氧化还原反应教案第2篇【教学内容、目标】1、了解化学反应的分类方法,初步认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。2、学会用化合价升降和电子转移观点来理解氧化还原反应(能初步运用“对立统一”观点了解有下面是小编为大家整理的氧化还原反应教案,供大家参考。
【教学内容、目标】
1、了解化学反应的分类方法,初步认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。
2、学会用化合价升降和电子转移观点来理解氧化还原反应(能初步运用“对立统一”观点了解有关概念的辩证关系)。
3、初步学会用箭头符号正确表示电子转移方向和数目。
【知识讲解】
本节重点是用化学价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应的概念。
本节难点是用箭头符号表示和分析氧化还原反应。
一、化学反应的分类方法
1、仅从物质类型分为无机化学反应和有机化学反应。
2、既从物质类别又从物质反应前后种数分为四种基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
3、按反应中有无电子转移分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
4、按反应中微粒形态分为离子反应和非离子反应(分子之间或分子与原子之间的反应)。
5、按反应中能量变化形式如热量的变化分为吸热反应和放热反应。
氧化还原反应
二、氧化还原反应
1、氧化还原反应的特征和本质
初中化学仅以得氧、失氧的观点初步认识氧化反应和还原反应。但是有许多反应尽管没有氧参与,如钠在氯气中燃烧2Na+Cl2NaCl也属于氧化还原反应;
而碳在氧气燃烧生成二氧化碳表面上似乎只有碳得到氧,发生了氧化反应那么什么物质失去了氧呢?谁被还原了呢?“失氧”的观点不能自圆其说;
再如氢气还原氧化铜生成铜和水的反应:++其中氧元素的化合价在反应前后保持-2价没有变化,实质上起氧化作用的是+2价铜元素,并不是-2价的氧元素。因此得氧,失氧观点是不全面,不完整,不确切的一种说法。
其实在化学反应前后,凡涉及元素价态变化的反应都属于氧化还原反应。元素化合价的升降是相辅相成的关系,有升必有降,这是判断氧化还原反应的依据和特征。由于元素化合价数值与正负跟该元素的一个原子得失电子数目或形成共用电子对数目及其偏移状况有关,所以氧化还原反应的本质是电子转移。
2、与氧化还原反应有关的“成对”概念及其辩证关系
以下跟氧化还原反应有关的“成对”概念既相互对立又紧密相联缺一不可,都统一于同一反应之中才具有意义。
(1)氧化反应~还原反应
物质失去电子(相应元素化合价升高)的反应就是氧化反应(或称“被氧化”);
物质得到电子(相应元素化合价降低)的反应就是还原反应(或称“被还原”)。如:
;
在一化学反应中有物质发生氧化反应,则必然有物质发生还原反应,二者尽管表现不同,但必走同时存在于某一具体反应中。
(2)氧化剂~还原剂
在化学反应中得电子的物质(所含元素化合价降低的物质)称为氧化剂;
在化学反应中失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)称为还原剂。在氧化还原反应中电子是从还原剂转移到氧化剂。必须强调的是在氧化还原反应中氧化剂、还原剂均是指反应物,二者必定同时存在,两者既在不同种反应物中,也可以在同一物质中,甚至可以存在于某一单质中。两者既是对立的(争夺电子)又是统一的(共依共存)。
(3)氧化性~还原性
在化学反应中,氧化剂夺电子的性质称为氧化性(或称氧化能力);
还原剂失电子的性质称为还原性(或还原能力)。所谓氧化剂的强弱,就是指它的氧化性强弱;
所谓还原剂的强弱,就是指它的还原性的强弱。
(4)氧化产物~还原产物
这一对概念只针对生成物而言。还原剂失去电子被氧化后的生成物称为氧化产物;
氧化剂得电子被还原后的生成物称为还原产物。氧化产物相对同一反应的氧化剂具有较弱的氧化性;
还原产物相对同一反应的还原剂具有较弱的还原性。
上述四对概念之间的关系可归纳如下:
失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)
氧化剂 + 还原剂 ==== 还原产物 + 氧化产物
(氧化性强)(还原性强) (还原性较弱)(氧化性较弱)
得电子,化合升降低,被还原(发生还原反应)
也可概括为六个字“失→高→氧,得→低→还。”
3、常见的氧化剂和还原剂
常见的氧化剂有:
(1)活泼的非金属单质如:卤素单质(X2)、O2、S等。
(2)高价金属阳离子如:Fe3+、Cu2+等。
(3)高价或较高价含氧化合物如:MnO2、浓H2SO4、HNO3、酸化KMnO4。
常见的还原剂有:①活泼或较活泼的金属:如K、Na、Z1、Fe等。
②一些非金属单质:如H2、C、Si等。
③较低态的化合物:CO、SO2、H2S等。
