主题：氧化还原反应的特征和实质

日期：2021.9.18

1

氧化还原反应的定义和特征

我直接从初中学习的一个反应入手，碳单质和氧化铜高温时发生反应，生成铜和二氧化碳。从初中的角度，碳得氧，发生氧化反应，氧化铜失氧，发生还原反应。然后引导同学们从化合价的角度进行分析，碳元素升价了，铜元素降价了，从此以后，我们管升价的反应叫氧化反应，降价的反应就叫还原反应，而不管有没有氧元素参与反应。

氧化反应和还原反应肯定同时发生，因为有升价必有降价。所以，我们把这样的反应叫做氧化还原反应。氧化还原反应的特征就是有化合价的升降。

2

化合价

如果不会分析化合价，那么分析氧化还原反应就会有困难，所以，我设计了12种物质，让同学们标化合价。在此之前，先告诉同学们一些规则，第一，化合物中正负化合价代数和为0，而原子团如碳酸氢根离子正负化合价代数和为-1；第二，金属元素在化合物中通常显正价；第三，在选择性必修二中我们会学习非金属元素原子得电子顺序，我们常见的顺序是F>O>Cl>N>Br>I>S>C>H>Si。我举了两个例子，HF，得电子能力强的F显-1价，得电子能力弱的H显+1价。再比方说醋酸，CH₃COOH，我们可以写成分子式的形式，C₂H₄O₂，先确定O为-2价，H为+1价，结果发现C为0价，化合物中就不可以0价吗？这里就看到了。我借给你1元钱，但是又从别人那里借了1元钱，不就变成0了吗。

3

氧化还原反应的本质

我是用拟人化的手法来讲的。离子化合物氯化钠的形成，氯原子最外层电子数为7，想得到1个电子变成最外层8电子的稳定结构，而钠原子最外层电子数为1，同样也想变成最外层电子数为8的结构。氯原子有两个办法变稳定，第一，失去7个电子，只剩下两层，第二层恰好为8，第二，得到1个电子，仍然有三层，最外层有8个电子。

在人的世界，我欠你7元钱，我直接用微信或者支付宝转账7元就可以了，但是微观世界的量子化，导致，它不可能一次失7个电子，电子受到原子核的吸引力，要失去也是1个1个的失去，而且可能对氯原子来说，失去1个电子都要付出巨大的代价，而得1个电子轻而易举。所以，氯原子选择得1个电子。同样的道理，钠原子失1个电子比得7个电子容易得多。一个愿打一个愿挨，一个愿意失，一个希望得，钠将最外层的一个电子失去，送给氯原子，各自都变成了稳定结构。接着，带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子，通过静电作用结合成氯化钠这种离子化合物。静电作用，是指静电引力和电子之间、原子核之间的斥力的合力。

第二类物质，氯化氢，属于共价化合物。它们的形成过程如何呢？通过分析，发现，氢和氯原子都想得1个变成稳定结构，这时候，它们想了一个办法，各自贡献1个电子，一起使用，也就是采用合作的方式达到共赢。只不过，这一对电子受到得电子能力更强的氯原子的吸引更强，偏向于氯原子，偏离于氢原子，看上去，氯原子几乎得到了这1个电子，于是显-1价，而氢原子显+1价。

我问同学们，这两种方式导致了化合价的变化，发生了氧化还原反应，所以，氧化反应的本质究竟是什么？感觉有一些像嫁女儿，嫁出去之后互相有联系，但是毕竟是两个家了。另外一些就是大股东和小股东组成的公司，大股东有更多发言权，但是大家都是合作共赢的。换成专业术语，就是，电子的转移才是氧化还原反应的本质。

为了帮助同学们理解，我还用跷跷板进行了动画演示。在两端重量相同的翘翘板上，小明将足球传给小军，小明立即升高了，小军接了球就沉下去了。足球就是电子，失去电子的原子，化合价升高了，被氧化了，得到电子的原子，化合价降低了，被还原了。

学习氧化还原反应，是对以前学习的知识的一次突破。从此以后，不看氧元素，只看化合价的变化。就像人生，有得必有失。不以物喜，不以己悲，天生我材必有用。

当天课堂表现较好的同学名单如下：

高一1班：

梁隽彬、叶浩欣、郭胤、许泽龙、张天舒、黄长昊；

高一2班：

马龙瑞、马铭、黄小荣、董佳林、叶涵冰、石心悦；

高一3班：

李浩冉、沙尚宸、刘粤港；

高一4班：