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高中化学氧化还原理论知识归纳和方程式解题技巧探析

2018-02-09张斯博

卷宗 2018年3期
关键词:解题技巧方程式高中化学

张斯博

摘 要:在高中化学中,氧化还原知识是十分重要的组成部分,也是高中化学考试的重难点知识。通过对氧化还原理论知识进行归纳,并总结出相应的氧化还原方程式解题技巧,可以帮助我们全面掌握氧化还原部分的知识,有利于提高自身的学习方法,下面对此进行分析。

关键词:高中化学;氧化还原;方程式;解题技巧

在高中化学学习中,氧化还原反应是一个重点,也是一个难点,学好氧化还原理论知识,并对其进行良好的归纳、总结,从而探索出氧化还原反应方程式的解题技巧,对于我们学生平常的化学学习及考试都有极大的帮助。在高中化学考试中,考察氧化还原反应知识的方式有很多,如选择题、计算题、应用题等,良好的解题技巧则是应对这类试题的基础和关键。

1 氧化还原理论知识的归纳

1.1 基本概念及理论

对于氧化还原反应,是物质电子出现转移的反应,从本质上看,氧化还原反应是反应物之间的电子转移、共用电子对偏移过程,也有可能是元素化合价的升降。氧化还原反应可以分成两个反应过程,即氧化反应、还原反应。对于氧化反应,是物质失去电子的反应过程;而还原反应则是物质得到电子的反应过程。

在氧化还原反应中,涉及到的物质有氧化剂、还原剂,氧化剂主要是指在氧化还原反应过程中元素化合价降低,并且得到电子的物质,用口诀记忆为“降,得,还原,氧化剂”,也就是氧化剂的本质是元素化合价降低,得到电子,发生还原反应;还原剂则是与氧化剂相对应,在反应中元素化合价升高,且失去电子,用口诀记忆为“升,失,氧化,还原剂”。

1.2 基本规律总结

在氧化还原反应中,最基本的规律是“对于统一规律”,也就是氧化还原反应过程中,元素化合价的升高必然会有元素化合价的下降,其元素可以是相同的,也可以是不同的。氧化还原反应是由于氧化剂、还原剂出现化学反应,生成氧化产物、还原产物。氧化还原反应过程中,物质的氧化性从低到高依次为:Fe2+、H+、S、Cu2+、I2、Fe3+、Br2、Cl2、F2;物质还原性从高到低依次为:Fe、H2、S2-、Cu、I-、Fe2+、Br-、Cl-、F-。

在实际中,常见的氧化剂有O2、H2SO4、O3、HNO3、HClO、NaClO、Na2O2、H2O2、KClO3等;常见的还原剂有K、Ca、Na、Mg、Al,可以按照物质金属活动性顺序排序。有几个需要注意的点是:NaClO的氧化性与HNO3比较接近,但是要比HClO差,无法氧化氯离子;H2O2的氧化性和O2的比较接近;KMnO4是一种特殊的氧化剂,在不同反应条件下,其产生的物质是有所差异的,碱性条件下会生成MnO2,而在酸性条件下则会生成Mn2+。

2 氧化还原反应方程式解题技巧

2.1 氧化还原反应方程式的常用配平方法

在实际中,进行氧化还原反应方程式配平时,经常会用到以下几种方法:

(1)零价法,零价法主要是针对无法用平常的方法來确定化合价的物质,将物质中的元素都设为零价,随后将各个元素化合价的升降值情况计算出来,保持元素化合价升降相同,并通过观察,将其他物质的化学计量数配平。

例如:在配平化学方程式Fe3C+HNO3—Fe(NO)3+NO2+CO2+H2O中,物质Fe3C难以用常规的化合价分析,来将Fe、C元素的化合价确定出来,这时,可以假设与Fe3C元素相关的各物质均为零价,结合化合价升降法,得出HNO3—NO2一共下降了13价,Fe3C—Fe(NO)3+CO2一共上升了13价,最终得出配平方程式:Fe3C+22HNO3=3Fe(NO)3+13NO2+CO2+11H2O。

(2)平均标价法,在氧化还原反应方程式中,如果同一个反应物的相同元素原子出现两次,同时相对应的价态不同,这时可以假设其化合价相同,按照化合物中“元素化合价代数和为零”的原则,进行平均标价,当方程式中出现双原子分子,相关原子个数增大2倍。

