识点遗忘速度快，需要较长时间打磨练习。因而在氧化还原反应方程式的书写过程中要更有耐心地去引导，帮助他们建立信心。

二、 累积错误，找寻问题

比如实验室制取氯气的化学方程式学生经常会出现几种情况：

这些错误情况的出现，大多是因为学生粗心不认真。这要求学生学会找寻问题，发现问题，通过分析总结，找到化学方程式学习的规律，解决问题。通常一个氧化还原反应方程式的考核，除了涉及氧化还原反应的相关知识点，还会涉及离子反应方程式、元素及其化合物知識、物质状态、反应条件等。部分学生无法把这些知识网络融合在一起，出现丢三落四的情况。准确完成氧化还原反应方程式是一个循序渐进的过程，需要老师适当的引导和帮助。

三、 针对问题，调整方法

学生对自己发现的问题印象一般较深刻，通过知识梳理对比，自我总结或寻求帮助，思考适合氧化还原反应的学习方法，并试着总结学习规律，将所学内容融会贯通。通过常见方程式的整理总结，找到氧化还原反应方程式书写的规律：

1. 夯实基础，建立点—线—面

首先要扎实课本知识点，明确氧化还原反应方程式书写过程中可能涉及的相关知识点，熟悉它们各自的概念，建立点的坐标。让学生逐渐摒弃在初中学习的物质得氧的反应叫氧化反应，物质失氧的反应叫做还原反应，从本质上去认识氧化还原反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应，电子的转移是氧化还原反应的实质，它可以通过元素化合价的变化体现，从根本上解决学习过程中遇到的相关问题。

氧化还原反应理论还要依托于元素及其化合物的知识体系，任何的化学方程式都必修遵循客观事实，从而要求学生熟悉常见的元素及其化合物不同价态物质的化学式，在化合价上建立起线的关系。例如：

由以上的关系，就可以预测元素原子在得失电子后的产物，找到主要的反应物和生成物，建立起元素及其化合物与氧化还原反应之间面的关系，熟练掌握常见氧化剂所对应的还原产物和常见还原剂所对应的氧化产物。只有当学生氧化还原反应理论达到理解和应用水平时，才能促进其对复杂化学方程式的学习。

2. 各个击破，联立三大守恒

任何的化学方程式都必须遵循质量守恒定律，即原子守恒，学生大部分根据观察法完成配平。而面对根据观察法无法配平的，我们要牢牢抓住氧化还原反应的本质——电子转移。得到的电子总数等于失去的电子总数，即反应前后电子守恒。例如实验室制取氯气。

第一步，先找到主要的反应物和生成物。

MnO2+HCl（浓）→MnCl2+Cl2↑

第二步，标出变价元素的化合价，找到氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

这个过程中画出双线桥，在桥上标出每一个变价元素原子得失的电子数目。

第三步，完成双线桥，确定电子守恒。

成功地完成双线桥是实现氧化还原反应配平至关重要的一步，其中关键在于得失电子总数相等，寻找得失电子的最小公倍数，实现电子守恒。

第四步，补充不影响电子守恒的缺失原子，确定原子守恒。

MnO2+4HCl（浓）△MnCl2+Cl2↑+2H2O

其中HCl中Cl原子分为两部分，电子守恒确定2个Cl原子体现还原性，通过MnCl2确定2个Cl原子体现酸性，因而HCl系数为4，再根据原子守恒通过H、O个数，确定H2O的系数为2。

最后一步，检查，确认电子守恒、原子守恒，补充反应条件及物质状态。

在书写氧化还原反应时比非氧化还原反应多了电子守恒，只要有正确的双线桥，这一步也不是很难。但是我们发现在习题中或者高考考题中经常出现的是氧化还原反应离子方程式。对于离子方程式，学生要知道遵循电荷守恒。例如，利用酸性高锰酸钾鉴别二氧化硫或是除去二氧化硫是化学实验常用的一种方法，用离子方程式来表示该反应的反应原理成了一大难题。endprint

第一步，先找到主要的反应物和生成物，写出参加反应的主要离子。

MnO-4+SO2→Mn2++SO2-4

第二步，标出变价元素化合价，找到氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

第三步，完成双线桥，确定电子守恒。

第四步，找到电解质溶液的酸碱性，确定电荷守恒。

2MnO-4+5SO2→2Mn2++5SO2-4+4H+

根据酸性高锰酸钾溶液，判断溶液中含有H+，电荷未配平时，反应物中总共2个单位负电荷，生成物中总共6个单位负电荷，当我们在生成物中配上4H+，反应前后总电荷都为2个单位负电荷，达到电荷守恒，这是离子方程式中至关重要的一步，所补充的离子不能影响电子守恒。

第五步，补充不影响电子守恒和电荷守恒的缺失原子，确定原子守恒。

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

通过观察发现反应前后H、O数目不守恒，在反应物中配上2H2O，这一步相对难度不大，学生可以较好完成。

最后一步，检查、确认电子守恒、电荷守恒、原子守恒，补充反应条件及物质状态。

因此在写任意的化学方程式时，只要我们坚持电子守恒、电荷守恒、原子守恒三步走，就能够快速准确的完成化学方程式。

3. 知識支持，迁移应用

应用于氧化还原反应方程式书写的三大守恒，我们可以拓展延伸到与氧化还原反应相关的方程式书写，比如电极方程式。在电化学的模块学习中，原电池和电解池的基本原理是利用氧化还原反应，其中的常考点是电极方程式。以氢氧燃料电池为例，如何利用三大守恒写出在酸性介质和碱性介质中的正负极电极反应？

根据反应原理2H2+O22H2O，利用电子守恒判断得出O2+4e-→□，2H2-4e-→□

酸性介质中碱性介质中

电荷守恒的利用，补充H+电荷守恒的利用，补充OH-

正极：4H++O2+4e-→□正极：O2+4e-→4OH-

负极：2H2-4e-→4H+负极：4OH-+2H2-4e-→□

原子守恒的利用，补充水原子守恒的利用，补充水

正极：4H++O2+4e-→2H2O正极：O2+2H2O+4e-→4OH-

负极：2H2-4e-→4H+负极：4OH-+2H2-4e-→4H2O

从对比中，我们不难发现，要写出准确的电极方程式，除了确定该电极的产物外，判断介质溶液的性质也是成功的关键。

参考文献：

[1]李秀滋.氧化还原反应反映概念形成及问题解决的系统研究：[硕士学位论文].上海：华东师范大学，2006（5）：15.

[2]林绳轩.基于化学方程式的合情推理：[硕士学位论文].上海：华东师范大学，2010（4）：2.

[3]王磊.普通高中课程标准实验教科书：化学1（必修）.山东科学技术出版社：2007：49.

[4]姬广敏，毕华林.高中生氧化还原反应理论认知水平对其化学方程式学习影响的研究.化学教育，2012，12：35.

作者简介：

冯莹，福建省宁德市高级中学。endprint