巧用日常生活“歪理” 理解氧化還原“真理”

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1、巧用日常生活“歪理”理解氧化還原“真理”　　筆者在氧化還原反應(yīng)教學(xué)中嘗試了許多通俗易懂的類比“歪理”，雖然有些題材有點(diǎn)難登大雅之堂，但是它能將抽象化的知識(shí)變成“有形”的物化的東西，可以引發(fā)學(xué)生的直接思維，產(chǎn)生感性認(rèn)知。在實(shí)際教學(xué)中它不僅能很好地活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，而且能增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高教學(xué)的有效性?！　∈紫妊趸€原反應(yīng)中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是不可分割的，是相伴而生的。就像一對(duì)孿生姐妹，有氧化反應(yīng)的，必然發(fā)生還原反應(yīng)。仔細(xì)觀察氧化還原反應(yīng)中的物質(zhì)，其元素化合價(jià)必然發(fā)生變化。因此我們可以通過標(biāo)示元素化合價(jià)的方法

2、判斷某個(gè)反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)。也就是說：化合價(jià)有升高必然有降低，從微觀角度說電子有得必有失，就如回首人的一生，不可能一直得到，也不可能一直失去。然而遇到化合價(jià)比較復(fù)雜的物質(zhì)，不少同學(xué)就感到無從著手?！　∪纾篐NCO（異氰酸）中各元素的化合價(jià)，不少同學(xué)知道在化合物中H為+1價(jià)，O為-2價(jià)，那N和C呢？顯然根據(jù)總化合價(jià)為0，那N和C總和為+1價(jià)，C和N都有相同的電子層數(shù)，而N的核電荷數(shù)為7，C的核電荷數(shù)為6，顯然N核帶的正電多，吸引電子能力強(qiáng)，顯負(fù)價(jià)。則N為-3價(jià)，C為+4價(jià)。有得必有失和吸引能力強(qiáng)弱可以更好地幫助學(xué)生聯(lián)系生活，理解理論

3、知識(shí)?！　≡凇把趸€原反應(yīng)”教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地了解氧化還原反應(yīng)，筆者首先作了如下總體概括：事實(shí)上，一般的氧化還原反應(yīng)基本上是氧化性相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)與還原性相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng)生成還原性較弱的物質(zhì)與氧化性較弱的物質(zhì)?！　∪纾篊l2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,反應(yīng)物之間由于“性格”差異過大，不能和諧相處，導(dǎo)致在一起只能相互“打架”，最終變成互相和睦相處的物質(zhì)，同學(xué)想想確實(shí)蠻有意思和道理的。在上面的方程式通過引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)Cl2有能力將Fe2+變成Fe3+，失電子能力Cl2>Fe3+，即氧化性Cl2>Fe3+，此時(shí)教師馬上推

4、出一般的氧化還原反應(yīng)里氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，并且兩者是充要關(guān)系。同時(shí)提出氧化劑的氧化性越強(qiáng),它就越有能力將還原性物質(zhì)氧化到高價(jià),如Fe分別與S、Cl2、O2反應(yīng)，得到FeS、FeCl3、Fe3O4，我們可以生成物中鐵的化合價(jià)分別為+2價(jià)、+3價(jià)和+8/3價(jià)，得到氧化性Cl2>O2>S,根據(jù)實(shí)際例子，同學(xué)發(fā)現(xiàn)確實(shí)是這么回事，自然很快就理解了，并且打開了廣泛的思維空間。　　然而有同學(xué)思考后發(fā)現(xiàn)方程Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O不是這么一回事？筆者在肯定了這名同學(xué)后，強(qiáng)調(diào)指出這是一類特殊的氧化還原

5、反應(yīng)，它的氧化劑和還原劑相同，本來Cl2是穩(wěn)定存在的，由于NaOH的到來而引發(fā)內(nèi)訌，使Cl2中一個(gè)氯原子化合價(jià)升高，一個(gè)化合價(jià)降低，當(dāng)然氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性在這樣的方程式中就不成立了。這樣就很好地解釋了化學(xué)中的特殊情況，學(xué)生的內(nèi)心疑惑得到了解決。　　氧化還原反應(yīng)中的另一個(gè)難點(diǎn)是電子轉(zhuǎn)移問題，有不少同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常搞錯(cuò)。例如：說出反應(yīng)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的電子轉(zhuǎn)移個(gè)數(shù)?！　?duì)于高一初學(xué)氧化還原反應(yīng)的同學(xué)來說，很容易認(rèn)為Cl2只是氧化產(chǎn)物，而把KCl看成還原產(chǎn)物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，順理成章地

6、就得出了轉(zhuǎn)移電子為6e-，然而標(biāo)準(zhǔn)答案卻是5e-，這讓我們的高一同學(xué)很困惑。此時(shí)教師可能會(huì)及時(shí)拋出氧化還原反應(yīng)化合價(jià)轉(zhuǎn)化規(guī)律中的“只靠近，不相交”規(guī)律，學(xué)生只是很機(jī)械的記憶，并不知道為什么會(huì)是這個(gè)結(jié)果。　　在做課后類似的練習(xí)中，還是有不少同學(xué)出錯(cuò)，說明他們還是心存疑惑，甚至一知半解。若那時(shí)教師能夠用“歪理”加以理解，如：由于KClO3中Cl的化合價(jià)高，將其比為一杯熱水，而HCl中Cl的化合價(jià)為最低價(jià)，將其比為一杯冷水。將兩者混合，在能量是守恒的前提下，如果Cl2只是氧化產(chǎn)物，而KCl是還原產(chǎn)物，相當(dāng)于原來的冷水溫度升高了，但熱水部分變

7、成了與原來冷水一樣冷的冷水，這樣可能嗎？回答當(dāng)然是否定的。因?yàn)橥瑢W(xué)們根據(jù)生活實(shí)際容易知道其結(jié)果：要么是由于混合不充分，熱水部分還是比冷水熱；要么是最終一樣熱，即相當(dāng)于氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是Cl2。這樣無形中“解釋”了同學(xué)心中的疑惑，自然提高了教學(xué)的有效性。　　在氧化還原反應(yīng)中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)碰到一個(gè)氧化劑氧化多個(gè)還原劑的情況。如：寫出往含有nmolFeBr2溶液中，通入nmolCl2的離子方程式。不少學(xué)生拿到這道題不知道從哪里開始入手，有些甚至直接寫了2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。究其原因：學(xué)生知道Fe2+和Br-都能與Cl2反應(yīng)，

8、但不清楚該如何反應(yīng)。事實(shí)上這里首先要使學(xué)生清楚氧化性Cl2>Br2>Fe3+，根據(jù)強(qiáng)弱原理還原性Fe2+>Br-。即反應(yīng)體系中只有一個(gè)氧化劑，而還原劑有兩個(gè)，顯然這兩個(gè)就得“競(jìng)爭(zhēng)上崗”，誰有能力誰先上，