例如:在配平方程式NH4NO3—HNO3+N2+H2O时,化合物NH4NO3中N的平均化合价是+1,从元素化合价升降关系看,NH4NO3—HNO3中N从+1上升到+5价,总共上升了4×1价;NH4NO3—N2中N从+1降为0价,总共降了1×2价,对此,可以得出配平化学方程式5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O。

(3)整体标价法,在氧化还原反应方程式中,如果一个元素的原则在某化合物中有多个,则可以将其看成是一个整体,根据化合物中化合价代数和为零的原则,进行整体标价。当化学方程式中,有的反应物或者生成物没有写出来,若未写出的物质没有出现电子得失,仅提供了反应环境,则可以先对化合价升降的元素进行配平,然后按照原子守恒定律进行配平。

例如:在配平方程式BiO3-+Mn2++()=Bi3++MnO4-+H2O时,可以先对化合价发生变化的元素进行配平,如Bi、Mn元素,得出5BiO3-+2Mn2++()=5Bi3++2MnO4-+H2O,然后结合原子守恒定律,确定H2O系数是7,通过观察,发现所缺反应物为H+,最终得出反应方程式:5BiO3-+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+7H2O。

2.2 电子守恒法的应用技巧

对于氧化还原方程式配平,可以用“标、等、定、平、查”进行概括,而在“等、查”过程中,就需要注重电子守恒法的应用。在方程式配平过程中,不管是通过逆向配平,还是正向配平,或者是综合配平,其关键在于找准方向,并利用电子守恒对问题进行简化,从而快速解决。

例如:在配平氧化还原方程式NH3+O2—NO+H2O时,通过元素标价可以发现,N元素从-3价上升到+2价,而O元素则从0加下降到-2价,利用电子守恒法,可以得出NH3与O2的化学计量数比为4:5,随后进行配平,得出4NH3+5O2=4NO+6H2O。endprint

又如:在配平方程式P+CuSO4+H2O—Cu3P+H3PO4+H2SO4时,首先选取Cu3P、H3PO4为研究对象,对其进行标价可以发现,Cu元素从+2价下降到+1价,总共下降了3e-,P元素从0价下降到-3价,化合物Cu3P共得到电子6个;在化合物H3PO4中,P元素从0价上升到+5价,总共得到5个电子,Cu3P与H3PO4的化学计量数比为5:6,随后对方程式进行观察配平,得出11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4。

3 总结

对氧化还原知识进行总结,可以发现,我们首先应该掌握氧化剂、还原剂、化合价升降、常见物质氧化性及还原性强弱等基本在知识;其次,我们需要掌握氧化还原反应方程式配平方法,如零价法、平均标价法、整体标价法等,在此基础上学会电子守恒法的应用,这样我们就可以解决大多数的氧化还原反应方程式配平问题,从而为其他问题的解决提供了良好指引。

参考文献

[1]李相兴.高中化学氧化还原理论知识归纳和方程式解题技巧分析[J].数理化解题研究,2016(25):77.

[2]黄家虹,衷明华.高中化学氧化还原理论知识归纳和方程式解题技巧研究[J].江西化工,2015(4):104-106.

[3]王琛焱.高中化学氧化还原理论的知识归纳和方程式解题技巧[J].知识窗,2017 (14):63.

[4]刘欣.高中化学方程式解题与氧化还原理论知识归纳研究[J].考试周刊,2016(76):153.

加强特色院校教育建设应强化“四个平台”

何卫峰

(国防大学政治学院西安校区教学科研处,陕西 西安 710068)

摘 要:针对院校教育改革提出的新要求,结合部队建设现状和学院教学实际,提出特色院校教育建设应强化共建共享、科研攻关、人才共育、岗位实践平台,不断探索提高部队军事人才素质的途径,推动军事人才培养工作的跨越式发展。

关键词:院校教育;强化;平台

新阶段信息技术迅猛发展,不仅引发了军事理论、战争形态、作战样式的深刻变革,同时对军事人才培养也提出了较高要求。未来作战中,我军要赢得主动,驾驭战场,关键在人才培养,重点则是在特色院校教育建设。因此,加强院校教育与部队军事训练间的联系,建好用好各类平台,不仅是新阶段我军军事人才素质持续提升的必然要求,同时也是贯彻落实院校教育改革精神的具体体现。

