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1.3 电子转移的表示方法

氧化还原反应及其规律 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 用单线桥或双线桥法,直观标示氧化还原反应中电子转移的方向、数目及得失情况的图示方法。

从哪来 本知识点建立在2.2 各类物质的化学性质(识别氧化剂/还原剂)和4.3 氧化物的分类判断(理解元素化合价变化本质)之上,是分析无机物转化中电子流向的工具。

为什么 氧化还原反应的本质是电子转移,但电子在原子间跳跃无法直接观察。通过化合价升降可以“追踪”电子去向:化合价降低意味着得电子,升高意味着失电子。单线桥和双线桥是将抽象的“电子流动”具象化的数学-化学符号,帮助理解“谁给了谁”以及“给了多少”,从而准确配平反应并判断物质性质。

【形象类比法】** 适合**视觉型/直觉型**学生。 将电子比作“硬币”。还原剂是“付钱的人”(失电子,化合价升),氧化剂是“收钱的人”(得电子,化合价降)。 * **单线桥
画一条带箭头的线,从“付钱人”指向“收钱人”,线上标“n e⁻”。强调:箭头指向得电子一方,表示电子流向。 * 双线桥:从反应物中变价元素出发,分别指向生成物中对应元素。一条线标“失 n e⁻”,一条线标“得 n e⁻”。强调:两条线平行,表示得失守恒。 * *口诀*:单桥指得,双桥分得失。
【逻辑推导法】** 适合**逻辑型/理性**学生。 从守恒角度切入。 1. **确定变价元素
找出反应前后化合价改变的元素。 2. 计算电子数:电子转移数 = |化合价变化值| × 原子个数。 3. 构建桥梁: * 若用单线桥:起点是失电子元素(还原剂),终点是得电子元素(氧化剂)。注意:箭头必须指向得电子元素,且只画一条线,线上只写总数,不写“得/失”。 * 若用双线桥:起点是反应物中的变价元素,终点是生成物中的对应变价元素。必须分开写“失”和“得”,且电子总数必须相等。 4. 验证:检查得失电子总数是否相等,原子是否守恒。
【对比纠错法】** 适合**易混淆/细节控**学生。 直接对比两种方法的“禁区”和“规范”。 * **单线桥
* *禁区*:不能跨越反应物和生成物(只在反应物之间画);不能写“得/失”字样;箭头不能指向失电子元素。 * *规范*:箭头从还原剂指向氧化剂。 * 双线桥: * *禁区*:不能交叉;不能从生成物指向反应物;不能漏写“得/失”二字。 * *规范*:箭头从反应物指向生成物,且必须对应同种元素。 * *核心区别*:单线桥看“流向”(谁给谁),双线桥看“归属”(谁变了,变去哪了)。
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练一道
基础题
用单线桥法表示下列反应电子转移** $$2\text{Na} + \text{Cl}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{NaCl}$$
变式
用双线桥法表示下列反应电子转移** $$\text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4(\text{浓}) \xrightarrow{\Delta} \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$$
看解答过程
1. 标化合价:Na从0价升至+1价(失电子),Cl从0价降至-1价(得电子)。 2. 算电子数:2个Na原子共失去 $2 \times 1 = 2$ 个电子;1个Cl₂分子(2个Cl原子)共得到 $2 \times 1 = 2$ 个电子。 3. 画单线桥: * 起点:Na(还原剂,失电子) * 终点:Cl₂(氧化剂,得电子) * 线上标注:$2e^-$ * 箭头方向:从Na指向Cl₂ * *图示描述*:在Na和Cl₂之间画一条带箭头的线,箭头指向Cl₂,线上写 $2e^-$。
试试手自己判
检测题
判断下列表示是否正确,若错误请说明理由并改正。 用单线桥法表示:$\text{Fe} + \text{CuSO}_4 = \text{FeSO}_4 + \text{Cu}$ *学生作答*:在Fe和CuSO₄之间画单线桥,箭头指向Fe,线上标 $2e^-$。
看答案和判分标准
答案:错误。
判对标准:
1. 指出箭头方向错误(应指向CuSO₄中的Cu,因为Cu²⁺得电子)。
2. 正确描述:箭头应从Fe指向CuSO₄(或Cu²⁺),线上标 $2e^-$。
3. 若学生能解释“Fe失电子,Cu²⁺得电子,电子流向是从Fe到Cu²⁺”,则判对。
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