氧化还原反应 2.docx
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氧化还原反应 2.docx
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氧化还原反应2
第三节氧化还原反应
整体设计
从容说课
氧化还原反应是中学化学的重点内容,也是中学化学的难点内容。
教材把氧化还原知识安排到第二章,在教学过程中,应遵照教学规律采用分步推进的方法,而不能简单采用“一步到位”的方法。
在这一节只要求学生在初中的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点初步理解氧化还原反应,以及了解常见的氧化剂和还原剂,理解氧化还原反应中有关概念的对立统一关系。
有关氧化还原反应的配平及其计算的知识在本节不要涉及。
教学过程从复习初中四种基本类型的反应,以及氧化反应和还原反应(从得氧、失氧角度)入手,通过对两个反应(Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2和CuO+H2
Cu+H2O)的讨论,引出从化合价升降和电子得失的角度理解氧化还原反应,推出氧化还原反应的概念和化学反应的分类。
根据教材特点,采用复习—讨论—归纳和小结的方法。
注意引导学生在复习初中化学的基础上提出问题,并深入讨论。
在讨论的基础上对初中所学的知识进行深化和拓宽,归纳和小结出有关新知识的学习方法。
节胜利对于氧化还原反应,在本节教学中,只要求学生知道氧化还原反应中,某些元素的化合价反应前后发生了变化;氧化还原反应的实质是有电子转移(得失或偏移)。
使学生初步了解“双线桥”“单线桥”标电子转移的方向和总数,不要引入配平氧化还原方程式,氧化剂氧化性强弱、还原剂还原性强弱的判断等。
氧化剂、还原剂也最好限于课标教材中出现的氧化剂和还原剂,不要作过多的补充及扩展。
教学重点
1.氧化还原反应的概念及实质
2.氧化剂、还原剂在氧化还原反应中发生的反应
教学难点
氧化还原反应规律的应用。
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应的概念。
2.从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的特征。
3.培养学生用概念去分析问题、解决问题的能力,培养学生的归纳能力、推理能力。
过程与方法
1.重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.培养学生的思维能力。
3.探究与活动,氧化还原反应概念的发展。
情感、态度与价值观
对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育,使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。
教学重点
探究氧化还原反应的概念及其发展
教学难点
氧化还原反应的特征
教学准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
导入新课
人类的衣、食、住、行,生物体的产生、发展和消亡,化工生产约50%以上的化学反应等等都涉及氧化还原反应。
氧化还原反应与我们的生活、生命、生产有着十分重要的关系,例如,研究燃烧中的化学反应、能量变化、燃烧效率及产物对环境的影响等问题与本节知识有密切关系。
下面我们就讨论氧化还原反应这一问题。
师:
初中学习的燃烧是指可燃物与空气中氧气发生的发光、放热的氧化反应,现在我们来进一步研究。
请同学们举出氧化反应和还原反应的实例。
[板书]第三节氧化还原反应
推进新课
师:
引导学生思考交流(学生填写此表)。
引导学生讨论氧化反应和还原反应的概念。
氧化还原反应方程式
氧化反应
还原反应
分类标准
氧化反应和还原反应是否同时发生
CuO+H2
Cu+H2O
H2跟O2结合生成H2O的过程称为H2的氧化反应
CuO跟H2反应失去O的过程,称为CuO的还原反应
得氧、失氧的角度
是
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
生:
得出以下结论
[板书]根据反应中物质是否得到氧或失去氧,把化学反应分为氧化反应和还原反应。
分类标准:
得失氧的情况。
氧化反应:
得到氧的反应。
还原反应:
失去氧的反应。
师:
在复习化合价概念的基础上,请分析填写下列表格:
氧化还原反应方程式
反应前后化合价升高的元素
反应前后化合价降低的元素
是否属于氧化还原反应
氧化反应与化合价升降的关系
还原反应与化合价升降的关系
是否只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应
CuO+H2
Cu+H2O
2Mg+O2
2MgO
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
2Al2O3
4Al+3O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
Mg+2H+====Mg2++H2↑
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
Fe+Cu2+====Cu+Fe2+
师:
CuO+H2
Cu+H2O
1.在以上反应中,氧化铜发生氧化反应还是还原反应?
依据是什么?
2.标出反应中各元素的化合价,从中分析三种元素化合价各有什么变化。
小结初中氧化反应、还原反应的知识后,引导学生把氧化还原反应跟化合价变化联系起来。
[合作探究]
2Na+Cl2
2NaCl
H2+Cl2
2HCl
这两个反应虽没有氧的得失,但是氧化还原反应,为什么?
