人教版高一化学氧化还原反应教学设计

第三节第三节 氧化还原反应氧化还原反应 一 本章教材的地位和作用 本章教材的地位和作用 氧化 还原反应是日常生活 工农业生产和现代科技中经常遇到的 一类重要的化学反应 它贯穿中学化学学习的全过程 是学习中学化学 的主线和关键之一 在已学的课程中 燃料的燃烧 金属的冶炼等都涉 及到氧化 还原反应 通过这一节内容的学习 了解化学反应有多种不 同的分类方法 二 学情分析 二 学情分析 学生在初三的时候已经初步接触过氧化反应和还原反应 而且学生 已经学过化学中的四大反应类型 对于化学反应的分类具有一定的认识 对这方面的知识总体来说不陌生 而氧化还原反应是建立在初中学过的 知识之上的 因此学生学习起来上手应该不难 但需要教师做好导引工 作 让学生明白氧化还原反应的实质 了解化学反应有多种不同的分类 方法 认识从反应中反应物元素化合价的升降和电子转移的角度来对化 学反应进行分类就是从本质上对化学反应进行分类 三 教学目标 三 教学目标 1 知识与技能 1 理解氧化 还原反应有关概念 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 还原反应的特征及氧化 还原反应的本质 5 掌握四种基本反应类型和氧化还原反应间的关系 理解氧化剂和还原剂 的概念 6 了解氧化还原反应在日常生活 生产中的应用 2 过程与方法 1 复习巩固初中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 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分类方法和使用范围 2 引导学生从元素化合价这一角度看化学反应方程式 让学生自己发现问 题 通过学生之间的讨论解决问题 掌握氧化还原反应的本质 3 在化学方程式的基础上 再引出氧化剂和还原剂的概念 让学生顺理成 章的接受新知识 4 通过与初中所学知识的对比 巩固以前知识 从而掌握好新知识 5 培养学生由表及里 由现象到本质的认识事物的方法及分析 解决问题 的能力 3 情感 态度与价值观 1 通过交流 讨论 加强学生之间的合作学习 2 了解氧化 还原反应在工农业生产 日常生活中的应用 认识并理解化 学这门学科对提高人类生活质量 促进社会发展的重要作用 3 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 4 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 理解氧化跟还原的相互依存和对立统一的辩证关系 5 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 6 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 知欲望 四 教学重难点 四 教学重难点 教学重点 1 学会用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应 2 掌握氧化还原反应的本质及有关概念 教学难点 1 理解氧化还原反应的本质就是发生了电子转移 2 掌握氧化还原反应的本质 3 理解氧化还原反应的应用 五 教学策略教学策略 1 复习巩固初中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 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 有不同分类方法和使用范围 2 引导学生从元素化合价这一角度看化学反应方程式 让学生自己发现问题 通过学生之间的讨论解决问题 掌握氧化还原反应的本质 3 在化学方程式的基础上 再引出氧化剂和还原剂的概念 让学生顺理成章 的接受新知识 4 通过与初中所学知识的对比 巩固以前知识 从而掌握好新知识 六 六 教学程序 教学程序 复习引入 初中阶段我们学习过许多化学反应 根据反应物和生成物的类别 以及反应前后物质的种类的多少 可以把化学反应分为四个基本反应类型 带 领学生回顾并总结初中所学的知识 将学生的注意力引入课堂 并遵循由旧入 新 由浅入深的课堂教学规律 为新课的学习奠定基础 作如下的表格 帮助 学生回忆知识点 四种基本类型的反应 列举几个反应让学生判断属于哪种反应类型 达到回 忆知识的目的 反应类型举例表示式 化合反应 2H2 O22H2O CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 A B AB 分解反应 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 CaCO3 CaO CO2 AB A B 置换反应 Zn 2HCl ZnCl2 H2 H2 CuO Cu H2O A BC AC B 复分解 反应 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 NaOH HCl NaCl H2O AB CD AD CB 1 思考交流 以下反应属于何种基本反应类型 