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文档简介

第三节氧化还原反应

第3课时氧化还原反应规律及配平

一、知识目标

1.熟悉氧化还原反应中各概念间的关系,掌握“价态归中,互不交叉”、价态歧化、强弱、反应先后和守恒

等氧化还原反应的规律。

2.掌握氧化还原反应的配平原则,学会标价态、列得失、求总数、配系数、查守恒等配平步骤,以及正向

配平法、逆向配平法、缺项配平法和整体配平法等配平方法。

二、核心素养目标

1•宏观辨识与微观探析:通过对氧化还原反应现象的观察和分析,从微观角度理解氧化还原反应中电子转

移和化合价变化的本质,建立宏观现象与微观本质的联系。

2.证据推理与模型认知:通过对典型氧化还原反应的分析和配平,建立氧化还原反应规律和配平的思维模

型,培养逻辑推理和归纳总结能力。

3,科学探究与创新意识:通过实验探究和问题讨论,深入理解氧化还原反应的规律,培养科学探究精神和

创新思维能力。

教学重难点

一、教学重点

学握氧化还原反应的规律,掌握氧化还原反应的配平。

二、教学难点

学握氧化还原反应的规律,掌握氧化还原反应的配平。

教材分析

氧化还原反应是高中化学的重要理论,贯穿于整个化学学习过程,在化学学科中占据核心地位。前两

课时学生已学习了氧化还原反应的基本概念和本质,本课时在此基础上深入探究氧化还原反应的规律及配

平方法,是对氧化还原反应知识的进一步深化和拓展,为后续学习元素化合物知识、电化学等内容奠定坚

实基础。本节课通过多个实验探究和典型范例,引导学生总结氧化还原反应的规律,如“价态归中,互不

交叉''规律、价态歧化规律、强弱规律、反应先后规律和守恒规律等。同时,详细介绍了氧化还原反应方

程式配平的原则、步骤和方法,包括正向配平法、逆向配平法、缺项配平法和整体配平法等,培养学生的

逻辑思维和化学计算能力。

4

学情分析

在知识储备方面,学生已掌握氧化还原反应的基本概念,如氧化剂、还原剂、氯化产物、还原产物等,

对电子转移和化合价变化有了初步认识,但对氧化还原反应的规律和配平方法还比较陌生。在思维能力方

面,学生的抽象思维能力正在逐步发展,但仍需要借助具体的实验和实例来理解抽象的化学概念和规律。

由于氧化还原反应的规律和配平方法具有较强的逻辑性和抽象性,对于部分学生来说可能存在一定难度。

在教学过程中,教师应充分考虑学生的实际情况,结合实验探究和典型例题,引导学生逐步总结规律,掌

握配平方法。同时,要注重培养学生的自主学习能力和合作探究能力,让学生在实践中不断提高分析问题

和解决问题的能力。此外,还应关注学生的个体差异,对于学习困难的学生给予更多的指导和帮助,确保

每个学生都能在原有基础上取得进步。

教学过程

教学环节一新课导入

【展示实验视频】同学们,在开始今天的课程之前,老师给大家带来一则新闻。曾经有家庭为了清洁和消

毒,将84消毒液和洁厕灵混合使用,结果家人出现了头晕、呕吐等中毒症状,被紧急送往医院。大家知

道这是为什么吗?(给学生一些思考和讨论时间,鼓励他们大胆猜测原因)我们看一下将84消毒液和洁

厕灵混合发生的反应。

【播放视频】

【提出驱动问题】

其实,这是因为84消毒液和洁厕灵混合后会发生化学反应,产生有毒的氯气。84消毒液的主要成分是次

氯酸钠(NaCIO),洁恻灵的主要成分是盐酸(HCI),它们混合会发生这样的反应:NaCI(J+2HCI=