哪种物质发生氧化反应,哪种物质发生还原反应?
为什么?
[课堂小结]
上述[合作探究]讨论后,得出:
物质所含元素的化合价发生变化的一类反应一定是氧化还原反应。
所含元素的化合价升高的物质发生氧化反应;所含元素化合价降低的物质发生还原反应。
板书设计
第三节氧化还原反应
一、氧化还原反应
1.定义:
根据反应中物质是否得到氧或失去氧,把化学反应分为氧化反应和还原反应。
2.两类标准:
(1)得失氧的情况
氧化反应:
得到氧的反应。
还原反应:
失去氧的反应。
(2)化合价升降情况
所含元素的化合价升高的物质发生氧化反应;所含元素化合价降低的物质发生还原反应。
凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
活动与探究
下列反应中哪些是氧化还原反应?
发生氧化、还原反应的各是什么物质?
2NaBr+Cl2====2NaCl+Br2
2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O
MnO2+4HCl
MnCl2+2H2O+Cl2↑
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
随堂练习
1.下列各类反应中,全部是氧化还原反应的是()
A.分解反应B.化合反应
C.置换反应D.复分解反应
答案:
C
2.下列各说法正确的是()
A.在氧化还原反应中,某元素由化合态变为单质,此元素可能被还原,也可能被氧化
B.在氧化还原反应中,元素化合价升高的反应是还原反应
C.在氧化还原反应中,元素化合价降低的反应是氧化反应
D.化合物分解的产物有单质,则该分解反应必属于氧化还原反应
答案:
AD
3.下列反应中属于氧化还原反应,但反应类型不属于四个基本反应类型的是…()
A.Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2OB.CuO+H2
Cu+H2O
C.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2D.H2+S
H2S
答案:
C
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.应用电子转移的观点进一步理解氧化还原反应。
2.应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应,并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。
3.认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系。
过程与方法
1.经过对氧化还原反应探究的过程,理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
2.能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神。
情感、态度与价值观
1.发展学习化学的兴趣,乐于探究氧化还原反应的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
2.树立辩证唯物主义的世界观,养成求真务实、勇于创新、积极实践的科学态度。
教学重点
1.氧化还原反应的实质
2.氧化剂、还原剂
教学难点
1.氧化还原反应的实质
2.培养探究能力、思维能力、归纳能力
教具准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
导入新课
【投影】
1.什么叫氧化反应?
什么叫还原反应?
生:
氧化反应:
元素化合价升高的反应。
还原反应:
元素化合价降低的反应。
2.请判断下表中的反应是不是氧化还原反应,分析反应前后元素化合价的变化。
氧化还原反应方程式
编号
得氧、失氧
化合价变化
是否属于氧化还原反应
CuO+H2
Cu+H2O
(1)
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
(2)
2Na+Cl2
2NaCl
(3)
H2+Cl2
2HCl
(4)
生:
(1)和(2)是物质得氧、失氧的化学反应,反应前后元素化合价发生了变化,是氧化还原反应。
(3)和(4)反应中没有氧的得失,但反应前后元素化合价发生了变化,也是氧化还原反应。
师:
(3)和(4)也是氧化还原反应,那么,反应前后元素化合价的变化与电子得失又是什么关系?
这就要从微观的角度上认识氧化还原反应。
推进新课
师:
请同学们写出H、O、Ne、Na、Mg、Cl、Ar原子结构示意简图。
生:
1.化合物NaCl的形成过程
师:
请大家看书P36:
让学生回答化合物NaCl的形成过程。
生:
钠原子最外层有一个电子,在化学反应中易失去一个电子达到像氖原子电子层的稳定结构,氯原子最外层有7个电子,在化学反应中易得一个电子达到像氩原子电子层的稳定结构,钠原子把一个电子先给了氯原子,从而使Na原子变为Na+,Cl原子变为Cl-,Na+和Cl-相互作用形成NaCl。
[投影]NaCl的形成过程(见下图)。
氯化钠形成示意图
2.化合物HCl的形成过程
师:
请大家看书P36~37:
提问学生回答化合物HCl的形成过程。
生:
氢原子最外层为一个电子,因最外层是K层,希望获得一个电子变为稳定结构,氯原子最外层为7个电子,同样希望获得一个电子达到稳定结构,但二者争夺电子能力相差不大,都未能将对方的电子夺取过来,只好各拿出一个电子组成一对电子,这对电子为两个原子共有,所以氢原子和氯原子是靠共用电子对形成氯化氢分子的。
但由于氯原子吸引电子能力强,电子对偏向于氯原子,偏离氢原子,从而使氯原子一方略显负电性,氢原子一方略显正电性。
[投影]HCl分子的形成过程。
学生讨论:
在化合物中,化合价是如何确定的?
