高二化學(xué)教案：《氧化還原反應(yīng)方程式配平》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　[教學(xué)目標(biāo)]

　　1．知識目標(biāo)

　　（1）掌握配平氧化還原反應(yīng)方程式常用技巧。

　　（2）初步了解一些比較特殊的氧化還原方程式配平的方法。

　　2．情感和價值觀目標(biāo)

　　（1）通過一般氧化還原反應(yīng)方程式、特殊的氧化還原反應(yīng)方程式的配平，理解事物的一般性和特殊性，加深具體情況具體分析的思想觀念。

　　（2）通過一些配平技巧、配平的規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的科學(xué)美、規(guī)律美，從中提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

　　[教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)]

　　重點(diǎn)：缺項(xiàng)配平問題、氧化還原反應(yīng)方程式配平的一些技巧。

　　難點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式配平的技巧，熟練掌握氧化還原反應(yīng)方程式配平。

　　[教學(xué)過程]

　　[引入]上堂課我們學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法，這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)一些配平的技巧，學(xué)會解決一些比較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)方程式配平問題。

　　第一類：缺項(xiàng)配平問題

　　例1：完成并配平下列化學(xué)方程式：

　　□KMnO4+□KNO2+□（    ）—□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O

　　解析：參加氧化還原反應(yīng)的元素為錳和氮兩種元素，則有

　　Mn+7→Mn+2      化合價降5×2

　　N+3→N+5         化合價升2×5

　　得：2KMnO4+5KNO2+□（    ）—2MnSO4+□K2SO4+5KNO3+□H2O

　　分析上述式子或得，由于生成物中多出了SO42-和H，則反應(yīng)物（  ）內(nèi)為H2SO4，且系數(shù)為3，由此推知H2O的系數(shù)為3。

　　所以答案為：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O

　　[學(xué)生練習(xí)]

　　配平下列兩個方程式：

　　（1）□Mn2++□S2O82-+□H2O—□SO42-+□MnO4-+□（    ）

　　（2）□Zn+□H++□NO3-—□Zn2++□NH4++□（    ）

　　第二類：待定系數(shù)法：

　　對于較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，在電子轉(zhuǎn)移較難弄清的情況下，可用待定化學(xué)計(jì)量數(shù)法解決配平問題。

　　例1：P4O + Cl2  — POCl3  +  P2Cl5

　　主要步驟如下：

　　第一步    將某一反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量定為1，其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別以a、b、c……等字母表示，待定化學(xué)計(jì)量數(shù)的數(shù)目越少越易完成配平。

　　P4O + aCl2  —（4-2b）POCl3  + b P2Cl5

　　第二步    根據(jù)相等條件列出等式（設(shè)待定化學(xué)計(jì)量數(shù)時已用過的條件不能再用）。可得等式：

　　2a = 5b +（4-2b）×3（Cl原子總數(shù)相等）

　　4-2b=1     （O原子總數(shù)相等）

　　第三步      解出方程組。得a = ， b= ，原化學(xué)方程式可寫成：

　　P4O + Cl2  = POCl3  +  P2Cl5

　　第四步      將方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)改為最簡單的整數(shù)比

　　4P4O +21Cl2  = 4POCl3  +  6P2Cl5

　　[學(xué)生練習(xí)]

　　例2：根據(jù)反應(yīng)S2Ox2-+Mn2++H2O → SO42- + MnO4- +H+  。解答下列問題：

　　（1）配平上述離子方程式______________________。

　　（2）該反應(yīng)中____________元素被還原。

　　（3）若電子轉(zhuǎn)移僅在兩種元素之間發(fā)生，已知1mol S2Ox2-共轉(zhuǎn)移2mol電子，則x =______。

　　解析：該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況較復(fù)雜，宜用待定系數(shù)法來配平。配平后的離子方程式為：

　　5S2Ox2- + (2x-14)Mn2+ + (3x-16)H2O =  10SO42- +(2x-14)MnO4- +(6x-32)H+

　　從離子方程式看，錳元素化合價從+2升高到+7，所以Mn2+是還原劑。

　　必定有一種元素的化合價降低，氫、硫兩種元素的化合價均不可能降低，只可能是S2Ox2-中的氧元素。根據(jù)題中條件，5mol S2Ox2-應(yīng)轉(zhuǎn)移10mol電子。根據(jù)已配平的離子方程式可得：

　　5（2x-14） = 10

　　解得：x = 8

　　所以答案為：（1）5S2Ox2- + (2x-14)Mn2+ + (3x-16)H2O =  10SO42- +(2x-14)MnO4- +(6x-32)H+

　　（2）氧。（3）8。

　　[課堂練習(xí)]

　　1．配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式

　　（1）KMnO4+HCl—KCl+MnCl2+Cl2+H2O

　　（2）Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+S+NO+H2O

　　（3）KMnO4+H2C2O4+H2SO4—CO2+MnSO4+K2SO4+H2O

　　（4）Fe(OH)3+NaOH+Cl2—Na2FeO4+NaCl+H2O

　　（5）MnO2+I-+H+—Mn2++I2+H2O

　　（6）An+Bx-  —Bm+Ax-

　　2．配平下列離子方程式，并回答問題：

　　（1）   Fe (OH)3+   ClO-  +  OH-   —  FeO + Cl- + H2O

　　（2）已知有3.21g氫氧化鐵參加反應(yīng)，共轉(zhuǎn)移了5.42×1022個電子，則n = _________，F(xiàn)eO 中鐵的化合價為___________。

　　（3）根據(jù)（1）（2）推測FeO 能與下列哪些物質(zhì)反應(yīng)（只填序號）_______。

　　A．氯氣          B．二氧化硫         C．硫化氫          D．氧氣

　　3．將NaBiO3固體（黃色，微溶）加入MnSO4的混合溶液里，加熱，溶液顯紫色（Bi3+無色），反應(yīng)的離子方程式為：

　　□NaBiO3+□Mn2++□H+ □Na++□Bi3++□（    ）+□（    ）。

　　配平上述化學(xué)方程式。

　　4．單質(zhì)鐵溶于一定濃度的硝酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

　　aFe+bNO3-+cH+==dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O（系數(shù)均為自然數(shù)）

　　（1）c、g、h的關(guān)系式是_____________________________。

　　（2）b、c、d、f的關(guān)系式是_____________________________。

　　（3）d、f、g、h的關(guān)系式是_____________________________。

　　（4）若a=12，鐵和硝酸恰好完全反應(yīng)，則b的取值范圍是_____。c的取值范圍是____。

　　參考答案

　　1．（1）2，16，2，2，5，8

　　（2）3，16，6，2，4，6

　　（3）2，5，3，10，2，1，8

　　（4）2，10，3，2，6，8

　　（5）2，10，16，2，5，8

　　（6）mx，mny，ny，mnx。

　　2．（1）2Fe (OH)3+  （5-n）ClO-  +2n  OH-  = 2 FeO + (5-n) Cl- + (n+3)H2O

　　（2）n=2，F(xiàn)eO 中鐵的化合價為+6。（3）BC。

　　3．5、2、14，5、5、2、MnO4-、7、H2O

　　4．（1）c= 4g+10h。（2）c-b=2d+3f。（3）2d+3f =3g+8h。（4）6<b<12。30<c<48。