第二章第三节第一课时氧化还原反应

第二章第三节第一课时氧化还原反应整体设计本节内容主要讨论氧化还原反应，包括两部分内容：氧化还原反应、氧化剂和还原剂。首先，教材从复习初中氧化反应和还原反映（从得氧、失氧角度）入手，通过2CuO+C2Cu+CO2反应的讨论，说明初中所学的化学反应分类知识不够全面，也不完善，从而转入到从化合价和电子得失的角度来介绍氧化还原反应。在第一部分内容中，先以氧化铜与碳的反应为例，从得氧、失氧的角度引出氧化还原反应的概念。接着通过讨论，分析氧化还原反应与元素的化合价升价的关系，并从化合价升降引出氧化还原的概念。将氧化还原反应与元素的化合价升降的关系，并从化合价升降引出氧化还原反应的概念。将氧化还原反应扩大到虽没有得氧、失氧关系，但只要化学反应前后元素化合价有升降的反应就属于氧化还原反应。教材在复习初中元素化合价的升降与电子得失或偏移关系的基础上，又进一步讨论氧化还原反应与电子转移的关系，并从电子转移的角度给氧化还原反应下了一个更为本质的定义。第一部分的最后设计了“学与问”，通过讨论，分析四种基本类型与氧化还原反应的关系，并要求学生画出四种基本类型与氧化还原反应的交叉分类示意图。第二部分主要谈论氧化剂和还原剂。教材只从电子转移角度给氧化剂和还原剂下定义，并简单介绍了中学化学中常见的氧化剂和还原剂。最后教材介绍了氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的重要应用，同时也辩证地介绍了氧化还原反应给人类带来的危害和防治方法等。本节教材注意遵照大纲的要求编写，严格把握教材的深广度。例如，氧化剂和还原剂只从电子转移的角度下定义等。注意与初中化学的合理衔接，使化学学习源于初中而又高于初中，教材还很重视培养学生的能力、科学态度。教材中编入了“思考与讨论”“学与问”以培养学生的思维能力；还要求学生运用已学的分类方法来把化学反应分类，并画出交叉分类图，以培养学生的科学态度和科学方法。同时，教材还重视化学知识在实际中的应用。第一课时氧化还原反应三维目标1、知识与技能1、复习巩固初中从得氧、失氧的角度划分氧化反应和还原反应，使学生进一步了解化学反应的多种分类方法，并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围的结论：2、学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应；3、初步掌握根据化合价的变化和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法；4、理解氧化还原反应的本质局势发生了电子转移。2、过程与方法1、通过氧化还原反应概念的教学，培养学生准确描述概念、深刻理解概念、比较辨析概念的能力；2、培养学生思考及分析，解决问题的能力；3、通过对氧化还原反应概念认识的过程，体会科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。3、情感态度和价值观1、通过氧化还原反应概念的演变，培养学生用发展的观点，科学的态度，探索的精神学习化学。2、通过创设问题情景，引导学生积极思维，激发学生学习化学的兴趣和求知欲教学重点：用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。教学难点：理解氧化还原反应的本质就是发生了电子转移。教学过程导入新课[思考与交流]：1、根据初中学过的知识，请列举几个氧化反应和还原翻印，讨论并交流这类化学反应的分类标准。2、氧化和还原反应有什么样的关系？[分析]：1、氧化反应有：C+O2CO2，CH4+O2点燃CO2+H2O，2Mg+O2点燃2MgO。等等。还原反应有：CuO+H2H2O+Cu，Fe2O3+3CO高温2Fe+CO2，2CuO+CCO2+2Cu。等等。这类反应根据物质是否是得氧还是失氧来划分，氧化反应就是物质得到氧的反应，还原反应就是失去氧的反应。2、因为反应中有物质失去氧必然会有物质得到氧，所以氧化和还原一定是同时发生的，共存于同一反应中。推进新课[分析]：在反应2CuO+CCO2+2Cu中，氧化铜失去氧变成单质铜，发生了还原反应；碳得到氧变成二氧化碳，发生了氧化反应。