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1、2022年人教版化學(xué)必修1 第2章第3節(jié) 氧化還原反應(yīng) 教案 (1)
一、教學(xué)目標
知識與技能
1、學(xué)會用化合價的變化和電子轉(zhuǎn)移的觀點判斷氧化還原反應(yīng)。
2、初步掌握根據(jù)化合價的變化和電子轉(zhuǎn)移的觀點分析氧化還原反應(yīng)的方法。
3、理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)就是發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。
4、掌握四種基本反應(yīng)類型和氧化還原反應(yīng)間的關(guān)系,理解氧化劑和還原劑的概念。
5、了解氧化還原反應(yīng)在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。
過程與方法
1、復(fù)習(xí)鞏固初中四種基本反應(yīng)類型以及從得氧、失氧角度劃分氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),進一步了解化學(xué)反應(yīng)的多種分類方法,并由此得出劃分的依據(jù)不同而有不同的使用范圍。
2、培養(yǎng)學(xué)生思考
2、及分析,解決問題的能力。
3、通過氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生準確描述概念、深刻理解概念、比較辨析概念的能力;
4、通過對氧化還原反應(yīng)概念認識的過程,體會科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究能力。
情感態(tài)度價值觀
1、通過氧化還原反應(yīng)概念的演變,培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的觀點、科學(xué)的態(tài)度、探索的精神學(xué)習(xí)化學(xué)。
2、通過創(chuàng)設(shè)問題情景,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和求知欲望。
3、充分發(fā)揮學(xué)生的自主性,讓學(xué)生在實驗探究過程中,培養(yǎng)參與化學(xué)科技活動的熱情和將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,激發(fā)學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)的熱情,贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻。
3、
4、理解氧化跟還原的相互依存和對立統(tǒng)一的辯證關(guān)系。
二、教學(xué)重、難點
1、教學(xué)重點:
(1)、用化合價升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點理解氧化還原反應(yīng)。
(2)、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。
2、教學(xué)難點:
(1)、理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)就是發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。
(2)、氧化還原反應(yīng)的概念的應(yīng)用。
三、教學(xué)方法
演示法、啟發(fā)法、實驗探究法
四、課時
2課時
五、 教學(xué)過程
第一課時
[復(fù)習(xí)]化學(xué)反應(yīng)可以從不同的角度進行分類,其目的在于了解各類反應(yīng)的本質(zhì)?;貞浺幌拢覀兂踔袑W(xué)過哪些基本反應(yīng)類型?并舉例說明。
[投影小結(jié)]
反應(yīng)類型
點燃
舉例
表示式
化合反應(yīng)
C+O2
4、 CO2
A+B====AB
分解反應(yīng)
高溫
CaCO3 CaO+CO2↑
AB====A+B
置換反應(yīng)
點燃
C+2CuO 2Cu+CO2↑
A+BC====AC+B
復(fù)分解反應(yīng)
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
AB+CD====AD+CB
[引]初中階段我們學(xué)習(xí)過許多化學(xué)反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別以及反應(yīng)前后物質(zhì)的種類的多少可以把他們分為四個基本反應(yīng)類型,但是有一些反應(yīng),比如 Fe2O3 + 3CO ==2Fe +3CO2 ,經(jīng)過分析,它不屬于四個基本反應(yīng)類型的任何一個,說明上述分類方法不能包括所有反應(yīng),所以
5、我們需要制定一個新的分類方法,這節(jié)課我們就來共同探討解決一下這個問題。
[過]化學(xué)學(xué)習(xí)和日常生活中,我們認識了許多化學(xué)反應(yīng),現(xiàn)在請你寫出屏幕上幾個反應(yīng)的化學(xué)方程式,并討論并交流這類化學(xué)反應(yīng)的分類標準。
[投影]寫出下列化學(xué)反應(yīng)
1、銅和氧氣的反應(yīng)
2、氧化銅與氫氣的反應(yīng)
3、鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)
4、氯化鈉溶液與硝酸銀溶液的反應(yīng)
5、碳酸鈣的分解反應(yīng)
[問]反應(yīng)2Cu +O2==2CuO 除屬化合反應(yīng)外還屬于什么反應(yīng)類型?
(氧化反應(yīng))
[問]什么叫氧化反應(yīng)?
(物質(zhì)跟氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化反應(yīng))
[問]請判斷下列反應(yīng)中H2 發(fā)生了什么反應(yīng)?C
6、uO+H2 ==H2O +Cu
(H2 奪取了CuO 中的氧并與氧結(jié)合生成了H2O ,發(fā)生了氧化反應(yīng))
[問]那么CuO 發(fā)生了什么反應(yīng)?