[投影]请学生填写下表:
化合物
正价
负价
价数
标出化合价
NaCl
失电子,电子显正价
得电子,电子显负价
一个原子得失电子数目
HCl
电子对偏离,显正价
电子对偏向,显负价
一个原子与其他原子共用电子对数目
[知识拓展]
师:
元素的化合价变化与电子得失或电子对偏移有什么关系?
生:
在氧化还原反应中,得电子(或电子对偏向)表现为所含元素化合价降低,失电子(或电子对偏离)表现为所含元素化合价升高。
师:
氧化还原反应的实质是什么?
生:
氧化还原反应的实质是电子发生转移(电子的得失或电子对偏移)。
师:
根据元素的化合价变化与电子得失或电子对偏移的关系,从电子得失的角度分析什么是氧化反应、还原反应?
生:
失去电子的反应为氧化反应,得到电子的反应为还原反应。
[板书]二、氧化还原反应的概念
[合作探究]
[板书]1.氧化反应(被氧化):
指反应物中的某元素失电子、化合价升高的反应过程。
师:
上述概念应从哪几方面理解?
生:
(1)氧化反应的对象是反应物中的某元素;
(2)氧化反应的本质是元素的原子失去电子;
(3)氧化反应的特征是元素化合价升高;
(4)氧化反应对反应过程而言。
[板书]2.还原反应(被还原):
指反应物中某元素得电子、化合价降低的反应过程。
师:
上述概念应有哪几方面理解?
(1)还原反应的对象是反应物中的某元素;
(2)还原反应的本质是元素的原子得到电子;
(3)还原反应的特征是元素化合价降低;
(4)还原反应对反应过程而言。
[板书]3.氧化还原反应:
凡是有电子转移的反应叫氧化还原反应。
师:
如何认识氧化还原反应中各有关物质?
[板书]三、氧化剂、还原剂
1.氧化剂:
指反应物中含得电子元素的物质。
师:
上述概念应从哪几方面理解?
生:
(1)氧化剂是指反应物;
(2)其本质是得电子,特征为化合价降低。
(3)氧化剂具有氧化性。
2.还原剂:
反应物中含有失电子元素的物质。
师:
上述概念应从哪几方面理解?
生:
(1)还原剂指反应物;
(2)其本质为失电子,特征是化合价升高。
(3)还原剂具有还原性。
3.常见氧化剂、还原剂
师:
常见氧化剂:
常见非金属单质如O2、Cl2、Br2等;常见元素最高价化合物如KMnO4、HNO3、浓H2SO4等。
常见还原剂:
金属单质如Fe、Cu、Zn等;常见元素最低价化合物如Na2S、KI等。
[设问]元素的最高价有氧化性,最低价有还原性,中间价态具有何种性质?
生:
元素的中间价态既具有氧化性,又具有还原性,其化合物既可作氧化剂,又可作还原剂。
如:
Fe只作还原剂,FeCl3只作氧化剂,Fe2+既可作氧化剂,又可作还原剂。
[课堂小结]
本节课我们进一步学习了氧化还原反应的知识,认识了氧化还原反应的本质是电子的转移,要求同学们能够理解氧化还原反应的发展历史:
从得氧、失氧,到化合价变化,到电子转移。
[板书]四、氧化还原反应的本质是电子转移;氧化还原反应的特征是化合价变化。
“氧化”与“还原”既对立又统一。
[学与问]化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的相互关系
板书设计
二、氧化还原反应概念
1.氧化反应(被氧化)
2.还原反应(被还原)
3.氧化还原反应
三、氧化剂、还原剂
1.氧化剂
2.还原剂
3.常见的氧化剂、还原剂
四、氧化还原反应的本质是电子转移;特征是化合价变化。
“氧化”与“还原”既对立又统一。
活动与探究
氧化还原反应在日常生活、工农业生产中都有广泛的应用,请调查列举在日常生活、工农业生产中运用的氧化还原反应的实例。
提示:
日常生活中:
煤、煤气、天然气的燃烧,酿酒,炒菜,食物的腐败,食物在人体中被消化,人和动物的呼吸等。
工业生产中:
金属的冶炼、石油化工、合成氨工业、三酸二碱的生产、日用化工、电镀、干电池、蓄电池及尖端的空间技术上用的高能燃料电池等。
农业生产中:
植物的光合作用、施入土壤中的肥料发生的变化、土壤结构中的许多物质发生的变化、农药的制取等。
随堂练习
1.在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是_____________,只有还原性的是_____________,既有氧化性又有还原性的是__________________________。
答案:
Fe3+、Mg2+、H+S2-、I-Fe2+、S
2.以下关于化学反应KClO3+6HCl====KCl+3Cl2+3H2O中,电子转移的方向和数目的叙述正确的是()
A.由
转移
共6e-B.由
转移
共5e-
C.由
转移
共6e-D.由
转移
共5e-
答案:
B
3.已知下列两氧化还原反应:
O2+4HI====2I2+2H2ONa2S+I2====2NaI+S