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 归纳小结 经过分析 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2不属于四个基本反应类 型的任何一个 说明上述分类方法不能包括所有反应 因此 今天我们要学习 一种新的化学反应类型 氧化还原反应 引出话题 并且让学生自己意识到问题所在 激发起学生的学习兴趣 让 学生主动 自觉的投入到学习中来 调动学生学习的主观能动性 实现新课改 下教师和学生的正确定位 掌握好新课改下的课堂气氛 回顾 初中的时候我们已经学习过了氧化反应和还原反应 我们怎么定义氧 化反应和还原反应 请举例说明 初中时的定义是 氧化反应 物质得到氧的反应 如 2Cu O22CuO 还原反应 物质失去氧的反应 如 2CuO C2Cu CO2 2 思考交流 氧化反应和还原反应是独立进行的吗 举例 2CuO C2Cu CO2 CuO Cu 失去了氧 被还原 发生了还原反应 C CO2 得到了氧 被氧化 发生了氧化反应 讲解 在反应 2CuO C2Cu CO2 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 由此可见 在一个反 应中 既有氧化反应 又有还原反应 这样的反应称为氧化还原反应 一 通过这步指出氧化还原反应的定义 3 思考交流 请分析这个反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化 讨 论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系 2CuO C2Cu CO2 分析 反应 1 中 铜元素的化合价在反应前是 2 价 反应后是 0 价 碳元素 的化合价在反应前是 0 价 反应后是 4 价 再举两个氧化还原反应的例子 带领大家探究氧化还原反应与元素化合价之间 的关系 H2O CH2 CO 1 CuO H2Cu H2O 2 反应 1 中 氢元素的化合价在反应前是 1 价 反应后是 0 价 碳元素的化 合价在反应前是 0 价 反应后是 2 价 反应 2 中 铜元素的化合价在反应前是 2 价 反应后是 0 价 氢元素的化 合价在反应前是 0 价 反应后是 1 价 这三个反应都是氧化还原反应 而且都有元素化合价在反应前后发生了变 化 总结 由此可知 在氧化还原反应中 某些元素的化合价在反应前后发生了 变化 我们可以说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 同时发生而且不可以分离 总的来说 在化学反应中 物质所含 的某些元素的化合价在反应前后发生了变化 这个化学反应就是氧化还原反应 思考与交流 氧化还原反应中是否必须有氧元素参与 举例 反应 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 是不是氧化还原反应 分析 反应中铁元素的化合价在反应前是 0 价 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 从得失氧的角度来看 反应中没有得氧 失氧的情况 但其与上面三个得失氧的反应有共同的特点 物质所含元素化合 价发生了变化 因此 并非只有得氧 失氧的反应才是氧化还原反应 凡是有 元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应 二 提出基本概念 氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应 还原反应 物质所含元素化合价降低的反应 氧化还原反应 有元素化合价升降的化学反应 非氧化还原反应 没有元素化合价升降的化学反应 4 巩固练习 判断下列反应是否属于氧化还原反应 通过及时到位的练习 更好地巩固氧化还原反应的判断依据和应用 Zn 2HCl H2 ZnCl2 2Na Cl22NaCl 2KClO32KCl 3O2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O CaCl2 Na2CO3 CaCO3 2NaCl NaOH HCl NaCl H2O 分析 从反应前后 物质所含元素化合价升降的角度来分析 属于 氧化还原反应 属于非氧化还原反应 5 思考交流 为什么氧化还原反应前后元素的化合价发生变化 其本质原 因是什么呢 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 原子核外的电子的排布 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的转移有密切的关系 让我 们从微观的角度来看看电子的转移与氧化还原反应的关系 以 2Na Cl22NaCl 为例 展示 NaCl 的形成过程 由原子的结构示意图可知 钠原子在反应中易失去电子 氯原子易得到电子 氢原子也易得到电子 分析 从原子结构的角度来看 钠原子的最外电子层上只有 1 个电子 氯原 子的最外电子层上有 