逍遥学能 2017-11-16 20:17
中学的化学教学是化学的启蒙教育，涉及概念较多。如何根据中学生的水平，通过传授化学知识，使学生建立正确的概念，培养学生科学思维方法，以适应后续学习和高新科学技术对化学的需要，是一个值得研究的问题，笔者就中学化学教学中氧化还原反应概念问题浅谈一些看法。
氧化还原反应
氧化还原是化学中一个十分重要的概念，许许多多反应都是氧化还原反应，在初、高中教学中贯穿始终。氧化还原概念由最早的得氧和失氧，发展为化合价的升高和降低，以致到现在的电子得失观点，失电子为氧化，得电子为还原，概念的提出由现象到本质，逐步深入。
由于氧化还原反应面广，较复杂，有些问题在联系实际运用时，并不那么简单，常会远离概念而去造成一些误解，举例如下：
1．谁被氧化？谁被还原？
有人认为元素从化合态变为游离态一定被还原，故将2Br-+Cl2=Br2+2Cl-反应中Br-被氧化为Br2看作是特例。
判断被氧化，被还原的标准，从氧化还原的概念来看是很明确的：物质中某元素得到电子，化合价降低，该物质被还原，是氧化剂，物质中的某元素失去电子，化合价升高该物质被氧化是还原剂，而不应从化合态变为游离态，还是游离态变为化合态来判别，因为这不是氧化还原反应的本质，本质是电子得失，表现为化合价的降低或升高。元素从化合态变为游离态，其中化合态可处于正化合价，也可处于负化合价，当然由正化合价变为游离态单质，化合价降低，是被还原，而由负化合价变为单质，化合价升高那就不是被还原，而是被氧化了。所以认为元素从化合态变为游离态一定被还原是不正确的，而由Br-变为Br2正说明了Br元素被氧化，即由化合态变为游离态的物质中某元素也可被氧化，并非一定被还原，两种可能性都存在，故不能用于判断谁被氧化，谁被还原。
2．还原性强弱
有人认为原子最外层电子数越少，越易失去电子，还原性越强，但Cu、Ag的还原性却很弱。
“原子最外层电子数越少，越易失去电子，还原性越强。”这一规律仅适用于比较同周期主族元素（S区、P区典型元素）的还原性。同周期从左至右最外层电子数增多，电子不易失去，还原性减弱。相反，从右至左，最外层电子数减少，易失去电子，还原性增强。因为对主族元素来说，同周期随核电荷增加，外层电子数增多，原子半径逐渐减小，核对外层电子吸引力增大，电子不易失去。电离势增大，还原性减弱。而对于副族元素（d区、ds区过渡元素）并不适用，因为它们的电子构型与主族元素不同，由于随核电荷的增大，电子填入次外层，故最外层电子数大多为2（也有为1）。它们最外层电子数虽少，但还原性都不如碱土金属，碱金属强，它们的还原性除第一过渡系列较强外，二、三过渡系列大都较弱，尤其第三过渡系列较惰性。因此在副族元素中并不存在这样的规律，不能用原子最外层电子数的多少来判断所有金属元素还原性的强弱，也不要把主族金属元素与过渡金属元素用同一标准来比较，因为它们内在的结构是不同的。由于影响过渡元素还原性强弱的因素很复杂，已超出中学教学的要求，故在教学中应考虑到认知的阶段性，不宜太多引伸，更不要把局部的规律扩大为全局，以免造成学习中的混乱。
3．化合价越高，氧化性越强吗？
有人认为元素的氧化性一般随化合价的升高而增强，因而把氯的含氧酸氧化性的变化：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4，认为是特例。
经常有人会把化合价（氧化数）和氧化性联系起来，认为化合价越高，氧化性越强。其实氧化性与化合价无必然的联系，相反的事实却很多，例如，同一元素不同价态的含氧酸，低价态的氧化性大于高价态，如HNO2的氧化性大于稀HNO3（HNO2能氧化HI，而稀HNO3则不能）；H2SO3的氧化性大于稀H2SO4（H2SO3能氧化H2S，而稀H2SO4则不能）；氯的含氧酸的氧化性HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4，这是一般的规律。因此不能用化合价高低来判断其氧化性的强弱。化合价即氧化数是人为指定的形式电荷，化合价高，当然有可能接受电子，但氧化性的强弱即氧化能力的体现是由多方面因素决定的，它与化合价无必然的联系。
量，但是对于复杂的氧化还原反应，动力学因素即反应速率也是不可忽略的因素。
而HNO3却不能。这是由于HNO2是快速氧化剂，能使多步复杂的氧化还原反应迅速进行。一般地说，高价的含氧酸较惰性，反应较慢，低价的含氧酸较活性，反应速率较快，这些都与它们的内部结构有关。
作者：北京师范大学化学系 黄佩丽
来源：中国基础教育网