2019-2020年高中化學(xué) （大綱版）第二冊 第一章 氮族元素 第四節(jié)氧化還原反應(yīng)方程式的配平(第二課時(shí)).doc

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2019-2020年高中化學(xué) （大綱版）第二冊 第一章 氮族元素 第四節(jié)氧化還原反應(yīng)方程式的配平(第二課時(shí)) [復(fù)習(xí)引入]請同學(xué)們根據(jù)上節(jié)課所講的配平原則和配平步驟，配平以下方程式： [投影] S+HNO3(濃) H2SO4+NO2↑+H2O Fe+HNO3(稀)——Fe(NO3)3+NO↑+H2O [指定學(xué)生板演] ［師］我們前邊所歸納的四個(gè)配平步驟，對于一般的發(fā)生在兩種物質(zhì)之間的氧化還原反應(yīng)來說，其配平是比較容易的。那么，下邊再請同學(xué)們配平一個(gè)反應(yīng)方程式： Cl2+KOH（熱、濃）——NaCl+NaClO3+H2O ［生］依據(jù)所學(xué)的四個(gè)基本配平步驟分析，感到比較困難，因?yàn)檠趸瘎┡c還原劑均為Cl2，在用最小公倍數(shù)的方法使化合價(jià)升降總數(shù)相等時(shí)十分別扭，不好下手。 ［過渡］氧化還原反應(yīng)的種類本身是比較復(fù)雜的，在前邊配平時(shí)所接觸的都可以算作分子間的氧化還原反應(yīng)，另外常見的還有分子內(nèi)的氧化還原反應(yīng)如KMnO4加熱分解制氧氣；自身氧化還原反應(yīng)（也叫歧化反應(yīng)）如現(xiàn)在讓大家配平的反應(yīng)。像這種在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑同為一種物質(zhì)的方程式的配平，大家也體會(huì)到了用前邊的配平方法就有點(diǎn)吃力了。對此，我們可以反其意而行之，即先確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再來確定反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。這種方法可以叫做逆向配平法。這就是這節(jié)課要解決的問題之一，即關(guān)于一些特殊氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧。 ［板書］二、一些特殊氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧。 [啟發(fā)]像上面這樣的氧化劑和還原劑為同一物質(zhì)的方程式，從反應(yīng)物入手分析化合價(jià)升降，先配反應(yīng)物指法數(shù)是比較困難的，那么從氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的化合價(jià)變化入手，分析化合價(jià)升降，先配生成物系數(shù)是否可以呢？同學(xué)們可以試一下。 [生]根據(jù)教師的提示，配平上述方程式。 [師]這種先確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，再確定反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)的方法叫逆向配平法。 [板書]1.逆向配平法 [指定學(xué)生講述并板演配平步驟] 1. 標(biāo)價(jià)態(tài)，列變化。 2. 逆向找最小公倍數(shù)，先確定KClO3、KCl的化學(xué)計(jì)量數(shù)，前者為1，后者為5，由此決定了Cl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3。 3. 觀察配平，KOH的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為6，H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，單線變等號。 3Cl2+6KOH(熱、濃)==== KClO3+5KCl+3H2O ［師］評價(jià)同學(xué)們利用逆向配平法進(jìn)行配平的結(jié)果。對于上述反應(yīng)能否用前邊所講過的步驟正常思維呢？答案是肯定的，可以。雖然反應(yīng)中氧化劑和還原劑為同一物質(zhì)Cl2,但我們可以將其拆分為原子的形式，即Cl+Cl，配平時(shí)把兩個(gè)Cl原子看成是兩種物質(zhì)，若其一個(gè)升高價(jià)態(tài)另一個(gè)則降低價(jià)態(tài)，然后還按照原來所學(xué)的方法令相等配化學(xué)計(jì)量數(shù)，觀察配平，最后Cl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)則由Cl原子的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和除以2而確定。若二者之和為奇數(shù)，可以令反應(yīng)方程式兩邊各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)同乘以2，則原來的奇數(shù)就應(yīng)該是Cl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)。這種配平方法我們可稱為拆分法。 ［板書］2. 拆分法 ［師］請同學(xué)們用拆分法再來配平Cl2和KOH的熱、濃溶液反應(yīng)的方程式。 ［生］用拆分法進(jìn)行配平 2. 觀察配平，將Cl原子合并為Cl2，且其計(jì)量數(shù)為3，因5Cl+Cl====3Cl2，單線變等號。 3Cl2+6KOH（熱、濃）====KClO3+5KCl+3H2O ［師］評價(jià)學(xué)生配平結(jié)果。下邊同學(xué)們就分別用逆向配平法和拆分法配平下列反應(yīng)方程式：S+KOH（熱、濃）——K2S+K2SO3+H2O ［生］兩個(gè)同學(xué)前去板演，一人一種方法，其余同學(xué)在練習(xí)本上練習(xí)。 ［講評］評價(jià)練習(xí)結(jié)果。 [答案]3、6=====2、1、3 [師]請同學(xué)們把這個(gè)已配平的方程式改寫為離子方程式。 [學(xué)生活動(dòng)]3S+6OH-(熱、濃)======2S2-+SO+2H2O [討論]這個(gè)離子方程式符合哪幾個(gè)守恒定律？ [學(xué)生討論后回答]（1）質(zhì)量守恒；（2）氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)（即化合價(jià)降低總值等于化合價(jià)升高總值）；（3）反應(yīng)物離子所帶電荷總數(shù)和生成物離子所帶電荷總數(shù)相等（即電荷守恒）。 [師]請同學(xué)們打開書P21，討論Cu和Fe3+反應(yīng)的離子方程式是否正確，為什么？ [學(xué)生討論后回答]這個(gè)離子方程式不正確。因?yàn)榉磻?yīng)前后陰陽離子所帶電荷總數(shù)不相等，化合價(jià)的升降不相等。 [師]對。屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式在配平或檢查正誤時(shí)，都要從這三個(gè)守恒入手。下面我們就來學(xué)習(xí)離子方程式的配平。 [板書]3.氧化還原反應(yīng)中離子方程式的配平。 練習(xí)：配平下列離子方程式： MnO+Cl-+H+——Mn2++Cl2↑+H2O [生]用化合價(jià)升降法進(jìn)行配平。 （1）分析化合價(jià)升降，求最小公倍數(shù) （2）觀察配平 2MnO+10Cl-+16H+======2Mn2++2Cl2↑+8H2O ［師］評價(jià)配平結(jié)果。小結(jié)氧化還原反應(yīng)離子方程式配平的方法就是化合價(jià)升降法，檢驗(yàn)配平正誤的依據(jù)除了要看兩邊是否質(zhì)量守恒外，還要看其電荷是否守恒。 ［板書］（1）配平方法：化合價(jià)升降法 (2)檢驗(yàn)配平正誤的依據(jù)： a.質(zhì)量是否守恒 b.電荷是否守恒 ［投影練習(xí)］配平下列氧化還原反應(yīng)方程式 1. (NH4)2PtCl6Pt+N2+NH4Cl+HCl 2. KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 3. MnO+I-+H+——Mn2++I2+H2O ［解析］1. 適用于逆向配平法，關(guān)鍵在于確定化合物（NH4）2PtCl6各變價(jià)元素的價(jià)態(tài)，N元素為-3價(jià)，Pt元素為+4價(jià)。 2. 也適合于逆向配平法，但在列變化時(shí)降低價(jià)態(tài)為KMnO4中Mn從+7降低到+6變化了1，MnO2中Mn從+7降低到+4降低了3，二者之和為3+1=4為總降價(jià)數(shù)。 3. 屬于氧化還原反應(yīng)中的離子方程式的配平，可用化合價(jià)升降法。 ［答案］1. 3=====3、2、2、16 2. 2=====1、1、1 3. 2、10、16=====2、5、8 ［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們著重地討論了關(guān)于氧化還原反應(yīng)方程式配平中的一些特殊情況的配平技巧，學(xué)習(xí)了逆向配平法，拆分法及氧化還原反應(yīng)中離子方程式的配平和檢驗(yàn)正誤的依據(jù)，不論是哪一種方法，究其本質(zhì)都離不開化合價(jià)升降總數(shù)相等這個(gè)大原則，所以同學(xué)們在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)把化合價(jià)升降法作為重點(diǎn)來掌握，另外在配平時(shí)還應(yīng)注意化學(xué)計(jì)量數(shù)的最終確定還和該物質(zhì)角碼有關(guān)系。 ［布置作業(yè)］P22 2、3 ●板書設(shè)計(jì) 二、一些特殊氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧 1. 逆向配平法 2. 拆分法 3. 氧化還原反應(yīng)中離子方程式的配平 （1）配平方法：化合價(jià)升降法 （2）檢驗(yàn)正誤的依據(jù)： ①質(zhì)量是否守恒 ②電荷是否守恒 ●教學(xué)說明 由于氧化還原反應(yīng)本身方式的復(fù)雜性，如有分子間的氧化還原反應(yīng)，分子內(nèi)的氧化還原反應(yīng)以及自身氧化還原反應(yīng)等導(dǎo)致了氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法就不可能是單一的，所以在教學(xué)中針對這一情況，以Cl2和熱堿的反應(yīng)為例講述了逆向配平法和拆分法，還講了有關(guān)氧化還原反應(yīng)中離子方程式的配平和檢驗(yàn)依據(jù)，但這些都以化合價(jià)升降法為基礎(chǔ)，從而對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育。 ［參考練習(xí)］ 1.1996年人類首次用非電解法制取單質(zhì)氟的反應(yīng)如下，試配平此化學(xué)方程式： K2MnF6+SbF5——F2+KSbF6+MnF3 答案：2，4======1，4，2 2．將10.08g鐵粉溶于過量的稀硫酸，再向所得溶液中加入5.05g KNO3氧化溶液中的Fe2+，待反應(yīng)完畢后，剩余的Fe2+尚需30mL 0.5molL-1的溴水才能全部氧化，試寫出三步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案：Fe+H2SO4=====FeSO4+H2↑ 6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=====3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O 6FeSO4+3Br2=====2Fe2(SO4)3+2FeBr3