在反应2Mg+O2点燃2MgO中，镁得到氧变成氧化镁，发生了氧化反应；氧气失去氧发生还原反应。在一个反应中，有物质失去氧，同时也有物质得到氧。也就是说氧化还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。一、定义：一种物质被氧化，同时另一种物质为还原的反应叫做氧化还原反应。[讨论]：请分析下列三个氧化还原反应中各元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原与元素化合价的升降有什么关系?(1)2CuO+CCO2+2Cu(2)H2O+C高温H2+CO(3)CuO+H2H2O+Cu[分析]：反应（1）中，铜元素的化合价在反应前是+2价，反应后呈0价；碳元素的化合价在反应前在0价，反应后呈+4价。反应（2）中，氢元素的化合价在反应前是+1价，反应后呈0价，碳元素的化合价在反应前是0价，反应后呈+2价。反应（3）中，铜元素的化合价在反应前是+2价，反应后呈0价；氢元素的化合价在反应前0价，反应后呈+1价。这三个反应都是氧化还原反应，而且都有元素的化合价在反应前后发生了变化。[总结]：由此可知，有元素化合价升高的反应是氧化反应，有元素化合价降低的反应是还原反应，氧化与还原这两个对立的过程相互依存而统一于一个氧化还原反应之中，同时发生而且不能分离。总的来说，在化学反应中，物质的某些元素的化合价在反应前后发生了变化就是氧化还原反应。[思考]：反应Fe+CuSO4FeSO4+Cu中元素化合价有没有发生变化？[分析]：铁元素的化合价在反应前是0价，在反应后是+2价；铜元素的化合价在反应前是+2价，反应后是0价。由此可见，该反应中虽然没有发生得失氧的情况，但与上面我们分析的三个得失氧的反应有共同的特点：物质所含元素化合价发生了升降。由此，并非只有得失氧的反应才是氧化还原反应。只要有元素的化合价发生了升降的反应就是氧化还原反应。即：氧化还原反应的特征为：有元素的化合价发生升降。二、特征:元素的化合价发生升降。[练习]：判断下列反应是否属于氧化还原反应：（1）2Mg+O2点燃2MgO（2）2KClO32KCl+3O2（3）Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2（4）Fe+2HClFeCl2+H2（5）Cu(OH)2CuO+H2O[分析]：由于氧化还原反应的特征是有元素的价态发生变化，因此判断反应是否是氧化还原反应只要根据反应中是否有元素的化合价发生升降。1、2、4三个反应中有元素的化合价发生变化，3、5两反应中无元素的化合价发生变化，所以1、2、4反应属于氧化还原反应。三、判断反应是否为氧化还原反应的依据:反应中是否有元素的化合价发生升降。[思考]：为什么氧化还原反应前后元素化合价会发生变化？其本质原因是什么？[分析]：化学反应的实质是原子之间的重新组合，从原子结构来看，原子核外的电子是分层排布的。原子核外电子的排布，特别是最外层的电子数目与化学反应有密切的关系。元素化合价的升降与电子转移有密切的关系。要想揭示氧化还原反应的本质，需要从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系。[投影]：以反应2Na+Cl22NaCl为例，观看NaCl的形成过程的flash，分析元素化合价升降的本质原因。[分析]：从原子结构的角度来看，钠原子的最外层电子层上只有1个电子，氯原子的最外层上有7个电子，在反应中，钠原子失去1个电子，带一个单位的正电荷，成为钠离子。氯原子得到一个电子，带一个单位的负电荷，成为氯离子。此时，两种微粒都达到了8电子稳定结构。在这个反应中，钠失去了电子，钠元素化合价由0价升高到+1价，被氧化，发生了氧化反应。氯气得到了电子，氯元素的化合价由0价降低到-1价，被还原，发生了还原反应。2Na+Cl22NaCl[投影]：以反应H2+Cl22HCl为例，观看HCl的形成过程的flash，分析元素化合价爱升降的本质原因。[分析]：从原子结构的角度来看，氢原子的最外电子层上只有1个电子，可获得1个电子而形成2电子的稳定结构。