2019-2020年高中化學 第二章第三節(jié) 氧化還原反應教案（3）.doc

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2019-2020年高中化學 第二章第三節(jié) 氧化還原反應教案（3） 【教學目的】 1．初步掌握根據化合價的變化和電子轉移的觀點分析氧化—還原反應的方法。 2．從電子轉移的觀點理解氧化—還原反應實質并能簡單運用。 3．初步學習對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點。 【重點和難點】 1．氧化—還原反應的分析方法和實質。 2．用化合價變化和電子轉移的觀點認識氧化、還原，氧化性、還原性；判斷氧化劑和還原劑。 3．氧化—還原反應的電子得失結果（雙線橋）和電子轉移情況（單線橋）兩種表示方法。 【教學方法】 指導學生想、讀（P．14~18）、議、練。 【教學過程】 第一課時 【設問】（投影片或小黑板） 1．舉例說明什么是氧化反應？還原反應？并指出反應中的氧化劑、還原劑（要求從物質的得氧與失氧進行分析）。 2．以氫氣還原氧化銅的反應為例，從得氧、失氧和化合價的變化說明什么是氧化—還原反應？ 3．從化合價變化分析以下反應： （1）2Mg+O22MgO （2）CO+CuOCu+CO2 （3）2Na+CI2=2NaCI （4）CaO+H2O=Ca(OH)2 4．以反應（3）為例說明元素化合價變化的原因。 一、氧化—還原反應 1．得氧、失氧只是氧化—還原反應的表觀認識。 物質得到氧的反應叫氧化反應，該反應物是還原劑；物質失去氧的反應叫還原反應，該反應物是氧化劑。一種物質被氧化，同時另一種物質被還原的反應叫氧化—還原反應。 根據質量守恒定律，化學反應前、后原子的種類、個數不變。氫氣得氧與氧化銅失氧的反應必然同時發(fā)生，因此氧化與還原這兩個相反的反應必然同時發(fā)生在同一反應中，稱為氧化—還原反應。 2．元素化合價的變化是氧化—還原反應的特征。 物質的得氧、失氧必然導致物質所含元素化合價的變化。此種認識更接近氧化—還原反應的本質。 指導學生分析設問3所涉及的四個反應。 此反應是氧化—還原反應，且反應物中都有氧元素，但氧化、還原反應發(fā)生在碳與銅元素之間，與氧元素無關。 此反應是氧化—還原反應，但反應物中根本不含氧元素。 （4） 反應物中都含氧元素，但所含各元素化合價都沒變化，屬于非氧化—還原反應。 【結論】凡有元素化合價升降的化學反應就是氧化—還原反應（既是特征也是判斷依據）。所含元素化合價升高的反應物發(fā)生氧化反應（被氧化），是還原劑；所含元素化合價降低的反應物發(fā)生還原反應（被還原），是氧化劑。 【思考】在氧化—還原反應中被氧化元素化合價升高總數和被還原元素化合價降低總數有什么關系？ 3．原子或離子的電子得失（或偏移）是氧化—還原反應的實質。 在鈉跟氯氣的反應中，由原子結構可推知： Na－e→Na+ 失電子，化合價升高，被氧化 CI＋e→CI－ 得電子，化合價降價，被還原 【練習】分析鋅和稀硫酸的置換反應： Zn－2e→Zn2+ 失電子，化合價升高，被氧化 2H+＋2e→H2 得電子，化合價降低，被還原 【結論】凡是反應物中原子或離子有電子得失（或偏移）的反應就是氧化—還原反應。原子或離子失去（或偏離）電子的反應物發(fā)生氧化反應，是還原劑；原子或離子得到（或偏向）電子的反應物發(fā)生還原反應，是氧化劑。 【課堂小結】 1．元素化合價的升降是判斷氧化—還原反應的依據。 2．反應物中原子或離子的電子得失（或偏移）是氧化—還原反應的實質。 3．為記憶方便可歸納為： 升、失、氧；降、得、還。 若說劑正相反。 【作業(yè)】 1．閱讀課本第14~16頁。 2．練習：（1）第18頁習題1（填在書上）。（2）第18頁習題2、3、4題。 第二課時 【練習】（投影片或小黑板） 1．在下列各式中，當左邊的物質能生成右邊的物質時，試指出下列帶點的元素是被氧化還是被還原？ （1）KCIO3→KCI （2）HCIO→O2 （3）KI→I2 （4）NO2→HNO3 2．以反應MnO2＋4HCIMnCI2＋2H2O＋CI2↑為例，分析氧化—還原反應的特征與實質。 （學生獨立習作然后板演講解） 【新課進行】 二、氧化—還原反應中電子得失情況的表示方法 1．雙線橋——表示電子得失的結果 要點：（1）雙箭號（從反應物指向生成物）； （2）箭號起、止所指為同一種元素； （3）標出得與失電子及總數（氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數）。 【練習】學生討論、分析、析演： 2．單線橋——表示電子轉移情況 要點：（1）單箭號（在反應物之間）； （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）只標轉移電子總數，不標得與失（氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數）。 【練習】學生討論、分析、板演： 說明：上述練習中的第（2）例（*號者）是一婁特殊的氧化—還原反應，其特征是氧化—還原反應發(fā)生在同一物質中同一價態(tài)的同種元素之間。這樣的氧化—還原反應稱為歧化反應。 三、運用氧化性、還原性概括物質的化學性質 【提問】從氧化、還原的觀點分析氯氣和鹽酸的化學性質。 本章所學氯氣的化學性質，如氯氣跟金屬單質（鈉、鐵、銅……）、非金屬單質（氫氣、磷……）的反應中都是得電子，化合價降低被還原，作氧化劑，因此氯氣具有強氧化性；但氯氣也有還原性，如氯氣跟水、堿溶液所發(fā)生歧化反應。其中有一部分氯即是表現了還原性。 鹽酸也是既有氧化性又有還原性的。如在鹽酸跟鎂、鋁、鋅等較活潑金屬發(fā)生的置換反應中，鹽酸表現了氧化性。在濃鹽酸跟二氧化錳反應制取氯氣時，鹽酸表現了還原性。由于鹽酸的氧化性實質上是H+的氧化性，屬于酸的通性，即絕大多數酸所具有的共同性質，因此不能把鹽酸稱為氧化性酸。 金屬元素只能失電子，只有正價，所以金屬單質只有還原性；非金屬元素既能得電子表現負價，又能失（偏離）電子表現正價，所以非金屬單質多數既有氧化性又有還原性。 四、常見的氧化劑、還原劑 1．常見的氧化劑 在化學反應中易得電子被還原的物質。 （1）典型的非金屬單質如：F2、O2、CI2、Br2、I2、S……（其氧化性強弱與非金屬活動性基本一致）。 （2）有變價元素的高價態(tài)化合物如：、濃、、、……。 （3）金屬陽離子如：Fe3+、Cu2+、(H+)…（在金屬與酸、鹽溶液的置換反應，如反應Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu中，實質上是Cu2+離子氧化Fe原子，Cu2+作氧化劑，Fe是還原劑）。 2．常見還原劑 在化學反應是易失電子被氧化的物質。 （1）典型的金屬單質如：K、Ca、Na、Mg…（其還原性強弱與金屬活動性基本一致）。 （2）某些非金屬單質及其化合物如：H2、C、CO…。 （3）有變價元素的最低價態(tài)化合物如：H2S、HI、HBr、HCI…。 （4）非金屬陰離子如：S2－、I－、Br－、CI－…。 【說明】氧化性、還原性強弱的判斷取決于得、失電子的難易，不取決于得、失電子的多少。如鈉、鋁在化學反應中分別失去1個和3個電子，但鈉比鋁容易失電子，因此鈉的還原性比鋁強。 【作業(yè)】 1．閱讀課本第16~17頁。 2．練習：（1）第19頁習題5。（2）第30頁，復習題3（用2種方法表示）。 注：*號內容為較高要求，可根據學生情況靈活要求。 第三課時 【練習】（投影片或小黑板） 1．判斷下列反應哪些是氧化—還原反應，哪些是非氧化—還原反應？是氧化—還原反應的用單線橋（或雙線橋）表示電子轉移的方向和總數，并指出氧化劑和被氧化的物質。 （1）CI2＋2KI=2KCI＋I2 （2）Ca(CIO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HCIO （3）3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O （4）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO↑ 2．二氧化硫與硫化氫相遇，發(fā)生如下反應： SO2＋2H2S=2H2O＋3S↓ 在這個反應中二氧化硫和硫化氫，哪個被氧化，哪個被還原？在反應的產物中，被氧化產物與被還原產物的質量比，分子數之比是多少？ （學生先獨立習作，然后討論、分析、板演） 【新課進行】 【提問】第31頁總復習題6從電子得失的觀點來看，在已經學過的化學反應類型里，置換反應都屬于氧化—還原反應，一部分化合反應和分解反應屬于氧化—還原反應，復分解反應都不屬于氧化—還原反應。你認為這個結論合理嗎？舉例說明。 （引導學生分組討論，然后師生共同歸納） 五、氧化—還原反應和四種基本類型反應的關系 把化學反應分成氧化—還原反應、非氧化—還原反應和四種基本類型反應，是兩種不同的分類方法。前者分類根據化學反應實質，后者分類根據反應物、生成物種類的多少和類別，所以從分類的根據上看，前者較后者更深入本質。 1．化合反應 有單質參加，是氧化—還原反應。 2．分解反應 有單質生成，是氧化—還原反應。 NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ 沒有單質生成，是非氧化—還原反應。 3．置換反應 都是氧化—還原反應。 4．復分解反應 NaOH＋HCI=NaCI＋H2O 2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4 都是非氧化—還原反應。 【本節(jié)小結】（投影片或小黑板） 1．判斷氧化—還原反應的外觀特征是元素化合價的變化，其反應實質是在反應物之間（原子或離子）發(fā)生電子的得失（或轉移）。 2．掌握氧化—還原反應的兩種表示方法（雙線橋、單線橋）的前提是準確判斷元素化合價的變化，關鍵是既符合質量守恒，又符合電子守恒（氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數）。 3．化學反應的不同分類方法的關系是： 基本類型 氧化—還原反應 非氧化—還原反應 化合 CaO＋H2O=Ca(OH)2沒有單質參加 分解 NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑沒有單質生成 置換 復分解 H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O 2NaCI＋H2SO4(濃)NaSO4＋2HCI↑ 有單質參加或生成的化學反應一定是氧化—還原反應。 4．氧化和還原、氧化劑和還原劑都分別是相反的反應和物質，但它們又是相互依存的，在同一個反應中同時發(fā)生與存在，同時相互作用。這是普遍的自然規(guī)律。 5．氧化—還原反應是和工農業(yè)生產、科學技術、日常生活密切相關的重要反應。 【練習】按下列要求，寫出已學過的氧化—還原反應方程式（盡可能多地寫）。并且用單線橋表示電子轉移的方向和總數。 （1）氯氣作氧化劑 （2）氯氣既作氧化劑，又作還原劑 （3）鹽酸作氧化劑 （4）鹽酸作還原劑 （5）*同一種物質中的一種元素氧化另一種元素（反應物中含有氯元素） （學生習作并板演，*號者為較難題可靈活） 參考答案 【作業(yè)】 1．閱讀課本第14~17頁。 2．練習：按指定要求寫出下列氧化—還原反應方程式。并且用雙線橋表示電子得失的總數，指出氧化劑和還原劑。 （1）反應物中氯元素被氧化； （2）反應物中氯元素被還原； （3）反應物中氯元素既被氧化又被還原； （4）反應物中氯元素既沒有被氧化又沒有被還原。