DSE 化学｜氧化还原与氧化数备课指引（导师用）｜氧化数规则、半反应配平与锰酸钾滴定

2026-11-03

学生识讲“失去电子是氧化”，但一见 MnO₄⁻ 就分不清哪个原子变、要几个电子。这一堂用氧化数做入口，再用电子守恒把滴定题一次过打通。

本堂目标　学生能够：① 用四条规则求出化合物或离子中任何元素的氧化数；② 写出酸性环境下的半反应，并用电子数相等配平总反应；③ 由滴定体积与浓度、配合摩尔比求出未知溶液浓度，并核对有效数字。

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
摩尔浓度 n = cV	0.10 M、250 cm³ 含几 mol	0.025 mol
氧化数基本值	单质的氧化数是多少	0
有效数字	25.0 cm³ 有几位有效数字	3 位

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–10 分	氧化数规则	四条规则逐条示范	求 Mn、Cr、S 的氧化数
10–24 分	半反应	先配原子，再配电荷，最后加电子	写出 MnO₄⁻ 的还原半反应
24–38 分	配平总反应	电子数取最小公倍数	Fe²⁺ 与 MnO₄⁻ 配成 5:1
38–50 分	滴定计算	n = cV，用摩尔比，再除样本体积	得 0.100 M
50–56 分	误差与终点	终点与计量点的分别	讲出一滴的影响
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：氧化数：四条规则走天涯

① 单质氧化数为 0；② 化合物中所有氧化数总和为 0，多原子离子则是离子电荷；③ 氧通常 −2（过氧化物 −1，例如 H₂O₂）；④ 氢通常 +1（金属氢化物 −1）。
MnO₄⁻：Mn + 4(−2) = −1 → Mn = +7。Cr₂O₇²⁻：2Cr + 7(−2) = −2 → Cr = +6。
H₂SO₄ 的 S = +6，但 SO₂ 的 S 只有 +4——同一个元素可以有不同氧化数，所以要逐个计，不好靠记。

要学生复述：先写总和等式，再解未知数；氧化物同含氧酸不可以照抄同一个数。

第二幕：半反应：电子要写得够

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O：先配 Mn，再配 O（加 H₂O），再配 H（加 H⁺），最后用电荷差补电子——左边 −1 + 8 = +7，右边 +2，差 5，所以 5 个电子。
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻。要使电子相等，第二式乘 5，总式 MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O。
同一个 MnO₄⁻ 在中性或碱性下只得 3 个电子，生成 MnO₂——题目一定要写明酸性，没有写就要问清楚。

要学生复述：氧化数由 +7 跌到 +2，跌 5 就用 5 个电子，不系靠背。

第三幕：滴定：由摩尔比到浓度

0.0200 M KMnO₄ 用了 25.0 cm³，n(MnO₄⁻) = 0.0200 × 0.0250 = 5.0e-04 mol。
摩尔比 1:5，所以 n(Fe²⁺) = 2.5e-03 mol；样本 25.0 cm³，[Fe²⁺] = 2.5e-03 ÷ 0.0250 = 0.100 M。
Fe 的质量 = 2.5e-03 × 55.85 = 0.140 g，即每升 5.58 g；若样本是 FeSO₄·7H₂O，Fe 占 20.1%。

要学生复述：mol 系数量、M 系每升，算完 mol 一定要再除样本体积。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
判断	求氧化数	写总和等式再解未知数	Mn +7、Cr +6、H₂O₂ 的 O 为 −1
配平	酸性半反应	配原子 → 配 H⁺ → 补电子	MnO₄⁻ 得 5e⁻
计算	滴定求浓度	n = cV → 摩尔比 → 除样本体积	[Fe²⁺] = 0.100 M
解释	氧化剂与还原剂	看氧化数升还是跌	MnO₄⁻ 被还原，是氧化剂

合理性检查（一定要教）：半反应的电子数一定等于该元素氧化数的总改变：Mn 由 +7 到 +2 是 5，Fe 由 +2 到 +3 是 1，所以比例必然是 1:5；如果算出 1:1 就系抄错半反应。滴定结果要有单位：2.5e-03 mol 系数量，0.100 M 才系浓度。Cr₂O₇²⁻ 是 6 个电子，所以同样 20.0 cm³ 的 0.0167 M 重铬酸钾可氧化 2.00e-03 mol Fe²⁺。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
MnO₄⁻ 中 Mn 的氧化数	+7	有否把离子电荷当成 0
0.0200 M KMnO₄ 25.0 cm³ 可氧化多少 mol Fe²⁺	2.5e-03 mol	摩尔比有否用 1:5
FeSO₄·7H₂O 中 Fe 的质量百分比	20.1%	摩尔质量有否计七个水

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
H₂O₂ 的氧当 −2	写 −2	“过氧化氢两个氧之间有键，氧是 −1。”
MnO₄⁻ 只加 2 个电子	总式比例算成 2:1	“酸性下 Mn 由 +7 跌到 +2，要 5 个电子。”
mol 当成浓度	只写 2.5e-03 mol 就当答案	“mol 系数量，M 系每升，要再除样本体积。”
终点当计量点	直接用见到粉红色那刻的读数	“终点系你见到变色，计量点系理论值，两者差一滴。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

DSE 化学练习卷（甲部选择题、乙部结构题）　乙部结构题：氧化还原与滴定计算
中学化学章节索引　全科章节

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
Cr₂O₇²⁻ 中 Cr 的氧化数	+6	三题全对＝可进电化学
MnO₄⁻ 在酸性下得到的电子数	5	错一题＝重讲半反应
滴定算出 0.0025 mol 之后下一步	除以样本体积得浓度	错两题以上＝回到第一幕

09　导师常问

氧化数一定是整数吗？

在简单化合物与离子中是整数；平均氧化数可以是分数，例如 Fe₃O₄ 的铁平均为 +8/3。

没有写酸性就一定用 5 个电子？

不可以假设。中性或碱性下 MnO₄⁻ 只得 3 个电子生成 MnO₂，要先看题目条件。

滴定为何要重复三次取平均？

减少随机误差；三次相差超过 0.10 cm³ 就要找原因，例如气泡或未冲洗滴定管。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。