化学・专题探讨 巧用“电子得失守恒法＂配平氧化还原反应方程式 陕西成阳市西藏民族学院附属中学（７１２０００） 张《普通高等学校招生全国统一考试大纲（新课标 版）￣２０１０年版对与氧化还原反应有关的内容表述为： “了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的 氧化还原反应。”２０１１年版又增加了“掌握氧化还原反应 的配平与相关计算”的要求。但在２０１２年版（２０１３版与 ２０１２版相同）中又将２０１１版的新增内容改为“掌握常见 庆 应方程式满足质量守恒规律。通常在配平未变价的原 子时，先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物（以下 简称“四大物质”）的系数（如该反应中硝酸的系数），再 确定其他物质的系数（通常先配Ｈ，然后配Ｏ）。该反应 中有２ｍｏｌ硝酸起了酸的作用，所以硝酸前的系数为４， Ｈ ０的系数为２。 的氧化还原反应的配平和相关计算”。这样的变化说明 氧化还原反应方程式的配平是高考的必备基础考点，但 又仅限于常见的氧化还原反应方程式配平。 氧化还原反应方程式的配平方法较多，常见的方法 有：化合价升降配平法、电子得失守恒配平法、待定系数 配平法、零价配平法等。电子得失守恒法是依据氧化还 ６．检查所配方程式，将短线改为等号 Ｃｕ４－４ＨＮＯａ—Ｃｕ（Ｎｏ３）２＋２ＮＯ２＋２Ｈ２Ｏ 检查氧化还原反应方程式是否配平，要看是否满足 得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒，若是离子型氧化 还原反应，检查电子得失守恒最稳妥，检查电荷守恒最 方便。 二、常见的氧化还原反应类型及其配平技巧 １．物质（分子）间氧化还原反应 原反应中电子转移（得失或偏移）守恒配平氧化还原反 应。本文在借鉴有关研究的基础上，结合笔者自己的教 学经验，总结了电子得失守恒法在氧化还原反应方程式 配平中的步骤和技巧。 一此类氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还 原产物均为不同物质，可按基本步骤完成配平。 【侈０ １】 Ｆｅ２ Ｏ３＋Ｃ（）＿——一Ｆｅ＋ＣＯ 、电子得失守恒法的步骤 Ｃｕ（Ｎｏ３）２＋ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ为例。 以Ｃｕ＋ＨＮＯ。～１．标变价 Ｆｅ 与Ｆｅ存在定量关系，配平时在Ｆｅ元素前添 加系数２。 在该反应中１ ｍｏｌ Ｆｅ２Ｏ３得６ ｔｏｏｌ ｅ，１ ｔｏｏｌ ＣＯ失 根据化合价升降规律只标出变价元素的化合价。 ０ 一ｊ ２ 十４ Ｃｕ＋ＨＮ（）３～一Ｃｕ（Ｎｏ３）２＋Ｎ（＿）２４－Ｈ２Ｏ ２．调整系数 ２ ｏｏｌｔ ｅ一。标出电子得失数目，根据得失电子数的最小公 倍数确定标准物的系数。Ｆｅ。Ｏ。、Ｆｅ、ＣＯ、Ｃ（）２的系数分 别为１、２、３、３。 反应物和产物中变价原子数不同时，可以先添加系 数。 ３．求转移电子数 技巧：对于反应前后变价趋势单一的物质，在配平 中以１ ｍｏｌ该物质为标准确定得失电子数。 ２．部分氧化还原反应 根据得失电子数的最小公倍数确定标准物的系数。 通常选用化合价变化情况单一的１ ｍｏｌ的氧化剂（或还 原产物）和１ ｍｏｌ的还原剂（或氧化产物）作标准，根据元 此类反应的特点是作为氧化剂（或还原剂）的物质 既表现了氧化性（或还原性），还表现了其他性质（如酸 性）。 【例２１ ＭｎＯｚ４－ＨＣＩ（浓）一～ＭｎＣｌ ＋Ｃｌ。＋Ｈ （） 素的变价求出１ ｍｏｌ的氧化剂（或还原产物）和１ ｍｏｌ的 还原剂（或氧化产物）中所有变价元素的得失电子数。 该步是电子守恒法配平氧化还原方程式的关键，配平技 巧就是如何确定得失电子数的方法。 Ｃｕ－－￣Ｃｕ消耗１ ｍｏｌ ＣｕＥ或生成１ ｍｏｌ Ｃｕ（Ｎｏ３）２］ 转移２ ｔｏｏｌ ｅ～ ｝５ ｝ｄ 因ＨＣ１部分参加氧化还原反应，反应前后变价趋势 不单一，故不能以其为标准物来确定电子数，以１ ｔｏｏｌ ＭｎＯ２和１ ｍｏｌ Ｃ１。（Ｏ价Ｃｌ均来自一１价Ｃｌ，变化趋势 单一）为标准物。该反应中消耗１ ｍｏｌ Ｍｎ（）２转移２ ｍｏｌ ｅ一，生成１ ｍｏｌ Ｃ１ 转移２ ｍｏｌ ｅ。标出电子得失数目， Ｎ—Ｎ生成１ ｔｏｏｌ Ｎ（）２转移ｌ ｏｏｌｔ ｅ（ＨＮＯ３变价 不单一，故不选其做标准物） ４．根据得失电子数的最小公倍数求标准物的系数 根据得失电子数的最小公倍数确定标准物ＭｎＯ 、 ＭｎＣｌ 、Ｃｌ 的系数分别为１、１、１，其次确定ＨＣ１的系数 为４，最后依据Ｈ元素守恒确定Ｈ。Ｏ的系数为２。 技巧：配平中结合元素守恒，把部分参加反应的物 质作为四大物质中的最后一个确定系数。 ３．自身氧化还原反应 确定Ｃｕ、Ｃｕ（Ｎ（ ）：、ＮＯ 的系数分别为１、１、２。 Ｃｕ４－２ＨＮ（）。…Ｃｕ（Ｎ（ ） ＋２ＮＯ２ －Ｈ Ｏ ４５．依据元素守恒，配平方程式 利用观察法配平未参加反应的元素原子个数，使反 ８８ 中学教学参考此类反应的特点是氧化剂、还原剂为同一物质，因 ２。１４年５月 总第１９４期 化学・专题探讨 浅谈开展化学家庭实验 对提升兴趣及实验规范养成的影响 江 苏 南 京 宁 海 中 学（２１００２４）李志飞陆晔 江苏南京师范大学化学与材料科学学Ｆ￣（２１００９７） 马宏佳 化学家庭实验是通过对实验仪器代用品和化学药 表１关于化学实验的问卷调查一 品代用品的研究，使得不提供专业的实验仪器和药品或 设计问题 选项及统计结果 很少提供专业的实验仪器和药品的化学实验能在课堂 １．你是否喜 喜欢 不喜欢 无所谓 ｛ 及课堂外的日常生活环境中进行，使化学实验更贴近学 欢自己动手 生生活。它在培养学生学习兴趣、独立性、创造性、工作 做验？ 化学实 ８７．５％ ６．３％ ６．３％ ｝ 能力、科学态度和学以致用的风气等方面究竟会产生怎 ２．你认为实 验对化学学 很有必要 一般必要 没有必要 样的影响？近阶段，我们带着这样的疑问，开展了一系 习有必要 列的化学家庭实验。 吗？ ８１３％ ９．４％ ９．４％ ｛ 一、实验实施前的调查 ３．你认为你 好 较好 不好 ｝ 我们挑选了宁海中学２０１１级高二（６）班为实验班， 的化学实验 技能如何？ １７％ ４６．９％ ３４．