張振

摘要：氧化還原反應(yīng)將我們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)過程中必需的所有金屬都從礦石中提煉出來，加工制作成為一些重要的、必需的化工產(chǎn)品，用以促進生產(chǎn)。這主要包括：食鹽水制燒堿、接觸法制硫酸、合成鹽酸、電解飽、氨氧化法制硝酸以及合成氨等等，它們都是氧化還原反應(yīng)的代表。除了工業(yè)生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)中也有不少氧化還原反應(yīng)。例如植物的光合作用以及呼吸作用，是復(fù)雜化了的氧化還原反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：氧化還原；反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)在化學的學習過程中占有十分重要的地位。氧化還原反應(yīng)被廣泛應(yīng)用在科學技術(shù)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，并且在我們的日常生活之中也處處可見該反應(yīng)的應(yīng)用。在建筑類的高職化學的教學過程中，氧化還原反應(yīng)的教學內(nèi)容不僅是一個重點而且具有不容易理解的難學之處。但是，它一直存在于化學教學過程的始末，并且和建材等專業(yè)知識相關(guān)。

一、氧化還原反應(yīng)概述

氧化還原反應(yīng)不同于從宏觀上元素變化的形式來分類的四類基本反應(yīng)的分類方法，而是從微觀上化學變化中原子重新結(jié)合時可能伴隨化合價變化角度的一種新的化學反應(yīng)分類方法，它更能揭示化學反應(yīng)的本質(zhì)。

氧化還原反應(yīng)知識系統(tǒng)的教學價值氧化、還原既是一組對立的化學概念，又是一個矛盾的統(tǒng)一體，兩者同時存在，相伴而生。在一個氧化還原反應(yīng)中，某原子失電子，被氧化，該物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，具有還原性：某原子得電子，被還原，該物質(zhì)具有氧化性。因此，得、失電子，被氧化、被還原，氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，氧化性、還原性、得、失電子總數(shù)相等就構(gòu)成了結(jié)構(gòu)完整、關(guān)系密切的氧化還原反應(yīng)知識系統(tǒng)。根據(jù)不同物質(zhì)氧化性（還原性）的強弱，可以判斷一個氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生，還可以用于原電池、電解池、鋼鐵腐蝕及其防護等定性研究。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，也可以進行有關(guān)電子轉(zhuǎn)移數(shù)自的計算或有關(guān)化合價升降的計算等定量研究。

氧化還原反應(yīng)中存在幾組概念，如氧化劑與還原劑% 氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)“氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物”被氧化與被還原等！ 它們之間存在一定的關(guān)系&化合價降低！得電子！氧化劑！有氧化性！被還原！發(fā)生還原反應(yīng)！還原產(chǎn)物化合價升高！失電子！還原劑！有還原性！被氧化！發(fā)生氧化反應(yīng)！氧化產(chǎn)物總結(jié)為幾個字： 得低還氧，失高氧還。要想弄清這些規(guī)律就必須遵循一定的原理和技巧，做到具體問題具體分析。首先必須說明氧化劑的氧化、還原劑的還原能力的強弱順序，這就要求我們對元素周期表的結(jié)構(gòu)，對元素的周期率的理論要有詳盡的了解，主要思考的因素：原子半徑的大小，最外層電子數(shù)的多少，最外層電子的軌道特征，第一電離能的相對大小等。其一般的規(guī)律是：首先，對非金屬元素而言，其非金屬性越強，氧化性越強，對應(yīng)離子的還原能力越弱，最高價氧化物水合物的酸性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。其次，金屬性越強，其還原能力越強，其對應(yīng)的離子氧化能力越弱，最高氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強。再次，對于處在中間的價態(tài)的元素，既有氧化性，又有還原性，二者能力的相對大小的分析比較，以及屬性的展示，必須要根據(jù)主體元素的性質(zhì)進行推斷。如SO2，既有氧化性，又有還原性；但由于主體元素是非金屬單質(zhì)硫，所以SO2的氧化性強于還原性。同理，F(xiàn)e2+的還原性應(yīng)強于氧化性。對于NO2氣體來講，雖然二者屬性兼而有之，但由于N元素是非金屬元素，其氧化性一定強于還原性。

二、氧化還原反應(yīng)在生活中的體現(xiàn)

1.植物的光合作用和呼吸作用

在氧化還原反應(yīng)當中，植物的光合作用以及呼吸作用可以算是比較復(fù)雜的一類?；瘜W方程式為：6H2O+6CO2=C6H12O6+6O2。光合作用可以說是一個非常大的綠色工廠，它的過程主要是通過葉綠體的作用，綠色植物能夠充分利用光能將水以及二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機物質(zhì)，用以儲存能量，同時還可以釋放出一定的氧氣。光合作用除了能夠制造有機物，還起到了轉(zhuǎn)化并且儲存太陽能，平衡大氣中氧與二氧化碳的含量，使其達到一定穩(wěn)定度的作用。

2. 醫(yī)學與氧化還原反應(yīng)

醫(yī)學界在針對疾病和老化的系列研究中，發(fā)現(xiàn)了自由基——抗氧化物質(zhì)的理論。人體內(nèi)的自由基有許多種，較活潑、不成對電子的自由基性質(zhì)不穩(wěn)定，具有搶奪其他物質(zhì)的電子，使自己原本不成對的電子變得較穩(wěn)定的特性。而被搶走電子的物質(zhì)也可能變得不穩(wěn)定，可再去搶奪其他物質(zhì)的電子，于是就產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)，造成這些被搶奪的物質(zhì)遭到破壞。人體的老化和疾病，極可能就是從這個時候開始的，尤其是今年位居十大死亡原因之首的癌癥，其罪魁禍首便是自由基。

3.工業(yè)與氧化還原反應(yīng)

（1）金屬冶煉

氧化還原反應(yīng)將我們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)過程中必需的所有金屬從礦石中提煉出來，這里舉幾個例子讓大家更好地理解。金屬冶煉的主要實例包括：制造活潑的有色金屬：電解法（k-Al 之間）或者置換法?；瘜W方程式為：2Al2O3= 4Al+3O2↑。高溫條件下制造黑色金屬和其他有色金屬：熱還原法（Zn-Cu 之間）?；瘜W方程式：Fe2O3+2Al = 2Fe+Al2O3。制備貴重金屬：濕法冶金。

（2）紡織工業(yè)

紡織工業(yè)中的漂白、消毒等都是氧化還原反應(yīng)。

三、總結(jié)

氧化還原反應(yīng)是重要的反應(yīng)類型，概念經(jīng)過由狹義到廣義，具體到抽象，定性到定量的演變，氧化還原反應(yīng)是同時發(fā)生的，但我們注意到，在某些反應(yīng)中，如有機物的氧化“還原反應(yīng)，常要針對分析有機物是發(fā)生氧化反應(yīng)還是發(fā)生還原反應(yīng)，并且有機物中的碳的氧化數(shù)或化合價不好確定，中學生難以掌握，用化合價來配平相關(guān)反應(yīng)難以進行，這時用狹義氧化”還原反應(yīng)分析反而很方便，很實用！（作者單位：沈陽師范大學）

參考文獻：

[1]《氧化-還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用》，馬秉乾，（甘肅省定西市安定區(qū)花峴子學校）

[2]《氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用》，韓書明，

[3]《氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用》，朱榮暉、張新中，江蘇省邗江中學，江蘇揚州

[4]《氧化還原反應(yīng)的教學策略》，孟慶艷