一般情形下强氧化剂与强还原剂共存可发生氧化还原反应;
而弱氧化剂与弱还原剂则较难发生氧化还原反应。
4、电子转移方向和数目的表示方法:
(1)用双线箭头符号表示(方程式两边同一元素的原子得、失电子的情形
失2×2e
得e 得3e
(2)用单线箭头符号表示(仅在方程式左侧反应物上原子得、失电子的情形)
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
本节考点:氧化还原反应的基本概念;
氧化性和还原性强弱的判断;
根据得失电子守恒推断氧化产物或还原产物;
配平氧化还原反应的方程式并标出电子转移的方向和数目。
一、氧化还原反应的基本概念
二、氧化性和还原性强弱的比较
1.在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
例3.根据反应:①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl 可知:I-、Fe2+、Cl-、SO2的还原性由强到弱的顺序是( )
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
判断一个氧化还原反应能否进行,也应遵循“由强到弱”的规律,即反应式中的物质应符合“氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物”。
例4 已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
2.根据元素周期表,同周期元素的单质(或原子)从左到右还原性渐弱,氧化性渐强(稀有气体元素除外),同主族元素单质(或原子)从上到下还原性渐强,氧化性渐弱。例如,氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S(含常识性知识),还原性:NaRb+>Cs+
3.根据金属活动顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
还 原 性 渐 弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+)Cu2+ Fe3+ Ag+
氧 化 性 渐 强
4.①据原电池电极:负极金属比正极金属活泼(还原性强);
②据电解池中放电顺序,先得(或失)电子者氧化性(或还原性)强,其规律为:阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序):参考3中规律。阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序):S2->I->Br->Cl->OH->NO3- 、SO42-等。
5.同种元素价态越高,氧化性越强(如Fe3+>Fe2+),但例外地,氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4),最高价态只有氧化性;
价态越低,还原性越强(如S2->S>SO2),最低价态只有还原性;
中间价态兼具氧化性和还原性。
6.反应原理相似的不同反应中,反应条件要求越低,说明氧化剂或还原剂越强。
1.了解氧化反应、还原反应的概念。
2.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应。(重点)
3.培养由现象到本质的科学探究意识。
4.理解氧化还原反应的本质是电子转移。(难点)
氧化还原反应
[基础·初探]
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
结论:一种物质被氧化,另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
结论:反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
结论:凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。
[探究·升华]
[思考探究]
氧化还原反应的概念及联系
(1)CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O和CO+CuO△(=====)Cu+CO2两反应,谁是氧化还原反应?判断依据是什么?
【提示】后者,反应前后化合价有变化。
(2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑反应中,什么元素被氧化?哪种物质为还原产物?
【提示】Zn被氧化,H2为还原产物。
(3)在反应2KClO3MnO22KCl+3O2↑中,哪种元素被还原?哪种物质是氧化产物?
【提示】氯元素被还原,O2为氧化产物。
(4)氧化还原反应是不是一定属于四种基本反应类型中的一种?
