惠忠艳

摘要：得失电子守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中某种不变量建立关系式，从而简化思路，快速解题。

關键词：得失电子守恒法；高中化学；计算题

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）04-0130

“得失电子守恒法”是依据氧化还原反应的本质：电子转移（即电子的得失与偏移），同一氧化还原反应中转移电子的总数的守恒，凡是属于氧化还原反应或电化学中的计算习题，均可采用“得失电子守恒法”进行计算。“得失电子守恒法”的理论依据为：“氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数”。

化学计算是从量的方面来反应物质的组成、结构、性质及变化规律，它具有情境新颖、信息量大、化学知识丰富、综合性强等特点，它不仅能用来考查学生的思维能力和自学能力，还可以用来考查学生应用各方面知识进行判断、推理和分析、综合的能力、逻辑思维、抽象思维的能力。因此，这类试题区分度较大，具有选拔优秀学生的功能。选用合适的方法解计算题，不但可以缩短解题的时间，还有助于减小计算过程中的运算量，尽可能地降低运算过程中出错的机会。而化学计算往往离不开“三大守恒”定律，即原子守恒（质量守恒）、得失电子守恒、电荷守恒。守恒的实质就是利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统揽全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题，其目的是简化步骤，方便计算。

一、与电化学结合

原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极得电子发生还原反应；正极与负极，阴极与阳极得失电子相等。在书写电极反应式时，还应该注意原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒。

解析：根据氧化还原反应的重要规律“得失电子数守恒”可知，反应中氧气所获得的电子的物质的量与硫代硫酸钠中硫失去的电子的物质的量相等。设硫的最终价态为x价，则有0.224/22.4×2= 0.025×0.1×2×（x-2），解得x=6，故选D选项。

三、代替元素的化合价计算

例3：10g Fe-Mg合金溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中，当金属完全反应后，收集到标况下4.48LNO气体（设HNO3的还原产物只有NO），在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，可得多少克沉淀？

解析：此题常规解法是书写化学方程式，然后根据化学方程式列方程组求解Fe和Mg的物质的量，但是因为不知道Fe被氧化后的价态，无法书写出化学方程式，也就无法求解出Fe和Mg的物质的量。而此题利用得失电子守恒来求解，就简单得多。Fe和Mg失去电子的物质的量等于生成NO得到电子的物质的量，最终Fe和Mg元素转化为氢氧化物沉淀，Fe和Mg失去电子的物质的量等于结合的OH-的物质的量。生成NO得到电子4.48/22.4×3=6mol，故可得沉淀10+0.6×17=20.2g。

四、复杂的氧化还原反应

五、原产物未知情况

例5：3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完时，共收集到标准状况时的气体2.24L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？

解析：很多学生遇到此题时感觉无从下手，想写化学方程式，又不知道还原产物是什么，而根据得失电子守恒可知，Cu失去的电子的物质的量应等于HNO3得到的电子的物质的量，HNO3得到电子生成氮氧化物，氮氧化物又被O2得到的电子的物质的量：2Cu-4e--O2，n（Cu）=3.84/64=0.6mol，故V（O2）=n（Cu）/2×22.4= 0.06/2×22.4=0.672L。

总之，得失电子守恒是氧化还原反应的本质，主要应用在配平化学方程式和电极反应式的书写，以及电池中有关计算，先分析清楚谁是氧化剂，谁是还原剂，然后再利用得失电子守恒求解。在求解的过程中当遇到一种氧化剂和两种还原剂时，还原性强的还原剂先反应，还原性弱的还原剂后反应，要把握反应的先后顺序。对有机物来说，还要弄清楚哪种元素的化合价发生了变化，简单的只看官能团的变化，复杂的可以写成分子式再考虑，教师要促使学生重视提高自己的思维迁移能力和分析归纳等学习能力。

参考文献：

[1]王宝斌.核心素养培养：化学教学的应然追求——以“常见的碱”为例[J].教育研究与评论（课堂观察），2016（2）.

[2]温向前.例谈电荷守恒在高中化学中的应用[J].中学生理科应试，2016（1）.

（作者单位：山东省青岛市西海岸新区胶南第一高级中学266000）