高中 化学 必修 第一册 第一章 物质及其变化《第三节 第4课时 氧化还原反应方程式的配平》教学设计

第4课时氧化还原反应方程式的配平[学习目标]1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据，学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。任务一正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤1．氧化还原反应方程式配平的依据(1)得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数。(2)质量守恒：反应前后元素的种类和同种元素原子个数不变。(3)电荷守恒(适用于离子方程式)：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤[交流研讨]配平化学方程式：H2S＋HNO3→S↓＋NO↑＋H2O。提示：3H2S＋2HNO3=3S↓＋2NO↑＋4H2O第一步：标变价，H2eq\o(S,\s\up6(－2))＋HN＋→eq\o(S,\s\up6(0))↓＋eq\o(N,\s\up6(＋2))O↑＋H2O第二步：列得失，第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。故H2S的化学计量数为3，HNO3的化学计量数为2。第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。化学方程式为3H2S＋2HNO3=3S↓＋2NO↑＋4H2O第五步：查守恒，利用O原子守恒来进行验证。最后化学方程式为3H2S＋2HNO3=3S↓＋2NO↑＋4H2O配平下列氧化还原反应方程式。(1)HCl(浓)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))Cl2↑＋MnCl2＋H2O(2)KMnO4＋FeSO4＋H2SO4=K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋H2O答案：(1)41112(2)21081258任务二配平氧化还原反应方程式的常用技巧1．逆向配平法分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应，一般使用逆向配平的方法，即先从氧化产物和还原产物开始配平。[交流研讨1]配平化学方程式：S＋KOHeq\o(=,\s\up7(△))K2S＋K2SO3＋H2O。提示：36213硫单质既是氧化剂又是还原剂，K2S是还原产物，K2SO3是氧化产物。(1)化合价的变化：生成“1个K2S”化合价降低2价，生成“1个K2SO3”化合价升高4价；化合价变化的最小公倍数为4，因而K2S化学计量数为2，K2SO3的化学计量数1。(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。(3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。(4)最后确定H2O的化学计量数为3。最后化学方程式为3S＋6KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2S＋K2SO3＋3H2O。2．离子方程式的配平首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，根据电荷守恒，配平离子方程式两边电荷数，最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。[交流研讨2]配平离子方程式：MnOeq\o\al(－,4)＋H＋＋H2O2=Mn2＋＋O2↑＋H2O提示：265258(1)根据得失电子守恒确定氧化剂MnOeq\o\al(－,4)、还原剂H2O2、还原产物Mn2＋、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5。(2)根据电荷守恒确定H＋的化学计量数为6。(3)根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8。(4)最后用O原子守恒检验。最后离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。3．缺项配平类[一般缺的为酸(H＋)、碱(OH－)、水](1)先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。(2)当化学方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。[交流研讨3]将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫红色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：提示：5214H＋552MnOeq\o\al(－,4)7H2O(1)由溶液显紫红色可推知有MnOeq\o\al(－,4)生成，确定变价元素物质的化学计量数。化合价分析如下：Bi(＋5→＋3)2×5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3＋前)Mn(＋2→＋7)5×2(化学计量数2配在Mn2＋和MnOeq\o\al(－,4)前)(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。5NaBiO3＋2Mn2＋＋=5Na＋＋5Bi3＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋。(3)据补项原则，在酸性条件下，方程式左边多O，故应补H＋，而方程式右边少O，故应补H2O，再根据原子守恒配平H＋和H2O之前的化学计量数。最后配平的离子方程式为5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋=5Na＋＋5Bi3＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋7H2O。1．正向配平：Cl2＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋NaClO3＋H2O答案：365132．逆向配平：Cu＋HNO3(稀)=Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O答案：383243．缺项配平：Mn2＋＋ClOeq\o\al(－,3)＋H2O=MnO2↓＋Cl2↑＋答案：524518H＋氧化还原反应方程式的配平技巧1．根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。2．根据原子守恒配平变价元素原子。3．根据电荷守恒和溶液的环境，常用H＋或OH－平衡电荷。4．根据原子守恒，配平未变价元素原子。配平下列氧化还原反应方程式。(1)KI＋KIO3＋H2SO4=I2＋K2SO4＋H2O答案：513333(2)MnOeq\o\al(－,4)＋H＋＋Cl－=Mn2＋＋Cl2↑＋H2O答案：21610258(3)P4＋KOH＋H2O=K3PO4＋PH3↑答案：29335(4)ClO－＋Fe3＋＋=Cl－＋FeOeq\o\al(－,4)＋H2O答案：3210OH－325(5)Fe3＋＋SO2＋H2O=Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋。答案：212214H＋课时测评10氧化还原反应方程式的配平(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)题点一配平氧化还原反应方程式的基础——判断化合价1．“民以食为天，食以安为先”。人们如果误食工业用盐亚硝酸钠(NaNO2)，会引起食物中毒。NaNO2中氮元素的化合价为()A．－1 B．＋1C．＋3 D．＋5答案：C2．NH4HP2O4可用作木材阻燃剂和森林灭火剂，其中P元素的化合价为()A．＋2 B．＋3C．＋4 D．＋5答案：B题点二氧化还原反应方程式的配平3．配平下列氧化还原反应方程式。(1)Au2O3＋Na2S2O3＋NaOH=Au2O＋Na2SO4＋H2O(2)Cu＋HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋NO2↑＋H2O(3)S＋KOH=K2S＋K2SO3＋H2O答案：(1)212221(2)14122(3)362134．配平下列氧化还原反应方程式。(1)Mn2＋＋O2＋OH－=MnO(OH)2↓(2)MnO(OH)2＋I－＋H＋=Mn2＋＋I2＋H2O(3)Fe2＋＋O2＋H＋=Fe3＋＋H2O(4)ClO－＋Fe(OH)3＋OH－=Cl－＋FeOeq\o\al(2－,4)＋H2O答案：(1)2142(2)124113(3)41442(4)3243255．(2023•河北易县中学高一期中)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银，发生的反应如下：Ag＋＋H3PO2＋H2O=Ag↓＋H3PO4＋H＋请回答下列问题：(1)H3PO2中，P元素的化合价为；该反应中，H3PO2被(填“氧化”或“还原”)。(2)配平该离子方程式：Ag＋＋H3PO2＋H2O=Ag↓＋H3PO4＋H＋。答案：(1)＋1氧化(2)4124146．某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。答案：Al2O33CN223CO7．按要求书写方程式。(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体(Cl2)，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式：________________________________。(2)＋6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大，在酸性介质中还原产物是Mn2＋；在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分，研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出反应的化学方程式：________________________________________________________