【提示】不一定。如3CO+Fe2O3高温(=====)3CO2+2Fe就不是四种基本反应类型中的任何一种,但却是氧化还原反应。
[认知升华]
升华1氧化还原反应概念间的关系
记忆口诀:
升→失→氧→氧→氧
降→得→还→还→还
升华2氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
即:
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
[题组·冲关]
题组1氧化还原反应的有关概念的理解与判断
1.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()
A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
C.2NaHCO3△(=====)Na2CO3+CO2↑+H2O
D.CaO+H2O===Ca(OH)2
【解析】氧化还原反应的特征是化合价发生变化,A、C、D均无化合价的变化,是非氧化还原反应;
B是置换反应,是氧化还原反应。
【答案】B
2.下列关于氧化还原反应的说法中错误的是()
A.在反应中失去电子的物质被氧化,得到电子的物质被还原
B.在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质
C.氧化还原反应是一种物质首先被氧化,另一种物质再被还原的反应
D.只有氧化没有还原的反应是不存在的
【解析】氧化反应和还原反应是同时发生的,二者既是对立的,又是统一的。
【答案】C
3.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
被氧化的元素是________,被还原的元素是________,发生氧化反应的物质是________,发生还原反应的物质是________,还原产物是________,氧化产物是________。
【答案】CuNCuHNO3NOCu(NO3)2
【题后反思】
氧化还原反应中的4个“不一定”
(1)一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如0(Cl2)+H2O===H-1(Cl)+H+1(Cl)O中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4△(=====)K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。
(3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。
(4)某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如HCl→Cl2是被氧化。
题组2氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
4.下列反应中,既是化合反应又是氧化还原反应的是()
A.二氧化硫催化氧化成三氧化硫:2SO2+O2催化剂2SO3
B.氯气通入溴化钠溶液中:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
C.稀盐酸与硝酸银溶液混合反应:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
D.氧化钠跟水反应:Na2O+H2O===2NaOH
【解析】化合反应是两种或两种以上的物质作用生成一种物质的反应,由此可知,A、D项属于化合反应。判断一个反应是否属于氧化还原反应的关键是看反应前后元素的化合价是否发生变化,由此分析题目所给的四个选项,不难看出C、D项中各元素的化合价在反应前后均未发生变化,它们不属于氧化还原反应;
A项中的硫、氧元素,B项中的氯、溴元素的化合价均发生了变化,它们应属于氧化还原反应。综上所述,只有A项符合题意。
【答案】A
5.下列反应是分解反应但又是氧化还原反应的是()
A.BaCO3高温(=====)BaO+CO2↑
B.2KMnO4△(=====)K2MnO4+MnO2+O2↑
C.2CO+O2点燃(=====)2CO2
D.CO+CuO△(=====)Cu+CO2
【解析】A项,不是氧化还原反应;
C项,不是分解反应;
D项,不是分解反应。
【答案】B
氧化还原反应中电子转移的表示
[探究·升华]
[思考探究]
电子转移方向和数目的两种表示方法
(1)双线桥法表示电子转移的方向与数目
H2+CuO△(=====)Cu+H2O
(2)单线桥法表示电子转移的方向与数目
3Cl2+2Fe点燃(=====)2FeCl3
【提示】
[认知升华]
电子转移两种方法的书写步骤
(1)双线桥法的书写步骤
(2)单线桥法的书写步骤
【特别提醒】单线桥法与双线桥法的区别
(1)单线桥法表示时箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素;
表示时只标转移电子的数目。
(2)双线桥法表示时①箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素;
②表示时要标出“得到”或“失去”;
③电子数目且电子数目相等。
[题组·冲关]
1.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是()
【解析】A项,电子转移的方向不正确;
C项,Zn失去2e-;
D项,Cu失去2e-。
【答案】B
2.(1)写出下列反应的化学方程式,用双线桥法标明电子转移的方向和数目,并注明“被氧化”、“被还原”。
①Fe2O3与CO在高温下的反应:___________________________________。
②KClO3与MnO2在共热条件下反应:________________________________
