氧化还原反应易混概念管窥
2018-11-07黄桂芝
黄桂芝
【摘要】氧化还原反应是高中化学课程体系中的重要知识内容,也是与日常生活、科学技术、工农业生产紧密相连的一种反应,还是后续学习电化学知识的基础。氧化还原反应部分不仅概念较多,又容易混淆和难以理解。要想解决这一棘手问题,本文主要对高中化学中氧化还原反应中的易混概念进行认真管窥,并列举出一系列个人看法,仅供众多同行参考。
【关键词】氧化还原反应 易混概念
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)25-0175-01
氧化还原反应中涉及的概念众多,包括氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化性和还原性等,在考试中属于常见的设题点。在高中化学课程教学中,学生经过初中阶段的学习,虽然积累了一定的化学知识和学习经验,不过针对氧化还原反应这一部分内容,学习起来仍然难度较大,尤其是各个概念容易混淆不清,教师需给予高度重视。
一、有关氧化剂和还原剂基本概念及判断易错易混点管窥
非金属元素的化合价不仅有正价还有负价,在氧化还原反应中,大部分非金属单质不仅可以作氧化剂,还能够作还原剂,不过主要是氧化剂。当活泼的非金属单质和强还原剂进行反应时,是氧化剂;不够活泼的非金属单质和强氧化剂发生反应时,是还原剂;有的非金属单质则即可作氧化剂,又可作还原剂,像Cl2和热NaOH浓溶液进行反应。对于氧化还原反应来说,一定存在氧化剂与还原剂,不过氧化剂与还原剂既可以是同一物质,也可以是不同物质。诸如反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,氧化剂和还原剂均是Cl2。在有水参与的氧化还原反应中,水不是氧化剂就是还原剂,有时水只是反应物,不属于氧化剂与还原剂。像Cl2、Na2O2等与水发生反应,水是反应物。同时,大部分氧化剂与还原剂,或者氧化产物与还原产物应是不同种类的物质。不过歧化反应中氧化剂与还原剂是同一物质;归中反应中氧化产物与还原产物则是同一物质。当生成物来源于氧化剂或者还原剂时,通常为氧化产物或还原产物,有时不仅是氧化产物还是还原产物。当然也存在特殊情况,像反应:2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2,O2虽然来源于氧化剂O3,但是氧元素的化合价并没有发生变化,所以O2不是还原产物。
二、有关氧化还原反应基本概念及判断易错易混点的管窥
有单质生成或参加的反应一定是氧化还原反应,大部分生成或有单质参加的反应都是氧化还原反应的一种,但是同素异形体或单质间的相互转化,反应中都有单质生成或参加,元素的化合价始终是0,没有发生变化,这类反应当然不属于氧化还原反应。有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,大多数没有单质生成的分解反应不是氧化还原反应,不过像分解反应:4Na2SO3?劬Na2S+3Na2SO4,尽管没有生成单质,不过反应前后硫元素的化合价发生变化,该反应属于氧化还原反应。有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,大部分没有单质参加的化合反应一般不是氧化还原反应。有的化合反应尽管没有单质参加,不过也属于氧化还原反应,像反应:SO2+H2O2=H2SO4,虽然没有单质参加,但是硫和氧的化合价都发生变化。不少氧化还原反应都属于四大基本反应类型,有的氧化还原反应和四大基本反应类型并不存在联系。像CO还原一些金属氧化物,Na2O2和CO2或水进行反应等,虽然也是氧化还原反应,但是并不属于四大基本反应类型。有强氧化性物质参加的反应一定是氧化还原反应,浓硫酸、浓硝酸等均具有较强的氧化性,只有遇到强还原剂且化合价发生变化时,才可以体现出其氧化性。
三、有关氧化性和还原性强弱概念及判断易错易混点管窥
在置换反应中,反应物中的单质还原性一定比生成物中单质的还原性强。结合同一氧化还原反应的还原性规律判断得知,一般还原剂的还原性比还原产物的还原性强,所以大部分置换反应均符合这一规律。有的置换反应虽然可以进行,不过是根据平衡移动原理进行的,并非依據上述观点。像反应:2C+SiO2?劬Si+2CO↑,由于反应中产生的CO逸出,导致生成物的浓度降低,致使平衡向正向移动,从而发生反应,原因并不在于C的还原性比Si强。在氧化还原反应中,所有的非金属单质不仅有氧化性还有还原性。大部分非金属元素正负化合价均有,它们具有氧化性与还原性,而氟元素没有正价只有负价,所以氟没有还原性,只有氧化性。含高价态元素化合物的氧化性一定强,含较低价态元素化合物的氧化性一定弱。高价态元素的化合物具有氧化性,低价态元素化合物具有还原性,中间价态化合物则具有氧化性和还原性。氧化性和还原性的强弱同多个因素相关,价态仅为其中之一,不可以纯粹的按照价态高低对氧化性和还原性的强弱进行判断。比如:化合物H3PO3中的P处于最高价态,不过H3PO3却没有较强的氧化性;化合物HClO中的Cl化合价是+1价,而HClO则有着较强的氧化性。
四、总结
氧化还原反应的学习一定需要拨开问题看本质,弄清题目中的概念,只有这样在解答这些化学题目时才可以占据主导地位。高中化学教师需组织学生认清氧化还原反应中的各个概念,避免混淆现象的出现,进而促进整体化学知识的学习。
参考文献:
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