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 1 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 钠原子失去 了一个电子 钠元素化合价由 0 价升高到 1 价 被氧化 即发生了氧化反应 氯原子得到了一个电子 氯元素的化合价由 0 价降低到 1 价 被还原 即发生 了还原反应 在这个反应中 反应前后元素的化合价发生变化的本质原因是有 电子的得失 以反应 H2 Cl2 2HCl 为例 展示 HCl 的形成过程 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 个电子形成 2 电子的稳定结构 氯原子的最外电子层上有 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 外层的一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共用 同 时受到两个原子核的吸引 使双方最外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 共用电子对 偏向氯原子而偏离氢原子 由于共用电子对偏离氢原子 氢元素的化合价从 0 价升高到 1 价 被氧化 即发生氧化反应 共用电子对偏向氯原子 氯元素的 化合价从 0 价降低到 1 价 被还原 即发生还原反应 在这个反应中 反应前 后元素的化合价发生变化的本质原因是共用电子对的偏移 偏离和偏向 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 就是氧化还原反应 氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高 其实质是该 元素的原子失去电子 或电子对偏离 的过程 还原反应表现为被还原的元素 的化合价降低 其实质是该元素的原子得到电子 或电子对偏向 的过程 三 归纳总结 让学生总结本节课所学主要内容 得氧失氧观点化合价升降观点电子转移观点 氧化反 应 得到氧的反应化合价升高的反 应 失去电子的反 应 还原反 应 失去氧的反应化合价降低的反 应 得到电子的反 应 氧化还 原的关 系 得氧失氧同时 发生 化合价升降同时 发生 且升降总 数相等 得失电子同时 发生 且得失 电子总数相等 氧化还 原反应 有氧得失的反 应 有化合价升降的 反应 有电子转移的 反应 1 从电子的转移来分析 本质 氧化反应 失去电子 或电子对偏离 的反应 还原反应 得到电子 或电子对偏向 的反应 氧化还原反应 有电子转移 得失或偏移 的反应是氧化还原反应 2 氧化还原反应中的化合价变化和电子转移的关系 化合价升高 失去电子 被氧化 发生氧化反应 化合价降低 得到电子 被还原 发生还原反应 六字真言 升 失 氧 降 得 还 四 氧化还原反应中电子转移的表示方法 1 双线桥法 表示电子得失结果 1 先标化合价 双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素 2 线上标明电子得失数 2 单线桥 表示电子转移情况 1 单箭号 在反应物之间 2 箭号起点为被氧化 失电子 元素 终点为被还原 得电子 元素 3 只标转移电子总数 不标得与失 氧化剂得电总数等于还原剂失电子 总数 教师总结 由上面的练习 可以得出下列规律 氧化剂 价降低 得电子 发生还原反应 还原产物 还原剂 价升高 失电子 发生氧化反应 氧化产物 6 思考交流 请同学们思考氧化 还原反应与化合反应 置换反应 分解 反应 复分解反应的关系 并能列举具体的化学反应进行说明 各学习小组讨论 分析 书写方程式 Zn 2HCl H2 ZnCl2 CaO H2O Ca OH 2 C O2 CO2 NaOH HCl NaCl H2O KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 CaCO3 CaO CO2 学生分组讨论 教师列表总结 氧化 还原反应是从电子得失或转移角度 微观世界 对化学反应进行分 类 它和四种基本化学反应类型间的关系可以用下面的图示表示 7 思考交流 1 从电子转移的角度分析什么是氧化剂 什么是还原剂 2 氧化剂和还原剂在氧化还原反应中本身所发生的反应是什么 所含元 素的化合价变化情况如何 3 氧化剂和还原剂在氧化还原反应中分别表现什么性质 起何作用 五 讨论并小结 得电子 或电子对偏向 的物质为氧化剂 失电子 或电子对 偏离物质 的物质为还原剂 在氧化还原反应中 氧化剂得到了电子 所含元素 化合价降低 发生了还原反应 还原剂失去了电子 所含元素化合价升高 发 生了氧化反应 氧化剂具有氧化性 即得电子的性质 还原剂具有还原性 即 失电子的性质 氧化剂 得电子 或电子对偏向 的物质 氧化性 还原剂 失电子 或电子对偏离 的物质 还原性 在氧化还原反应中 氧化剂得电子具有氧化性 起氧化作用 本身被还原后的 生成物叫还原产物 还原剂失电子具有还原性 起还原作用 本身被氧化 氧 化后的生成物叫氧化产物 六 总结 氧化还原反应中各概念间的关系为 氧化剂 还原剂 还原产物 氧