NaCl+Cl2f+H2Oo这是一个典型的氧化还原反应,那在这个反应中存在着怎样的规律呢?又该如何配

平这类氧化还原反应的方程式呢?带着这些疑问,让我们一起走进今天的学习——氧化还原反应规律及配

平。

【设计意图】

1.激发学生兴趣:通过展示贴近生活的新闻案例,能迅速抓住学生的注意力,引发他们的好奇心和探究欲

望,使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。

2.联系生活实际:将化学知识与生活中的危险事件相结合,让学生深刻认识到化学知识在生活中的重要性,

明白学习化学可以帮助我们避免生活中的潜在危险,增强学生学习化学的动力。

3.自然导入新课:从新闻案例引出氧化还原反应的问题,自然地过渡到本节课的主题,让学生明确学习目

标,带着问题去探索氧化还原反应的规律和配平方法,提高学习的针对性和主动性。

教学环节二氧化还原反应中的规律

任务1:用双线桥法表示电子转移的方向和数目你认为哪个同学的正确?

【情景引入】同学们,在生活中我们经常会用到84消毒液和洁厕灵,但大家知道吗,这两种东西是严禁

混用的,因为它们混用会产生有毒的。2。那现在大家就来写出它们反应的化学方程式,并分析反应类型及

规律。

【师生活动】

教师:提出问题,引导学生思考84消毒液(NaClO)和洁厕灵(含HCD反应的化学方程式,同时展示相

关的实验视频,激发学生的兴趣。

学生:观看视频后,积极思考并写出化学方程式M7ao+2〃。/-入%。/+672日兄。。

教师:引导学生用双线桥法表示电子转移的方向和数目,并展示两位同学不同的表示方法,让学生讨论哪

个正确。

学生:分组讨论,分析两种表示方法的差异,得出甲同学的表示正确,理解归中反应的概念,即同•元素

(CD不同价态,反应后变为中间价态。

任务2:请同学们进行实验并分析:生锈铁钉的“除锈魔法”中氧化还原反应的

规律

【实验活动】

实验:⑴生锈铁钉(含Fez03)放入稀H2SO4中,观察到铁锈逐渐溶解,溶液变黄(Fe3+)。

⑵继续加入铁钉,溶液变黄绿色(Fe2+),最终变为浅绿色。

+

第一步:be2O3+3H2SO4=He2(SO4)3+3H2O(Fe^未变价,非氧化还原)。

第二步:Fe+2Fe3+=3Fe2+

失1女

【师生活动】

5«1»<09

NaCIO+HQ3NO,♦HO,21宓,♦诙

■到1,6W»1<2e-

学生:观察并分析,发现同一反应物中同种元素原子的化合价既升高又降低。

教师:总结价态歧化规律,即“同一元素分两路”,并通过更多的例子加深学生的理解。

学生:认真听讲,记录笔记,进一步理解价态歧化规律。

【总结讲解】

一、氧化还原反应中的规律

2.价态歧化规律

歧化反应规律:“同一元素分两路”,同一反应物中同种元素原子的化合价既升高乂降低。

任务3:请同学们进行实验并分析氧化还原反应的规律:“淀粉变蓝”的“谁强

谁说话”

【情景引入】现在我们来做两个实验,第一个实验是向K/溶液中加尸“73溶液,再加淀粉后变蓝;第二个

实验是向上述溶液中加铜丝,蓝色褪去。大家思考一下这两个实验背后的氧化还原反应规律。

【实验活动】

实验:

⑴向KI溶液中加FeCI3溶液,加淀粉后变蓝

(Fe3+氧化「:2Fe3++2「=2Fe2*+12)。

⑵向上述溶液中加铜丝,蓝色褪去(Cu还原Fe3+:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+)。