４％ ｝ 这个班是文科班，高考选修科目是历史和政治。之所以 选择这个班的学生参与化学家庭实验的实施，是因为高 ４你是如何 没预习．一边 操作不规范 做完后思考 有预习做化学实验 看书一边做 不要紧 完成 原因 实验不总结 ，完成 二文科班学生通过化学小高考的难度比理科班大，压力 产生动力，文科班学习化学的热情比理科班更高，在这 的？ 任务就好 ３１．２％ ６．３％ １８．８％ ４３．７％ 样的班级开展实验研究更容易争取到学生的支持。 ５．如果实行 会在２０１２年９月１日，也就是正式开学的第一天，我 实验评价是 ，并且影响 会，但影响不 ，否会促进你 很大 会太大 不会有影响 们对实验班同学做了问卷调查，问卷的具体内容和统计 对化学实验 结果如表ｌ所示。 的学习积极 性和学习效 ３４．３％ ６２．５％ ９．４％ ｛ 果｝ 其所含元素化合价有升有降，即反应前后变价趋势不单 【例４１ ＨＣＩ（浓）－４－ＫＣ１Ｏ。——ＫＣｌ＋Ｃｌ ＋Ｈ Ｏ 一，故不能以其为标准物来确定电子数。 反应中消耗１ ｔｏｏｌ ＨＣ１转移１ ｍｏｌ ｅ一，消耗１ ｍｏｌ 【例３】 （ＮＨ ） Ｓ０ ——ＮＨ。＋Ｎ ＋Ｓ０ ＋ＨｚＯ ＫＣ１０。转移５ ｏｔｏｌ ｅ一。标出电子得失数目，根据得失电 因（ＮＨ ） ＳＯ４反应前后变价趋势不单一，故不能以 子数的最小公倍数确定标准物的ＫＣ１０３、Ｃ１ 的系数分 其为标准物来确定电子数，应以１ ｔｏｏｌ Ｎ。和１ ｍｏｌ ＳＯ２ 别为５、３，其次确定ＨＣ１的系数为６，最后依据元素守恒 （Ｏ价Ｎ均来自一３价Ｎ，变化趋势单一；＋４价Ｓ均来 确定ＫＣ１、Ｈ Ｏ的系数分别为１、３。 自＋６价Ｓ，变化趋势单一）为标准物。该反应中生成１ 最后要强调，电子得失守恒法不适用于化合价难以 ｍｏｌ Ｎ２转移６ ｍｏｌ ｅ一，生成１ ｏｔｏｌ ＳＯ２转移２ ｔｏｏｌ ｅ一。标 确定的方程式的配平。笔者认为氧化还原反应教学的 出电子得失数目，根据得失电子数的最小公倍数确定标 价值在于理解氧化还原反应的本质即电子的转移，因此 准物 、ｓＯ２的系数分别为１、３，其次确定（ＮＨ ）。ｓ０４ 在氧化还原反应方程式配平的教学中没有必要对学生 的系数为３，最后依据Ｈ元素守恒确定ＮＨ。、ＨｚＯ的系 进行太多的方法训练，更没有必要强调“一题多解”。只 数分别为４、６。 需利用氧化还原反应中电子得失守恒这一本质，配平常 技巧：配平中以氧化产物、还原产物为标准物确定 见的方程式，这样既能完成配平，又加深了学生对氧化 电子得失数，即逆向配平。该技巧对于变价元素为同一 还原反应本质的理解。对于待定系数配平法、零价配平 元素的歧化反应同样适用。 法等方法的应用不宜在常规教学中讲解，以免加重学生 ４．归中反应 的负担，建议在校本选修课或竞赛辅导课中再进行讲 此类反应的特点是氧化产物、还原产物为同一物 解。 质，因其所含元素化合价有升有降，即反应前后变价趋 （责任编辑 罗艳） 势不单一，故不能以其为标准确定电子数。配平中以氧 化剂、还原剂为标准物确定电子数。 ８９ Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｘｊＩｘｃｋｌｋ＠１６３．ｃｏｍ