8氧化还原反应教学案例实录89中孙华.docx
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8氧化还原反应教学案例实录89中孙华
人教版化学必修1
§2·3氧化还原反应(第一课时)课堂实录
广州市第八十九中学孙华
一、教学目标
知识与技能:
1.复习四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上,使学生了解化学反应有多种不同的分类方法。
各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。
2.熟记常见物质的化合价,并能通过化合价的升降,判断氧化还原反应.
3.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移
过程与方法:
1.通过氧化还原反应概念的学习,结合实例,从得氧失氧、化合价升降到电子转移,一环扣一环、由表及里地揭示氧化还原反应的本质,体会氧化还原反应概念的形成和发展。
培养学生能准确描述概念,比较辨析概念的能力。
2.通过思考与交流栏目,了解化学反应可以根据化合价有无变化分为两大类——氧化还原反应和非氧化还原反应。
3.通过氧化还原反应概念的教学,从微观角度准确理解氧化还原反应。
4.通过学与问栏目,理解四种反应类型与氧化还原反应之间的联系。
体会物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。
情感态度与价值观:
1.通过氧化还原反应的概念的演变,培养用发展的观点,科学的态度,勇于探索的品质,学会“透过现象看本质”。
2.从氧化还原这一对典型的矛盾,领悟对立统一的辨证唯物主义观点。
二、教学过程
师:
同学们,通过分类方法的学习我们知道,不仅物质可以分类,化学反应也可以分类。
请判断下列化学反应的反应类型。
说说你的依据是什么?
①2CuO+C
2Cu+CO2↑
②
③CO+CuO
Cu+CO2
生:
①是还原反应,依据是CuO失去O,发生了还原反应。
②是化合反应,也是氧化反应。
师:
你这里好像有两个分类标准?
生:
嗯!
碳得氧发生了氧化反应,然后看到是A+B=AB,所以也是化合反应。
生:
③也是还原反应,CuO失去O还原成了Cu。
师:
哦……其实第①个反应同时也是……(略作停顿)置换反应对不对?
哦,请坐下。
【投影】①置换反应、还原反应;②化合反应、氧化反应;③还原反应。
依据一:
从反应物、产物的组成和种类看;依据二:
从得氧、失氧角度看。
师:
通过分析你还有什么新的发现?
生:
这三个反应的生成物都有二氧化碳。
师:
嗯!
生:
这三个反应都是从一种氧化物中夺去氧的反应。
生:
第②个不是哟。
(有学生私下窃窃私语,但并未敢站出来大声说)
生:
有一些元素在反应前反应后化合价改变了。
师:
不错。
嗯,我来谈谈我的想法哦。
当我们用四类基本反应类型来分类的时候,看看第③个反应,你发现它属不属于四类基本反应类型?
生:
不属于。
(学生马上坚定地回答)
师:
那也就是说,根据反应物、产物的组成和种类来看,我们可以将化学反应分为四类基本反应类型,但是我们发现,这种分类方法是有局限性的,它不能包含所有的化学反应。
对不对?
我们的第二种分类依据,从得氧、失氧的角度来看,物质失去了氧被还原,发生还原反应,物质得到氧被氧化,发生氧化反应。
这种分类方法的局限性,比4种基本反应类型似乎更为明显,它必须有得失氧关系,而事实上很多反应没有氧元素参加。
所以我们要寻求一种更加科学、全面的标准来进行分类,对不对?
生:
对!
(学生异口同声回答,顿感茅塞顿开)
师:
其实呀,我们也可以仔细想想。
我们刚才看反应①,我们认为氧化铜是失去了氧发生了还原反应。
那么,你想一想,氧化反应和还原反应是否是同时存在的呢?
生:
是!
师:
为什么是呢?
生:
氧化铜失去氧是还原反应,而碳同时也得到了氧,是氧化反应。
师:
哦。
我们仔细想想就发现,有物质失氧发生还原反应,必有物质得氧发生氧化反应,由此可知氧化反应和还原反应是同时存在,对立统一,不能分开的。
知识是有阶段性的,许多概念是在不断完善和发展的。
本节课我们就来学习氧化还原反应。
【板书】§2·3氧化还原反应
师:
④2Na+Cl2
2NaCl是否为氧化还原反应?
生:
不是。
师:
事实上是氧化还原反应。
(学生愕然。
)
(激发学生思维中的矛盾点,引出氧化还原反应进一步的认识)
师:
把这四个反应归为一类的话,那么它们势必就有共同点,对吧?