【师生活动】

教师:进行上述两个实验,引导学生观察实验现象,并写出相应的离子方程式。

学生:观察实验现象,写出离子方程式2尸*+2/=2尸*+/2和C〃+2评+=。〃2++2民2+。

教师:引导学生根据实验现象和离子方程式分析氧化性的强弱关系。

学生:分析得出氧化性:(加+能氧化/);尺3+>0产(RP+能氧化c〃),理解强弱规律“强能制

弱”。

教师:总结强弱规律,并用模型“氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物”进一步解释。

学生;认真听讲,理解强弱规律的本质。

【总结讲解】

一、氧化还原反应中的规律

3.强弱规律

氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

氧化性:氧化剂>氧化产物

还原性:还原剂>还原产物

较强还原性的还原剂跟较强氧化性的氧化剂反应,生成弱氧化性的氧化产物和弱还原性的还原产物。

【设计意图】通过实验让学生直观地感受氧化还原反应中氧化性的强弱关系,培养学生的实验观察能力和

逻辑推理能力,帮助学生掌握强弱规律。

典例精讲

【例3】根据下列反应:

H2s+12+H2o==2HI+H2SO4

2FeCh+2HI==2FeCl2+2HC1+I2

3FeCl2+4HNO3==2FeCh+NOf+2H2O+Fe(NO3)3

判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()

2+2+

A.H2s。3>I>Fe>NOB.1>Fe>H2SO3>NO

2+2+

C.Fe>I>H2SO3>NOD.NO>Fe>H2SO3>I

【学生回答】A

任务4:请同学们进行实验并分析氧化还原反应的规律:铁钉在混合溶液中的

“选择困难症”

【情景引入】同学们,现在我们把铁钉放入含和民。,3的混合溶液中,大家观察会发生什么现象,思

考背后的氧化还原反应规律。

【实验活动】

实验:

⑴向含CuSCU和FeCb的混合溶液中放入铁钉,观察现象:先看到铁钉表面有棕黄色物质(Fe3+被还原

为Fe2+),后出现红色固体(Cu2+被还原为Cu).

⑵用砂纸打磨铁钉,分别单独放入CuSCU溶液(生成Cu)和FeCk溶液(无Cu,Fe?+变Fe")。

【师生活动】

教师:进行实验,引导学生观察现象,先看到铁钉表面有棕黄色物质(尸■+被还原为此2十),后出现红色

固体(。尸'被还原为(7〃)。

学生:观察实验现象,思考反应的先后顺序。

教师:引导学生分析得出代3+的氧化性比GJ+强,铁钉优先与小3+反应,再与C〃2+反应,总结反应先后规

律。

学生:理解反应先后规律,即当一种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应;当一种

还原剂遇到几种氧化剂,若均能反应,先跟氧化性强的反应。

教师:通过更多的例子加深学生对反应先后规律的理解。

学生:认真听讲,掌握反应先后规律。

【总结讲解】

一、氧化还原反应中的规律

4.反应先后规律

(1)当•种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应。

(2)当一种还原剂遇到几种氧化剂,若均能反应,先跟氧化性强的反应。

典例精讲

[例1]在含有。心。3)2、,逾(可。3)2和公可03的溶液中加入适量的锌粉,首先置换出来的是()

A.MgB.CwC.AgD.H?

【学生回答】C

【解析】根据金属活动性顺序和氧化性强弱关系,氧化性:锌粉作为还原剂,优先与氧

化性强的反应,所以首先置换出来的是Ng。

【例2】在Fe2(SQ)3和。£。4混合溶液中加入铁粉,下列说法正确的是()

A.若有铁粉剩余,则不溶物中一定有铁和铜

B.若有铁粉剩余,则溶液中一定没有反3+和0产

C.若铁粉无剩余,溶液中无C〃2+,则可能有^

D.若铁粉无剩余,溶液中有CM+,则一定有座十

【学生回答】B

【解析】A选项,若有铁粉剩余,说明铁粉将此3+和a/都完全反应了,不溶物中一定有铁和铜,A正确;