______________________________________________________________。
③H2S气体和SO2气体反应生成S和水:_____________________________
_____________________________________________________________。
(2)写出下列反应的离子方程式,并用单线桥法标明电子转移的方向和数目。
①Cu和AgNO3溶液反应:________________________________________。
②实验室制Cl2的反应为MnO2+4HCl(浓)△(=====)MnCl2+Cl2↑+2H2O:
____________________________________________________________。
③向FeCl2溶液中通入Cl2生成FeCl3:_______________________________
______________________________________________________________。
【答案】
3.实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4Cl△(=====)NaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是()
A.NaNO2发生氧化反应
B.生成1molN2时转移的电子数为6mol
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.被氧化和被还原的元素是同一种元素
【解析】↑+2H2O中,NaNO2发生还原反应,生成1molN2,转移3mole-,NH4Cl中N被氧化,被氧化和被还原的元素均为N。
【答案】D
教学设计思路:
氧化还原反应的知识在高中化学中占有极其重要的地位和作用。要想准确把握氧化还原反应的知识,就必须准确把握两条知识脉络:
其一,准确把握氧化还原反应知识在整个中学化学中的知识脉络。氧化还原反应知识贯穿于中学化学教材的始终:从初中阶段的简单了解,到本节课的基本理论知识,再到元素化合物部分的实际应用,再到化学电源本质的理解,再到有机化学中物质类型的变化关系,层层推进,高潮迭起。
其二,准确把握学生的认知规律和氧化还原反应知识在本节教材中的知识脉络。本节课从复习回顾初中所学氢气还原氧化铜的反应入手,从“得氧失氧”的初步认识,到“化合价升降”的基本规律,再到“电子转移”的反应本质,一步一步,环环相扣,由表及里地揭示出氧化还原反应的本质。
本节课充分运用“启发一探究”教学方法,恰当地处理教材,引导学生通过“小组合作、讨论探究”,由浅入深、循序渐进,一步一步探索氧化还原反应的本质。这正体现了新课改的精神。
课程标准:
根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应
教学目标:
根据《课程标准》的要求、教材的编排意图及高一学生的特点拟定如下教学目标:
知识与技能
(1)初步掌握用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。
(2)理解氧化还原反应与四大反应类型之间的关系。
(3)能够举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
过程与方法
(1)培养学生的思维能力:由表及里,透过现象分析本质。
(2)培养学生的分类思想:依据不同的标准,化学反应就会有不同的分类。
情感态度与价值观
(1)通过氧化反应和还原反应既对立又统一的关系,培养学生“对立统一”的辨证思想。
(2)通过氧化还原概念的演变,培养学生发展的眼光、科学的态度,探究的精神。
教学重点、难点:
教学重点:
(1)用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应;
(2)理解氧化还原反应的本质是电子转移;
(3)掌握氧化反应、还原反应、氧化还原反应等的概念。
教学难点:
用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。
教学评价:
通过教师创设问题情境和学生的合作探究,让学生亲历氧化还原反应有关概念的形成过程,理解有关概念。
通过小组合作学习、交流及展示,检查学生对知识的理解和掌握情况。
通过达标练习,检查学生对知识的理解、运用及情感培养情况。
教学手段:
启发式教学
通过学案导学,课堂启发,引导学生从“得氧失氧”到“化合价升降”,再到“电子转移”,一步一步探究氧化还原反应的本质。
多媒体辅助教学
本节中电子转移是微观过程,恰当运用多媒体手段,将NaCl形成过程用动画展示。将微观的、抽象的知识,转变成形象的、直观的动画,化难为简,事半功倍。
教学过程:
第三节 氧化还原反应
一、基本概念:
氧化反应:得氧→化合价升高→失去(或偏离)电子
还原反应:失氧→化合价降低→得到(或偏向)电子
氧化还原反应:得失氧→化合价升降→电子转移(得失或偏移)
二、判断依据:
有元素化合价变化
三、本质:
电子转移(得失或偏移)
四、与四大基本反应类型的关系。
教学反思:
本节课最基本的教学方法是借助导学案,进行启发式教学,引导学生小组交流、讨论、一步步探究氧化还原反应。所以,本节课在具体的操作中能否成功,关键就在于老师能否对学生进行恰当的启发、引导,让学生活跃起来,积极主动的进行思考、交流、探究,得出结论,体现新课改所提倡的“学生为主体、教师为主导”的现代教育理念。
本节课的难点是电子转移,这是微观过程,比较抽象,学生不好理解。我的解决方法是:运用多媒体手段,将NaCl形成过程中的电子转移过程用动画展示,将微观的、抽象的知识,转变成形象的、直观的动画,化难为简,事半功倍。
另外,本节课通过对氧化还原反应有关概念的探究,还要培养学生“对立统一”的辨证思想,并引导学生用变化的、发展的眼光看问题。