1 强化共建共享平台,多向交流出效益

院校和部队都有非常丰富、各具特色的教育训练资源,应树立“用部队的财富办全部队的事业”的思想,充分发挥各类资源的综合效益。一是人力资源的共建共享。院校和部队教育训练人力资源的共建主要采取联陪、联考、交叉任职锻炼、为对方提供学习研究和实践操作机会平台等方式。人力资源的共享,主要采取“走出去,请进来”双向交流的方式。一方面,院校应定期组织相关教研人员到部队调研、代职和讲学,掌握部队训练情况的现实需求,为其教学科研提供最新鲜的资料信息和实践经验,同时把先进的教育训练思想和方法传入部队,促进部队训练的发展。另一方面,部队要有计划地选派经验丰富、素质能力强的官兵到院校推荐部队训练成果或授课任教,同时为部队带回院校关于训练的先进理论知识和技能。这样,就可以使院校和部队在人才上实现强强联合,达到双赢。二是物质资源的共建共享。主要指教育训练场馆和装备器材等硬件设施的联合建设和共同使用。硬件设施设备投入大,保养维修费时、费力、费钱,建立院校和部队之间的设施设备共建共用机制,既可以提高设施设备的利用率,又可以节约教育训练的成本和资源。一方面,驻地同域的院校和部队根据需要,经过协商,共同出资联合新建或改扩建一些大型综合性的现代化训练场馆,也可以联合申领、购置一些教育训练急需的装备器材设备。另一方面,对于院校和部队现成可用的场馆和装备器材,应最大限度地开放共享,互通有无,解决双方在某些方面资源不足的问题,提高物质保障的综合效益。三是信息资源的共建共享。主要是指图书情报信息、教育训练相关数据库、教育训练系统支持软件等信息化资源的联合建设和共同使用。目前,三级网络工程已经覆盖所有院校和部队,院校和部队之间可以充分发挥网络环境下信息资源交流非常便捷的优势,建立网络电子教室、网络电子阅览室、网络虚拟训练仿真环境等平台,实现网上遠程实时多媒体教学和异地交互学习训练,促进院校教学和部队训练训练手段的不断创新。充分利用各种平台,以数字化信息资源的建设、管理、服务为重点,构建满足全部队和院校教育训练需求的数字化资源信息系统,建立院校教育和部队之间良好的信息资源共建共享机制。

2 强化科研攻关平台,优势互补解难题

科学研究可以出战斗力,在科学研究上联合攻关可以多出、快出、出更强的战斗力。在教育训练研究方面,院校和部队各有优长和不足。院校有理论人才、信息、技术等方面的优势,但实践经验相对欠缺。而部队恰恰相反,实践经验非常丰富,但理论人才和信息、技术等资源相对匮乏。要想取得更丰富、更有价值的成果,院校和部队必须实现优势互补,走联合攻关的路子。一是联合研究教育训练理论课题。院校和部队应主动结对子、立项目,紧紧围绕信息化条件下军事教育训练改革问题,联合开展如何科学构建教育训练内容体系、拓展教育训练方法路子、改进教育训练管理手段、培养教育训练人才、加强信息化教育训练条件建设等方面的基础理论和应用理论研究,重点加强体系融合训练和基地化、网络化、模拟化训练以及人才培养模式等前沿性、重点难点问题的研究探索,切实解决信息化条件下军事教育训练内容怎么改、方法怎么变、条件怎么建、人才怎么训、管理怎么办等一系列困扰当前军事教育训练发展的重大理论和现实问题,为教育训练改革提供理论服务。二是合力攻关教育训练装备技术。合力攻关教育训练装备技术主要解决教育训练装备器材和相关技术问题,包括训练应用软件,为教育训练提供中介平台和技术支撑。院校应与部队通力合作,发挥各自特长,按照“对接战场、根植实践”的要求,紧紧围绕教育训练装备器材和技术发展的需求,加大相关装备和技术联合研发的力度和深度,催生一批重大教育训练科技成果和装备,使装备技术快速转化为部队现实的战斗力。以上两方面的协作攻关在形式上可以灵活多样,既可以是个体或相关部门之间的小合作,也可以是两个或多个单位之间的大合作;既可以是临时的短期的,也可以是固定的长期的;既可以是部分的,也可以是全面的。一切根据需要和实际情况而定,一切以多出快出优秀成果为根本目的。研究成果共享,研究成本和风险共同承担。endprint