B选项,有铁粉剩余,人尹和都会被完全反应,溶液中一定没有与3+和c“2+,B正确;C送项,若铁粉

无剩余,溶液中无a产,说明c,产已被完全反应,尸■+也一定被完全反应了,不可能有尸d+,C错误;D

选项,若铁粉无剩余,溶液中有。产,可能是尸■+部分反应,也可能是民3+完全反应,不一定有加+,D

错误。

【师生活动】

教师:引导学生用双线桥法分析反应中电子得失和化合价的变化。

学生:分析得出氧化剂得电子总数;还原剂失电子总数,化合价降低总数=化合价升高总数。

教师:总结守恒规律,并强调其在氧化还原反应计算和配平中的应用。

学生:理解守恒规律,掌握其应川方法。

【总结讲解】

一、氧化还原反应中的规律

5.守恒规律

氧化剂得电子总数;还原剂失电子总数

化合价降低总数=化合价升高总数

应用:①有关氧化还原反应的计算,②配平氧化还原反应方程式

典例精讲

[例6]含L2xl()20个Na2s0的溶液恰好被含4x09个凡2(>2。7的溶液氧化为JVgSQ,则元索Cr在被还原的

产物中的化合价是()

A.+6B.+3C.+2D.0

【学生回答】B

【解析】人&$。3被氧化为M^SQi,S元素化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,L2xl()20个2sO3失去

电子总数为2x1.2x10叫设元素。在被还原的产物中的化合价为T,K2G2。中Cr元素化合价为十6价,

4x09个长2a2O7得到电子总数为[6r)x2x4xl()i9。根据电子得失守恒,2xl.2xl02°=(6r)x2x4xl()i9,解得

x=3,所以元素。•在被还原的产物中的化合价是+3价。

【设计意图】通过具体的反应让学生分析电子得失和化合价变化,培养学生的分析能力,帮助学生掌握守

恒规律及其应用。

教学环节三氧化还原反应方程式的配平

任务L请同学们结合初中学习方程式配平思考配平的原则。

【情景引入】同学们,我们在初中就学习过方程式的配平,那对于氧化还原反应方程式的配平,大家思考

一下有哪些原则呢?

【师生活动】

教师:提出问题,引导学生结合初中知识思考氧化还原反应方程式配平的原则。

学生:思考并回答,教师总结出配平的基本原则:①质量守恒原则:反应前后,元素种类和原子个数守恒;

②得失电子守恒原则:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数;③电荷守恒原则:反应前后,阴阳离子所

带电荷总数守恒。

教师:以Z〃+HN()3(稀尸初NO3)2+NO+%O为例,详细讲解配平步骤:标价态、列得失、求总数、配系数、

查守恒。

①标价态一标出变化的元素化合价

oyr以.

Zn+HNO;-4n(、O山+、。卜H}O

②列得失——标出化合价的变化值(双线桥法)