那同学们能不能把共同点找出来呢?
生:
……(沉默,学生一下感觉没有头绪)
师:
还能不能从原来的得氧失氧的角度来看呀?
生:
不能。
师:
那我们得换个角度。
哎,刚才不有同学提到了化合价的变化吗?
大家不妨试着标一标这四个反应的元素化合价呀?
(学生一阵忙碌后开始讨论交流)
生:
反应①中铜和碳的化合价有变化。
铜由+2价变到了0价,碳由0变到了+2价。
师:
哦。
那对于铜元素来说化合价是降低了,对于碳元素来说化合价是升高了。
好,根据这种方法,我们继续分析其它的反应。
生:
反应②中碳由0升到了+4,氧由0降到了-2。
师:
好,继续。
生:
反应③铜由+2价变到了0价,碳由+2变到了+4价。
师:
嗯。
刚才我们讲反应④也跟前面三个反应具有共同点,那么情况是否也一样呢?
请大家一起说。
生:
钠的化合价由0升到了+1价,氯的化合价由0降到了-1价。
师:
那么以后给出一个化学反应,要你判断是不是氧化还原反应,你该如何判断呢?
生:
看有没有化合价的变化。
师:
还能不能看有没有得氧失氧呀?
生:
不能。
师:
既然是化合价的变化的话,那么就有两种情况,要么升高,要么降低。
今天我们就深入一步,化合价的升高与降低,到底是发生氧化反应还是还原反应呢?
我们先来看反应①。
氧化铜失去了氧发生了还原反应,那么铜的化合价是升高了还是降低了呢?
生:
降低了。
师:
化合价降低发生的是什么反应呢?
生:
还原反应。
师:
那升高呢?
生:
氧化反应。
【板书】一、氧化还原反应:
化合价升高氧化反应
1、元素化合价变化
化合价降低还原反应
特征
师:
那同学们以后要判断一个化学反应是否为氧化还原反应,会不会判断了呢?
生:
会。
师:
对,我们就找住这样一个特征进行判断。
师:
对于氧化还原反应,我们可以用下列方法表示氧化反应、还原反应与元素化合价的升降之间的关系:
师:
首先我们把价态变化了的元素化合价标出来,简称为标变价,如铜由正二降到了零价,碳由正二价升到了正四价。
第二步,我们连线,从反应物指向生成物,起止是同一元素。
第三步,再在线上注明氧化反应、还原反应与化合价升降的关系。
师:
请仿照这种形式给其余三个反应标明化合价的升降与氧化反应、还原反应的关系。
生:
………(学生在学案上仿写)
师:
下面我们来看一位同学所写的。
大家看这位同学写得怎么样呢?
生:
他没有标化合价。
师:
哦,对,没标化合价。
还发现问题了吗?
生:
没有标箭头。
师:
哦,对,我们不要忘了是从反应物指向生成物。
生:
碳元素要指向碳元素,而他指向了氧。
师:
哦,起止是同一元素。
然后再在线上注明化合价升高了,发生氧化反应,化合价降低了,发生还原反应。
没有写完的同学课后再继续写。
师:
那同学们还能不能举出氧化还原反应的例子呢?
生:
铁和硫酸铜溶液反应生成了硫酸亚铁和铜单质。
师:
在家说是不是呢?
生:
是的。
师:
大家课后还可以举出一些例子,尝试用这种方法去分析化合价升降与氧化反应、还原反应的关系。
。
师:
同学们,我们知道,化学反应的本质是原子之间的重新组合;溶液中复分解反应的本质是离子之间相互结合,生成沉淀、气体或水。
我们要透过现象看本质。
那么,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?
(略作停顿)
下面我们以NaCl、HCl的形成为例从微观粒子的角度加以分析。
请大家看2Na+Cl2
2NaCl这个反应,思考这样几个问题,并相互讨论。
NaCl中存在的微粒是什么?
反应物中的微粒是什么?
它们是如何转变的?
师:
下面我来提问一下,NaCl中存在的微粒是什么呢?
生:
钠离子和氯离子。
师:
哦,对了,构成物质的粒子有原子、分子和离子。
氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
那反应物中的微粒是什么呢?
