专题4 硫与环境保护 第二单元 硫及其化合物的相互转化（第3课时）本课时内容主要包括氧化还原反应方程式的配平。普通高中化学课程标准（2017年版）中指出“认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。”所以本课时要求学生在了解常见的氧化还原反应方程式的配平的基础上尝试较复杂的氧化还原反应方程式的配平。在本单元中，学生初步掌握氧化还原反应的一般配平方法与技巧，理解含硫物质的相互转化规律。学生们可根据物质中某元素的化合价，以及与之反应的物质，来预测氧化还原反应的可能产物，进而也感受到了氧化还原反应方程式的配平技巧，训练了思维的逻辑性和灵活性。教学目标1.能从元素化合价的角度对物质的转化进行分析与预测，激活化学视角中的元素观、和转化观，理解氧化还原方程式配平的过程。2.通过方案设计、分析总结，形成分析归纳、类比推理等思维方法，掌握氧化还原方程式配平的一般思路，形成氧化还原反应过程中的变化观念与守恒思想。教学目标1：着重体现了“宏观辨识与微观探究”的要素。教学目标2：着重指向“证据推理与模型认知”的要素。教学流程新课学习教师引导：请同学们根据已掌握的氧化还原方程式配平的一般思路尝试配平方程式Cu + H2SO4 CuSO4+ SO2+H2O，并思考。这个化学方程式中化合价变化的元素有什么特点？如何处理这种氧化剂（还原剂）只有部分被还原（被氧化）的情况？是否有更快速、准确的方法完成配平呢？教师引导：同学们，对这样的化学方程式（MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O）如何能够快速、准确地完成配平呢？教师引导：请你试着从氧化产物（Cl2）入手、从核心元素守恒角度思考并完成配平。学生活动：经过分析、讨论，从氯元素化合价发生变化而生成的氯气入手，利用氧化还原方程式配平的一般思路完成配平：MnO2 + 4HClMnCl2 + Cl2+ 2H2O教师分析、引导：当氧化剂（还原剂）部分被还原（被氧化）的情况发生时，同学们可从实际参加反应的反应物或产物的角度分析，完善有关氧化还原方程式配平更简单、快捷的方法，在巩固旧知识的同时把握氧化还原反应方程式的配平要领。教师引导：请同学们配平H2SO3+H2S S+H2O，S+KOHK2S+K2SO3+H2O这两个化学方程式并观察化合价变化的元素有何特点？学生活动：这两个方程式中均为同种元素的化合价发生了变化。其中反应（1）是两种不同价态的硫元素反应生成一种产物，依据反应物H2SO3和H2S中S化合价的升降的角度进行配平，H2SO3 +2H2S=3S+3H2O；反应（2）是硫单质反应后生成了两种不同价态的物质，从硫元素化合价的升降的角度进行配平，3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O。教师引导：同学们可以感受同种元素发生的氧化还原反应如“归中反应”和“歧化反应”的配平，进一步巩固氧化还原反应配平的一般方法。教师引导：对于一些复杂的氧化还原反应方程式如何配平呢？请同学们配平下列反应的化学方程式，并思观察化学方程式中化合价变化的元素与物质有什么特点？FeS2 + O2Fe2O3 + SO2教师引导：请尝试将还原剂（FeS2）当成一个整体，标出还原剂（FeS2）中所含元素化合价升高的总数。学生活动：观察、标出化合价发生变化的元素的化合价，将反应中的FeS2 当成一个整体，标出其所含元素化合价升高的总数值，再求最小公倍数并配平，4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2教师分析、引导：当一种物质中所含的元素有两种或两种以上发生化合价的变化时，可将其作为一个整体来考虑化合价的变化，再按氧化还原反应方程式配平的一般步骤进行配平。教师引导：对于一些缺项型氧化还原反应方程式如何配平呢？请同学们配平下列反应的化学方程式，并思考其配平的一般步骤是什么？如：KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式是_。教师引导：缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。（1）配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由介质、电荷守恒、原子守恒确定未知物并配平，再根据原子守恒进行配平。（2）补项原则条件补项原则酸性条件下电荷守恒时，考虑补H+碱性条件下电荷守恒时，考虑补OH-学生活动：分小组进行合作探究、归纳。第一步，根据锰元素的化合价降低，碳元素的化合价升高，按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成MnO4-+C2O42-Mn2+CO2；第二步，依据电子守恒配平，即2MnO4-+C2O42-2Mn2+10CO2；第三步：关注介质，依据电荷守恒配平，2MnO4-+5C2O42-+H+2Mn2+10CO2+H2O；第四步：依据电荷守恒及原子守恒配平，2MnO4-+5C2O42-+16H+= 2Mn2+10CO2+8H2O。教师分析、引导：同学们初步分析了有关氧化还原反应方程式的缺项配平。其配平的一般步骤为：从氧化还原方程式配平的一般思路出发，同学们可以进一步认识物质间的转化关系，加深对物质守恒思想（质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒等）的理解。教学板书复杂氧化还原反应方程式的配平课堂反馈1.KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+H2O+Cl2，方程式配平后，HCl前的化学计量数为（ ）A. 8 B. 12 C. 16 D. 20解析首先结合双线桥法利用得失电子总数相等，配平方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数，然后根据元素守恒及电荷守恒配平其他物质的化学计量数。反应中锰元素的化合价从+7价降为+2价，氯化氢中-1价的氯，部分升高到0价，1 mol高锰酸钾参加反应得到5 mol电子，生成1 mol氯气，有2 mol氯离子失去2 mol电子，要使氧化还原中得失电子守恒，则最小公倍数为10，高锰酸钾化学计量数为2，氯气化学计量数为5，依据原子个数守恒，氯化钾化学计量数为2，氯化锰化学计量数为2，氯化氢化学计量数为16，水的化学计量数为8，配平后的化学方程式为2KMnO416HCl(浓) =2KCl2MnCl25Cl28H2O。答案C2.草酸溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，其离子方程式为MnO4-+H2C2O4+H+CO2+Mn2+_(未配平)。关于此反应的叙述正确的是()A.该反应的还原产物是CO2B.该反应右框内的产物是OH-C.配平该反应后，H+化学计量数是6D.1 mol MnO4-在反应中失去5 mol电子解析化合价降低的元素是锰元素， KMnO4是氧化剂，被还原为Mn2+，故A错误；根据电子守恒，得失电子的最小公倍数为10，所以可以得到：2MnO4-+5H2C2O4+H+10CO2+2Mn2+_，根据电荷守恒、原子守恒，所以空白处为8H2O，H+的化学计量数是6，故B错误；根据原子守恒、电子守恒和电荷守恒来配平离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2+8H2O，H+的化学计量数是6，故C正确；锰元素化合价从+7价降低到+2价，元素得到电子，故D错误。答案C3.在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH3，Ce3通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：_Ce3+ _H2O2+ _H2O_Ce(OH)4+ _解析首先结合双线桥法利用得失电子总数相等，配平方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的计量数，然后根据元素守恒及电荷守恒补齐所缺物质或微粒，并配平相应物质的化学计量数。答案2；1；6；2；6H+课堂总结氧化还原反应方程式的配平是学生学习化学的必备工具。学习过程中对于新情境下的氧化还原反应方程式的配平学生往往容易出错，这是由于学生氧化还原反应方程式配平的一般步骤还没有熟练掌握。因此在课堂教学活动中，教师可以指导学生通过小组合作、分析归纳、类比推理等方法，提升学生们思维的逻辑性和灵活性，以激活化学视角中的元素观、和转化观，加深对氧化还原反应方程式配平的一般步骤的认知。 6 / 6