学生见到“氧化”就讲“加氧”,一考 MnO₄⁻ 就散。这一堂把定义换成“电子转移+氧化数变化”,两种语言都要识互译。
本堂目标 学生能够:① 用氧化数判断氧化与还原;② 平衡半反应式并合成全式;③ 用电量算电解产物质量。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 离子 |
Fe²⁺ 与 Fe³⁺ 的分别 |
少一个电子 |
| 摩尔 |
0.0005 mol 的 KMnO₄ 有几多粒子 |
3.01 × 10²⁰ |
| 电量 |
Q = It 的单位 |
C = A × s |
02 课堂流程(60 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–8 分 |
三套定义 |
加氧、失电子、氧化数上升 |
讲出三者等价 |
| 8–22 分 |
氧化数 |
规则逐条示范,求 Mn、Cr、S |
算出 +7 / +6 / +6 |
| 22–38 分 |
半反应式 |
配平原子、氧、氢、电荷 |
写出 MnO₄⁻ 还原半式 |
| 38–52 分 |
电解计算 |
Q = It → mol e⁻ → mol 金属 |
算出 0.3175 g Cu |
| 52–56 分 |
滴定应用 |
KMnO₄ 滴定 Fe²⁺ 的 1:5 |
算出 0.0025 mol |
| 56–60 分 |
离场检查 |
三题收回即批 |
独立完成 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:定义要三套一齐讲
氧化=加氧/失电子/氧化数上升;还原=相反。三者永远同时发生,叫氧化还原。
氧化剂自己被还原,还原剂自己被氧化,这个“反身”关系是最常见的失分位。
要学生讲:MnO₄⁻ 变 Mn²⁺ 是氧化还是还原,它做氧化剂还是还原剂。
第二幕:氧化数:先定已知,再解未知
KMnO₄ 中 K = +1、O = −2,设 Mn = x:1 + x + 4(−2) = 0 → x = +7。
SO₄²⁻:x + 4(−2) = −2 → x = +6。单原子离子的氧化数就等于电荷。
提醒:先写“设 x”,再列方程,最后才写答案,步骤分才拿得全。
第三幕:电解:电量是桥梁
Q = It。0.50 A 通 1930 s → 965 C → 965 ÷ 96 500 = 0.01 mol e⁻。
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu,所以 Cu 只有 0.005 mol,质量 = 0.005 × 63.5 = 0.3175 g。
要学生计:同一电量改为沉积 Ag(Ag⁺ + e⁻),质量是多少(1.08 g)。
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 氧化数 |
求 Mn 在 KMnO₄ |
设 x,总和等于离子电荷 |
+7 |
| 半反应式 |
MnO₄⁻ → Mn²⁺(酸性) |
配 O 加水、配 H 加 H⁺、配电荷加 e⁻ |
8H⁺ + 5e⁻ 在左 |
| 滴定 |
KMnO₄ 滴定 Fe²⁺ 1:5 |
mol KMnO₄ × 5 |
0.0025 mol Fe²⁺ |
| 电解 |
0.50 A × 1930 s 沉积 Cu |
Q → mol e⁻ → 除 2 → 乘 63.5 |
0.3175 g |
合理性检查(一定要教):半反应式的电荷两边要相等;若左边总电荷 −1、右边 +2,就一定漏了电子。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| Mn 在 KMnO₄ 的氧化数 |
+7 |
有没有先写 K = +1、O = −2 |
| 0.0200 M KMnO₄ 25.0 cm³ 对应多少 mol Fe²⁺ |
0.0025 mol |
有没有乘 5 |
| 0.50 A × 1930 s 沉积的 Cu 质量 |
0.3175 g |
有没有除 2 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 氧化剂被氧化 |
写“MnO₄⁻ 被氧化” |
“氧化剂自己系被还原,佢令对方氧化。” |
| 氧化数方程漏电荷 |
S 在 SO₄²⁻ 写 +4 |
“总和要等于 −2,唔系 0。” |
| 电解忘记除电子数 |
Cu 算成 0.01 mol |
“Cu²⁺ 要两个电子,所以要除 2。” |
| 滴定比例用 1:1 |
Fe²⁺ 算成 0.0005 mol |
“一个 MnO₄⁻ 收五个电子,所以系 1 比 5。” |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| Mn 在 KMnO₄ 的氧化数 |
+7 |
三题全对=可进电化学电池 |
| KMnO₄ 与 Fe²⁺ 的摩尔比 |
1 : 5 |
错一题=下堂前重讲半反应式 |
| 0.50 A × 1930 s 的 Cu 质量 |
0.3175 g |
错两题以上=回到第三幕 |
09 导师常问
氧化数要背规则吗?
要,五条基本规则(单质 0、氧 −2、氢 +1、离子等于电荷、总和为零)就够。
半反应式一定要酸性?
题目写酸性才加 H⁺;碱性要加 OH⁻ 并配水。
电解只考沉积质量?
亦会考气体体积,同样先算 mol e⁻ 再按比例。
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