3 强化人才共育平台,综合培养补短板

人才共育的的重点是课程设置和教学内容的转变。近年来,学院密切关注部队训练发展趋势,加大教学改革力度,课程教学内容不断优化更新,教学针对性进一步增强。但与培养岗位合格人才的新要求相比,仍存在一些短板。学院应不等不靠,主动作为,不断强化人才共育平台。一是把握需求,抓好内容改革总体设计。按照“源于部队、高于部队、用于部队”的要求。深入部队广泛调研,把当前部队最新装备技术、战备形式、作战任务和训练现状搞清楚,着眼信息化条件下作战对人才培养的的需求,搞好教学内容改革的总体设计。采用与部队联合制定人才培养方案的方法,对岗位人才所需知识的、能力的项目进行全面分析,确定不同层次培训对象相应的知识模块、能力模块;邀请部队领导和专家联合规划学科建设,构建整体优化、系统配套、相互衔接、特色鲜明的课程体系,努力打造核心课程和精品课程;扩大论证范围,吸纳部队领导和专家联合审定课程标准和教材,增强教学内容的岗位指向性和现实针对性。二是建立和完善长期高效的人才共育运行机制。部队与院校应情况互通,协调合育步调。院校和部队建立畅通的信息交流渠道,加强信息的双向互通,既是院校与部队联系协作的重要内容,又是搞好协作的基本前提。院校有配套的教学设施和专业基础扎实的师资力量,教学计划与教材建设严谨、系统;而部队在长期的训练、管理教育实践中,形成了一整套行之有效的好作风、好传统,积累了丰富的基層管理经验和方法。充分发挥院校、部队联教联训的优势,取长补短,把院校系统的专业知识、技能与部队丰富的实践经验结合起来,缩短院校教学与部队实际需要的距离,则能收到事半功倍的育人功效。部队与院校应关口互管,提高衔接质量。院校要把好人才培训关,充分利用好各类培训对象的培训周期,打牢任职基础。部队要把好送学质量关,切实选送高素质的、有培养前途的干部到院校深造,同时要力争使用好学成的干部,努力做到学用一致、训用一致,激发干部参加培训的积极性、主动性。

4 强化岗位实践平台,注重对抗贴实战

学术界通过分析探讨,对孔子“学而时习之,不亦说乎”这句名言作了全新的理解。认为孔子所讲的“学”并不局限于书本知识,他讲的“习”含义也很广泛,除了温习以外,还包含了实习、练习、演习等实践层面的内容。它体现了孔子进步的教育思想,对现代教育亦具有借鉴意义。突出实践教学,对于促成学员知识、能力的转化具有重要作用。学院实践教学与部队训练的根本目标不同,因而不可简单校效仿部队的训练模式,应以任职能力生成的客观规律为遵循,科学设计实践教学过程,构建相互衔接的实践教学组训模式。在梳理总结传统经验的基础上,设计构建现职干部“想定作业—网上演练—现地教学—综合演练”四步实践教学法,改变自我封闭式教学训练惯性,成立由院内教员、部队优秀指挥员和相关院校专家教授组成的专题教学组和联合评估组,紧贴部队作战训练组织实践教学。组织学员在近似实战的条件下进行对抗演练,探索指挥对抗演练的方法路子。一是积极打造一体化岗位实践平台。充分借鉴我军一体化联合训练取得的成果和经验,努力推进我军人才培养向一体化联合人才培养模式转变,逐步实现联教联训的一体化、基地化,为岗位实践锻炼提供多元保障,切实建立起一整套科学完善的各级军官多岗位任职、多军兵种实践的新型学习训练体制。二是积极构筑大项任务磨砺平台。把保障院校教员和学员调研、施训、实习代职、参观见习的有关部队和训练基地通过法规形式相对固定下来,并列入年度训练和保障计划,设立专项保障经费等,有比例、有重点地选派院校教员、学员和一线部队优秀干部、战士,全程见习参与不同军兵种部队的实兵演习、网上对抗演练、模拟实战条件下训练、训练成果展示等大项任务组织实施的各个阶段、步骤,为找准联教联训的发展方向、推动联教联训建设奠定有力的实践基础。

参考文献

[1]刘斯龙,张凌海,田武.加强院校与部队协作育人[J].中国军事教育,2006(2):31-32.

[2]鱼恩平,宁彩萍.武警院校教育与部队训练一体融合浅论[J].武警学术,2013(4):52-53.

[3]管建新.推进防空兵任职教育向部队靠拢的思考[J].防空兵学院学报,2013(2):75-76.

[4]赵长孚.建立和完善院校与部队之间的双向交流机制[J].政工学刊,2007(10):53.

[5]郭杰.关于深化院校和部队合作教育的几点思考[J].工程兵学术,2007(1):18-19.

作者简介

何卫峰,男,陕西西安,国防大学政治学院西安校区教学科研处,硕士研究生,军队政治工作。endprint

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