生:
金属钠中的是钠原子,氯气中的是氯气分子。
师:
哦,氯气分子又是由氯原子构成的。
在反应中钠原子变成了钠离子,氯原子变成了氯离子,它们又是如何转变的呢?
生:
……(短暂沉默,有人窃语,电子的得失)
师:
大家有没有看出化合价的升降呀。
生:
有。
师:
其实呀我们还是要从微观的角度来分析,大家不妨一起来分析一下钠原子和氯原子的原子结构。
我们先把钠原子和氯原子的结构示意图画出来。
它们结构有什么特点呀?
生:
一个最外层电子数是1,而另一个最外层电子数是7。
师:
而它们最外层的稳定结构是?
生:
8电子的稳定结构。
师:
那对于钠来说是容易得还是容易失?
生:
失。
师:
失多少呢?
生:
失一个电子。
师:
而对于氯原子来说……
生:
容易得一个电子。
师:
一个特别容易失的原子碰上一个特别容易得的原子,于是便发生了反应。
【副板书】氧化反应
还原反应
师:
在2Na+Cl2
2NaCl反应过程中,钠和氯的化合价变化,其本质原因是什么?
生:
有电子的得失。
师:
那化合价的升高,是因为得电子还是失电子呀?
生:
失电子。
师:
因此在刚才的方程式中,我们还可以把化合价升降的本质——电子转移表示出来
2Na+Cl2
2NaCl
师:
当两种原子获得电子的能力相差不大的时候,无法完全得到电子或失去电子,这时化合价升降又是如何发生的呢?
我们来看看氢原子和氯原子形成氯化氢的过程中是如何实现化合价升降的。
同样请同学们思考这样三个问题,并相互讨论。
HCl中存在的微粒是什么?
反应物中的微粒是什么?
它们是如何转变的?
师:
同时请同学们阅读课本37页第一段。
并描述形成过程。
生:
……(学生思考与交流,并阅读教材)
师:
谁愿意来回答这三个问题?
生:
HCl中存在的微粒是氯化氢分子。
师:
其中这种分子又是由什么构成的?
生:
氢离子、氯离子。
师:
哦?
那我得告诉你在共价化合物当中、在这样的气体分子中是不存在阴阳离子的。
氯化氢分子中存在的还是氢原子和氯原子。
那反应物中的微粒是什么呢?
生:
氢气分子和氯气分子。
师:
嗯,对!
它们又是由氢原子和氯原子构成的。
那此时化合价有没有升降变化?
生:
有。
师:
那又是如何转变的呢?
想想看,有没有得失电子?
我又得从哪个方面去分析呢?
生:
从微观的角度。
师:
好,我们来看一下这两种原子的结构,它们得失电子容易吗?
生:
不容易。
师:
氢原子最外层几个电子是稳定的?
还少几个?
生:
2个,还少1个。
师:
而氯原子呢?
生:
也少一个。
师:
它们两个原子都需要得到一个电子达到稳定结构,那么此时该怎么办呢?
会不会完全的得和失?
生:
不会。
师:
怎么办?
生:
共用电子对。
师:
哦,通过共用电子对来达到稳定结构。
好,我们来看看微观动画。
师:
它们各少一个电子,于是彼此拿出一个电子放在中间共用,形成了共用电子对。
但是,这对共用电子受双方原子的吸引是否一样呢?
生:
不一样。
师:
嗯,两个原子不一样,吸引共用电子对的能力也不一样。
此时,谁吸引能力强一些?
生:
氯原子。
师:
共用电子对偏向于氯原子,氯元素就显负一价,氢元素就显正一价。
其实我们也可以这样理解:
氢原子偏离电子对,氯原子偏向电子对。
可以吧,运动是相对的。
生:
可以。
师:
那么此时化合价升降的原因是什么?
生:
共用电子对的偏移。
【继续完善板书】
一、氧化还原反应:
化合价升高氧化反应失去(或偏离)电子
1、元素化合价变化电子转移
化合价降低还原反应得到(或偏向)电子
特征本质
师:
如果从本质的角度给氧化还原反应下个定义,应该怎么说?
生:
凡是有电子转移的反应就是氧化还原反应。
师:
讲了这么多,下面我们将知识整理一下,请大家填表。
特征
本质
氧化反应
还原反应
氧化还原反应
师:
口诀:
升、失、氧,降、得、还。
师:
同学们,其实氧化还原反应就在我们身边,无处不在。
我们都吃过苹果,咬过的苹果在空气中放置一段时间后,发现有些地方转变为褐色。
你知道这是什么原因吗?