试比较三种单质的氧化性强弱顺序_______________________。
答案:
O2>I2>S
4.单质X和Y相互反应生成X2+Y2-,现有下列叙述:
①X被氧化②X是氧化剂③X具有氧化性④Y2-是还原产物⑤Y2-具有还原性⑥X2+具有氧化性⑦Y的氧化性比X2+氧化性强,其中正确的是()
A.①②③④B.①④⑤⑥⑦
C.②③④D.①③④⑤
答案:
B
5.在3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中,有6.4g铜被氧化,参加反应的HNO3的质量是____________g,被还原的HNO3质量是____________g。
分析:
铜和参加反应的HNO3的量的关系是:
3Cu~8HNO3
3×648×63
6.4gxx=16.8g
铜和被还原的HNO3的量的关系是:
3Cu~2HNO3
3×642×63
6.4gyy=4.2g
答案:
16.84.2
6.对于反应Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑,HCl是____________。
对于反应MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl是。
答案:
氧化剂还原剂
7.以下反应中属于氧化还原反应的是()
A.Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
B.2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O
C.CuO+2HCl====CuCl2+H2O
D.CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O
答案:
A
8.标出下列反应中的氧化剂、还原剂。
①2CO+O2
2CO2
②2H2O
2H2↑+O2↑
③2KClO3
2HCl+3O2↑
答案:
氧化剂:
①O2②H2O③KClO3
还原剂:
①CO②H2O③KClO3
习题详题
1.答案:
电子氧化还原失去氧化还原得到还原氧化
2.答案:
Cl2、O2、KMnO4、HNO3、浓硫酸、FeCl3Al、Zn、FeC、H2、CO等
3.答案:
氧化S+O2
SO2还原
点拨:
高温时水蒸气与碳发生反应:
C+H2O
CO+H2,其中C元素化合价升高,C为还原剂;H元素化合价降低,H2O为氧化剂。
同理硫在氧气中燃烧,硫作还原剂。
4.C
5.D
6.答案:
C
点拨:
判断一个反应是否是氧化还原反应,关键看其中是否有元素化合价发生变化,A、B、D中均无元素化合价发生变化,只有C项中O元素由-1价分别变为-2价和0价。
7.答案:
CB
点拨:
四个反应中HCl中Cl元素发生变化的是C项,由-1价变为0价,被氧化;HCl中H元素发生变化的是B项,由+1价变为0价,被还原。
8.答案:
BC
点拨:
铁与CuSO4的反应中:
Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,铁元素化合价升高,铁作还原剂,被氧化。
9.
答案:
(1)氧化剂:
O2;还原剂:
H2
(2)氧化剂:
O2,还原剂:
P
(3)氧化剂、还原剂均为KClO3
(4)氧化剂、还原剂均为HgO
(5)氧化剂:
WO3;还原剂:
H2
点拨:
(1)在2H2+O2
2H2O中,H元素化合价升高,H2作还原剂,O元素化合价降低,O2作氧化剂;
(2)同理,P为还原剂,O2为氧化剂;(3)在反应2KClO3
2KCl+3O2↑中,Cl元素化合价降低,O元素化合价升高,故KClO3既为氧化剂又为还原剂;(4)同(3),HgO既为氧化剂又为还原剂;(5)H2还原WO3类似H2还原CuO,WO3作氧化剂,H2作还原剂。
10.答案:
①C+O2
CO2
②2C+O2
2CO
③2CO+O2
2CO2
④CO2+C
2CO
⑤CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
⑥CaCO3
CaO+CO2↑
其中①②③④为氧化还原反应,⑤⑥为非氧化还原反应。
①中O2为氧化剂,C为还原剂;②中O2为氧化剂,C为还原剂;③中O2为氧化剂,CO为还原剂;④中CO2为氧化剂,C为还原剂。
11.答案:
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着重要意义。
①工农业生产:
植物光合作用、呼吸作用、肥料在土壤中的变化;冶炼金属、工业合成氨、石油炼制等;
②日常生活:
干电池、蓄电池等。
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- 氧化还原反应 氧化 还原 反应