Ir”・1,

Z■+H>O;­、。卜H;O

③求总数——求出得失电子的最小公倍数

失XeXJ

II

ZiHHM);—ZiM、O山*M*IIjO

WJcXJ

④配系数——确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数,冉根据质量守恒配平其他物质。

失力X3

3Zn4gH\o,=^zi>(\O4H,O

/kX】

⑤查守恒——检查电子、电荷、质量守恒

学生:认真听讲,理解配平步骤,并跟随教师一起进行配平。

【总结讲解】

二、氧化还原反应方程式的配平

1.基本原则

①质量守恒原则:反应前后,元素种类和原子个数守恒。

②得失电子守恒原则:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数

③电荷守恒原则:反应前后,阴阳离子所带电荷总数守恒。

2.配平步骤

列变化:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价

求总数:通过求最小公倍数使化合价力降总值相等

配系数:确定氧化剂与还原剂的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数

查守恒:检查质量、电荷、电子是否分别守恒

【设计意图】通过回顾初中知识引入,让学生建立知识联系,逐步引导学生掌握氧化还原反应方程式配平

的原则和步骤。

典例精讲

【例I】配平氧化还原反应的方程式

①L+KOH—KI+KIO3+H20

②NH5+NO2—N2+H20

③C2H6+O2—C02+H2O

④KMnO4+HCI—KCI+M11CI2+H20+Cl2t

【学生回答】

①1I2+6KOH—5KI+IKIO3+3H2O

@8NH3+6NO2—7N2+12H2O

(3)2c2H6+702—4CO2+6H20

④2KMiQ+16HC1—2KC1+2MnCh+8H2O+5cl2t

【情景引入】我们已经掌握了配平的原则和步骤,那对于不同类型的氧化还原反应方程式,有哪些配平方

法呢?下面我们来学习几种常见的配平方法。

【师生活动】

教师:讲解正向配平法、逆向配平法、缺项配平法和整体配平法的适用情况和具体操作方法,并通过具体

的例子进行详细讲解。

学生:认真听讲,记录笔记,理解各种配平方法的特点和应用。

【总结讲解】

二、氧化还原反应方程式的配平

3.配平方法

(1)正向配平法

适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计审数,然后再确定还原

产物和氧化产物的化学计量数。

♦4-L〜&.20

MnOjMIKMit)-dUO

失去2x-

(2)逆向配平法

适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的级化还原反应。先确定氧化产物和还原

产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。

CI•-+2NaOH-NaC・I+NaCIOfH•.O

募*

(3)缺项配平法

缺项的方程一般根据环境配H+、OH、H20,且电荷守恒。

(4)整体配平法

同一物质中多种元素变价,采用整体配平法。

典例精讲

【例2】

配平下列氧化还原反应方程式。

(1)-_HC1(浓)+___MnO2-----Cl2t+一MncL+一_H2O

(2)__Cu+_一HNOK稀尸=___CU(NO3)2+____NOt+一_H2O

_KI+_

(3)_―KIO3+—H2SO4=___b+—_K2SO4+__H2O

MnO+___H++__Cl-=___Mi?++___H0

(4)__4___Cht+.2

(5)__s+__KOH=__K2S+___K2SO3+___H2O

【学生回答】

(1)41112(2)38324(3)(4)(5)36213

*6

课堂小结

a举交火

[—qJ

的0

内・美

・他迈・星

氧化还原反应规律及配平

一、氧化还原反应的规律

1.价态归中,互不交叉规律

同种元素不同价态变相邻中间价态

2.价态歧化规律

同一元素化合价既升高又降低

3.强弱规律

模型:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物

结论:氧化性:氧化剂〉氧化产物;还原性:还原剂>还原产物

4.反应先后规律

原则:氧化剂先与还原性强的反应;还原剂先与氧化性强的反应

5.守恒规律

内容:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数;化合价降低总数化合价升高总数

应用:计算、配平

二、氧化还原反应方程式的配平

1.基本原则

质量守恒

得失电子守恒

电荷守恒

2.配平步骤

标价态

列得失

求总数

配系数

查守恒

3.配平方法

正向配平法

逆向配平法

缺项配平法

整体配平法

8

随堂练习

i.已知在热的碱性溶液中,

NaCIO发生如下反应:3NaC10===2NaCl+NaClC)3

在相同条件下NaCKh也能发生类似的反应,其最终产物是()

A.NaCKNaCIOB.NaCKNaClOs

C.NaClOsNaC103D.NaCIO?.NaClO4

【答案】B

2.下列反应中,体现氧化还原反应价态归中原理的是()

A.2H2O2世必2H2O+O2T

B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

C.2H2S+SO2=3SJ_+2H2O

D.2KC103===2KCl+302t

【答案】C

3.根据反应式:

3+2+

(1)2Fe+2I=2Fe+l2.

2+3+

(2)Br2+2Fe=2Br+2Fe,

可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()

A.BrA.Br、Fe2\IB.kFe2\Br

C.Br、I、Fe2+D.Fe2\I、Br

【答案】B

4.已知:①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCL+5cLT+8H?O

②CFeCh十3B12=4FCC13十2FcBi3

@Cl2+2KBr=Br2+2KCL根据上述反应,判断下列结论错误的是

A.溶液中可发生反应:2FeC1

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