下面我来告诉大家吧。
(提示Fe2+,Fe3+溶液的颜色,在空气中,苹果中的Fe2+→Fe3+)
(展示早上咬过的苹果的图片,同学们一下就来了兴致。
)
请问:
Fe2+发生了什么反应?
生:
氧化反应。
师:
但是市售的苹果汁并没有变褐色,这是因为其中掺了维生素C,那么维生素C起了什么作用呢?
(提示:
使苹果中的Fe3+→Fe2+)
请问:
Fe3+发生了什么反应?
维生素C发生了什么反应?
生:
Fe3+发生了还原反应,维生素C发生了氧化反应。
师:
其实我们身边氧化还原反应的例子还有很多很多。
下面我们做练习。
【练习】分析表格,找出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。
反应类型
表达形式
举例
是否氧化还原反应
化合
A+B=AB
2H2+O2
2H2O
CaO+H2O=Ca(OH)2
分解
AB=A+B
2KClO3
2KCl+3O2↑
CaCO3
CaO+CO2↑
置换
A+BC=B+AC
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
复分解
AB+CD=AD+CB
NaOH+HCl=NaCl+H2O
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
【结论】置换反应全部是氧化还原反应;复分解反应全部是非氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
师:
请用图形的形式表示它们之间的关系。
生:
三、教学反思
从学生课堂表现和表情来看,以及结合听课老师的反馈意见,这堂课是成功的。
整个课堂井然有序、环环相扣,学生或分组讨论、大胆质疑,或热烈思辨、踊跃表达,个个神情专注、认真投入,深深被化学课堂所吸引。
具体的亮点有:
1、抓住了学习的重点,理清了教材脉络,符合学生认知规律。
在进行教学设计之前我就在想,本堂课教学的重点是什么?
学生学习的难点在哪里呢?
教学目标如何确立?
事实上,这节课的重点是氧化还原反应分类标准的重新确立,而难点是氧化还原反应本质的理解,即要能透过现象看本质。
本堂课教学延续从不同角度对化学反应进行再分类,运用旧知解决问题时,我们发现四类基本反应类型的分类方法不能包含所有的化学反应,从得失氧的角度的分类方法更具局限性,于是,便要寻求更加科学而全面的分类标准。
这样,课堂自然就围绕分类标准的重新确立而展开深入的讨论了。
在讨论中,同学们发现氧化和还原是一对典型的矛盾,既对立,又统一,既是相反的,又是相互依存的。
同时,学生也发现,知识是有阶段性的,概念是不断完善和发展的。
教学设计符合学生的认知规律,也使教学“螺旋式上升”。
课后高一
(1)班的陈同学说:
“原来我们初中讲的概念是很片面的,看来还是要多思考、多深入一步分析便会有更多的发现。
”
2、问题设计巧妙,环环相扣,过渡自然,引人入胜。
古人云:
“学贵有疑。
”爱因斯坦也曾经说过:
“提出一个问题比解决一个问题更重要。
”问题引领,环环相扣,学生渐入佳境,便欲罢不能。
如请判断下列反应类型,说说你的依据?
通过分析还有什么新发现?
你还能不能举出氧化还原反应的例子呢?
为什么氧化还原反应前后元素化合价会发生变化呢?
这样适时的点拨,便能激起学生思维的火花,使探究学习更加深入,过渡流畅,知识生成自然,课堂也不再生涩。
3、密切联系了生活,使知识回归生活,学以致用。
能将学到的知识运用到自己生活当中,学生会更有成就感、收获感,学习便会更来劲。
通过展示咬过的苹果,质疑颜色的变化,学生眼前一亮,又有了学习的高潮。
同时适时介绍市售的苹果汁不会变色,又使问题更深一步,新发现的问题又不断被解决。
在同学们的心中自然就形成了“学化学真有用”的感受。
若是对本堂课进一步优化,还可从以下两方面改进:
一是基于四个方程式的例子,可让学生充分地训练并展示。
如标化合价,分析氧化反应、还原反应、电子的转移等等。
概念的理解,都可引领学生从分析元素的化合价入手。
二是化合价升降本质的分析,可引领学生更多地看书,从书本上找到答案,并形成初步印象,而不要讲得过多过细。
因为后面讲化学键时,还会进一步提到。
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