(CuO 失去了氧,發(fā)生的是還原反應(yīng))
[講]在這個反應(yīng)中,氧化銅失去氧變成單質(zhì)銅,發(fā)生了還原反應(yīng);碳得到了氧變成了二氧化碳,發(fā)生了氧化反應(yīng)。也就是說,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時發(fā)生的,這樣的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。
[思考與交流]請分析下列3個氧化還原反應(yīng)中各種元素的化合價在反應(yīng)前后有無變化,討論氧化還原反應(yīng)與元素化合價的升降有什么關(guān)系。
1、2CuO +C===2Cu +CO2 ↑
2、H2O +C==H2 +CO
7、3、CuO +H2 ===Cu +H2O
(在反應(yīng)1中,銅元素化合價降低,碳元素化合價升高;在反應(yīng)2中,氫元素化合價降低,碳元素化合價升高;在反應(yīng)3中銅元素化合價降低,氫元素化合價升高,)
[講]由此可知,有元素化合價升高的反應(yīng)是氧化反應(yīng),有元素化合價降低的反應(yīng)是還原反應(yīng),氧化與還原這兩個對立的過程相互依存而統(tǒng)一于一個氧化還原反應(yīng)之中,同時發(fā)生而且不可以分離??偟膩碚f,在化學(xué)反應(yīng)中,物質(zhì)的某些元素的化合價在反應(yīng)前后發(fā)生了變化就是氧化還原反應(yīng)。
[問]請判斷投影的五個反應(yīng)都是否是氧化還原反應(yīng)?
(1、2、3反應(yīng)中元素化合價發(fā)生了變化,所以他們是氧化還原反應(yīng);4、5反應(yīng)中元素化合價沒有發(fā)
8、生變化,所以是非氧化還原反應(yīng)。)
[過]為什么氧化還原反應(yīng)前后元素的化合價發(fā)生變化?其本質(zhì)原因是什么呢?
[講]以2Na +Cl2==2NaCl 為例
[投影]
[講]2Na +Cl2==2NaCl ,反應(yīng)前后化合價發(fā)生了變化,是個氧化還原反應(yīng)。鈉原子最外層有一個電子,在反應(yīng)中易失去一個電子,成為穩(wěn)定的鈉離子;而氯原子最外層有7個電子,反應(yīng)中易得到一個電子,成為穩(wěn)定的氯離子,鈉離子和氯離子通過靜電作用形成離子化合物氯化鈉。這個過程中電子通過失與得由鈉原子轉(zhuǎn)移到氯原子。
[講]在形成離子化合物時,某元素的原子失去電子,則使元素化合價升高,某元素的原子得到電子,則此元素化合價最低。那
9、么得失電子會使元素化合價發(fā)生了變化。
電子由一種元素的原子轉(zhuǎn)移到另一種元素的原子,帶負電荷電子的移動使電路中產(chǎn)生了電流,電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),有關(guān)它的原理我們將在必修2中繼續(xù)學(xué)習(xí)。
[問]由上述可知,形成離子化合物時,化合價變化的原因是什么?
(Na元素原子失電子,則化合價升高,Cl元素原子得電子,則化合價降低。即化合價的變化在形成離子化合物時是由于元素得失電子引起的)
[講]同樣,我們再來分析H2 +Cl2===2HCl 。在氫氣和氯氣反應(yīng)中,由于生成物氯化氫是共價化合物,在反應(yīng)過程中,哪一種元素的原子都沒有失去或完全得到電子,它們之間只有共用電子對的偏移,且共用電子對偏離于氫原子,
10、而偏向于氯原子,因此氫原子由0價升高到+1價被氧化,氯元素從0價降低到-1價,被還原。所以,共用電子對的偏移也可以使元素化合價發(fā)生變化。
[總結(jié)]讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容。
第二課時
[課前小練]判斷下列反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型?是否屬于氧化還原反應(yīng)?
1、2 Na +Cl2==2NaCl
2、Fe +CuSO4 ==FeSO4 +Cu
3、2 HgO ==2Hg +O2 ↑
4、NH4NO3 ==N2O ↑+2H2O
5、CaO +H2O ==CaCO3
6、3 Fe +2O2 ==Fe3O4
7、BaCl2 +H2SO4 ==BaSO4 ↓+2HCl
11、8、CaCO3 ==CaO +CO2 ↑
[師]請大家根據(jù)以上的練習(xí),總結(jié)四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
[講]置換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)一定不屬于氧化還原反應(yīng),化合反應(yīng)和分解反應(yīng)有些屬于氧化還原反應(yīng),有些不屬于氧化還原反應(yīng)。
[投影]
[點擊試題]1、判斷下列說法正確與否
、有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氯化還原反應(yīng)。
、沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和沒有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定不是氯化還原反應(yīng)。
2、判斷下列反是否屬于氧化還原反應(yīng)?