氯原子的最外层电子层上有7个电子，可获得1个电子而形成8电子的稳定结构。这两种元素的原子获取电子的能力相差不大。因此，在反应中它们都不能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一对共用电子对。这对共用电子对为两个原子所公用，同时受到两个原子核的吸引，使双方最外层电子层都达到稳定结构。在氯化氢分子中由于氯原子吸引共用电子的能力比氢原子稍微强一点，所以，所以公用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。因此，共用电子对偏移氢原子，氢元素的化合价从0价升高到+1价，被氧化，发生的是氧化反应。共用电子对偏向氯原子，氯元素从0价降低到-1价，被还原，发生的是还原反应。失去电子，化合价升高，被氧化得到电子，化合价降低，被还原[分析]：通过以上的分析，我们认识到有电子转移（得失或偏移）的反应，是氧化还原反应。也就是说，氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移）。四、实质：电子的转移（得失或偏移）。[练习]：模仿课本分析2Na+Cl22NaCl的模式，分析下列氧化还原反应：（1）Fe+CuSO4FeSO4+Cu（2）2H2O通电2H2+O2[解析]：(1)反应中铁失去电子，铁元素化合价从0价升高到+2价，被氧化，发生的是氧化反应；铜得到电子，铜元素的化合价从+2价降低到0价，被还原，发生的是还原反应。（2）反应中氢得到电子，氢元素从+1价降低到0价，被还原，发生的是还原反应；氧失去电子，氧元素从化合价0价升高到+1价，被氧化，发生的氧化反应。[总结]：通过上面的练习可以看出，氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高，其实质是该元素的原子失去（或偏离）电子的过程。还原反应表现为被还原的化合价降低，其实质是该元素的原子得到或偏向电子的过程。五、规律：高、失、氧、低、得、还。[分析]：“高、失、氧、低、得、还”是指氧化还原反应中元素的化合价升高，失去电子，被氧化；元素的化合价降低，得到电子，被还原。[练习]：1、下列说法正确的是（）A.氧化还原反应的本质是元素化合价发生改变B.物质所含元素化合价降低的反应是氧化反应C.物质所含化合价降低的反应是氧化反应D.氧化反应和还原反应是同时发生的2、下列反应中，氧元素被氧化的是（）A.2KClO32KCl+3O2B.2P+5Cl22PCl5C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2OD.H2+Cl22HCl[解析]：1、氧化还原反应的实质是电子的转移，所以A不正确。元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应；元素的化合价降低，被还原，发生还原反应，所MnO2以B、C不正确。通过前面的学习我们知道氧化反应和还原反应都是同时存在的，D正确。2、判断元素是被氧化还是被还原，就看它的化合价是升高还是降低。元素的化合价升高，被氧化，元素的化合价降低，被还原。氯元素被氧化，即为氯元素的化合价升高的反应。A中氯元素的化合价从+5价降低到-1价，B中氯元素的化合价从0价降低到-1价，C中氯元素的化合价从-1价升高到0价。D中氯元素的化合价从0价降低到-1价。答案为C。课堂小结本节课我们从物质得氧失氧，有无化合价的升降，电子的得失或偏移三个角度来分析氧化还原反应。请大家一起来总结本节课所学的主要内容。得失氧化合价升降电子转移氧化反应得到氧化合价升高失去电子还原反应失去氧化合价降低得到电子氧化还原的关系得失氧同时发生升降同时且总数相等得失电子同时且相同氧化还原反应定义物质得失氧的反应有化合价升降的反应有电子转移的反应[教学反思]：化合价变化和电子转移的关系是本节教学的关键。故在第一课时就要突出教学的重点——氧化还原的本质，则在第二课时的教学过程中可强化对概念的理解。教学中可结合具体反应(如教科书上木炭还原氧化铜的反应及“思考与交流”环节中初中学过的反应)。从得氧失氧、化合价升降到电子转移，环环相扣，由表及里地揭示氧化还原的本质。