△
、2CuO+H2=====Cu+H2O
、MnO2+4HCl(濃)======MnCl2+H2O+
12、Cl2↑
、3NO2+H2O======2HNO3+NO
、2H2O2======2H2O+O2↑
、CaCO3+H2O+CO2====== Ca(HCO3)2
[過]在反應(yīng)中,H2――H2O 的變化實質(zhì)是失去了電子,被氧化,而CuO ---Cu 的變化實質(zhì)是得到了電子,被還原。其中,H2 為CuO 的還原提供了電子,CuO 為H2 的氧化接受了電子,從而使雙方完成了氧化還原反應(yīng)。在這里,H2 起還原作用稱為還原劑,CuO 起氧化作用稱為氧化劑。
[問]1、從電子轉(zhuǎn)移的角度分析什么是氧化劑?什么是還原劑?
2、氧化劑和還原劑在氧化還原反
13、應(yīng)中本身所發(fā)生的反應(yīng)是什么?所含元素的化合價的情況如何?
3、氧化劑和還原劑在氧化還原反應(yīng)中分別表現(xiàn)什么性質(zhì)?起何作用?
[討論并小結(jié)]得電子(或電子對偏向)的物質(zhì)為氧化劑。失電子(或電子對偏離物質(zhì))的物質(zhì)為還原劑。在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到了電子,所含元素化合價降低,發(fā)生了還原反應(yīng);還原劑失去了電子,所含元素化合價升高,發(fā)生了氧化反應(yīng)。氧化劑具有氧化性,得電子的性質(zhì);還原劑具有還原性,即失電子的性質(zhì)。
[講]在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子具有氧化性,起氧化作用,本身被還原后的生成物叫還原產(chǎn)物。還原劑失電子具有還原性,起還原作用,本身被氧化,氧化后的生成物叫氧化產(chǎn)物。
[總結(jié)]氧化還
14、原反應(yīng)中各概念間的關(guān)系為
化合價降低,得電子,被還原
化合價升高,失電子,被氧化
氧化劑 + 還原劑 == 還原產(chǎn)物 + 氧化產(chǎn)物
[過]氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,下面我們學(xué)習(xí)如何在方程式上簡單地表示反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移情況。
[投影小結(jié)]步驟:
1、先標化合價,雙線橋從左指向右連接不同價態(tài)的同種元素。
2、線上標明電子得失數(shù)。
[點擊試題]用雙線橋表示下列氧化還原反應(yīng),并指出氧化劑和還原劑。
(1) 3 H2 + Fe2O3 === 3H2O + 2Fe
(2) 2KClO3 === 2KCl + 3 O2
(3) 2H2S +SO2 == 3
15、 S+2H2O
[投影小結(jié)]步驟:重點:
(1)單箭號(在反應(yīng)物之間);
(2)箭號起點為被氧化(失電子)元素,終點為被還原(得電子)元素;
(3)只標轉(zhuǎn)移電子總數(shù),不標得與失(氧化劑得電總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù))。
[過]下面根據(jù)我們已有的經(jīng)驗,總結(jié)一下常見的氧化劑和還原劑。
[投影小結(jié)]
1、常見的氧化劑
(1) 活潑的非金屬單質(zhì):O2、Cl2、Br2
(2) 含高價金屬陽離子的化合物:FeCl3
(3) 含某些較高化合價元素的化合物:濃H2SO4 、HNO3、KMnO4、MnO2
2、常見的還原劑:
(1) 活潑或或較活潑的金屬:K、Ca、Na、Al、Mg、Zn (按金屬活動性順序,還原性遞減)
(2) 含低價金屬陽離子的化合物:Fe2+
(3) 某些非金屬單質(zhì):C、H2
(4) 含有較低化合價元素的化合物:HCl 、H2S、HI、KI
[結(jié)束語]
氧化還原反應(yīng)是和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、日常生活密切相關(guān)的重要反應(yīng)。它對我們?nèi)祟惣扔胸暙I又有害處,比如我們釀酒、燃料燃燒都是利用氧還反應(yīng),但是鐵生銹,易燃物自然等等也同樣是氧還反應(yīng)。我們在學(xué)習(xí)了化學(xué)之后就可以充分去避免氧還反應(yīng)的危害,最大限度的利用它來為人類服務(wù)。