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高一化学教案:《氧化还原反应》教学设计

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高一化学教案:《氧化还原反应》教学设计

学习目标:

1、了解氧化还原反应的基本概念

2、掌握氧化性、还原性强弱的比较

3、综合运用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应

学习重点和难点:表示电子转移的方法、氧化还原反应的基本规律及其应用

目标1:氧化还原反应基本概念

根据反应中是否有元素化合价的升降,可以把反应分成两类:氧化还原反应和非氧化还原反应。

1.氧化还原反应的特征: 。

判断一个反应是否为氧化还原反应的依据 。

2.氧化还原反应的实质: 。

3. 氧化还原反应与基本反应类型的关系:

⑴化合反应:可能是氧化还原反应,一般说, 的化合反应是氧化还原反应。

⑵分解反应:可能是氧化还原反应,一般说, 的分解反应是氧化还原反应。

⑶置换反应:全部是氧化还原反应。 ⑷复分解反应:都是非氧化还原反应。

4.有关概念之间的联系:

氧化剂(具有氧化性)→ 电子 →被 →发生 反应 →得到 产物

还原剂(具有还原性)→ 电子 →被 →发生 反应 →得到 产物

目标2:表示电子转移的方法

1.双线桥法:表示同种元素在反应前后转移电子的情况。

例如:

注意:①箭号从反应物指向生成物,起止为同一元素。

②箭号不代表电子转移的方向。 ③电子有得必有失,电子得失总数应相等。

④参加反应的所有元素可能是全部,也可能只是其中一部分参加了氧化还原反应。

练习:2Mg + CO22MgO + C 2KClO3 2KCl + 3O2 ↑

2.单线桥法:表示反应过程中电子在反应物之间的转移情况。

例如:

注意:①箭号从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。

②箭号表示电子转移的方向。

③数字表示某元素失电子(也是另一元素得电子)的总数。

练习:

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

目标3:氧化还原反应的基本规律及作用

1.守恒律:对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数和降低总数相等,失电子总数和得电子总数相等。除此之外,质量和原子个数也都守恒。

作用:有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原方程式。

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

氧化性: 剂 > 产物 还原性: 剂 > 产物

3.互不换位规律

① 同种元素相邻价态的粒子不发生氧化还原反应(即不发生转化)。

如:S与H2S,SO2与H2SO4,均不能反应,因此可以用浓H2SO4来干燥SO2气体。

② 含同一元素的高价态化合物和低价态化合物反应时,该元素的价态互不换位,而是生成中间

价态的物质,即高价态 + 低价态→中间价态(同种元素之间的氧化还原只靠拢不交叉)。

如:H2S(-2) + H2S(+6)O4(浓)= ; KCl(+5)O3 + 6HCl(-1) =

作用:a.判断元素或物质氧化性或还原性的有无或可能,但非难易。

b.分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。

4.优先律:在同一个反应环境中,氧化剂遇到多种还原剂时,首先与最强的还原剂反应,反之亦然。如在 FeI2溶液中通入Cl2,因还原性I->Fe2+,所以当Cl2不足时,先将I—氧化,FeI2 + Cl2(少量) = 当Cl2足量时,才能将Fe2+,I—完全氧化。 FeI2 + Cl2(过量) =

目标四:氧化性和还原性强弱程度的判断

1.根据金属活动顺序表判断

金属单质的还原性:

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>H2>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

金属离子氧化性:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+

>Na+>Ca2+>K+

2.根据非金属活动顺序进行判断

非金属单质的氧化性顺序:F2>O2>Cl2>Br2>I2>S

阴离子的还原性顺序:F-<O2-<Cl-<Br-<I-<S2-

3.根据周期表位置判断

在周期表中,从左往右,元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素,从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱.

4.根据元素化合价价态的高低判断

一般说来,氧化剂含有较高价态的元素,还原剂含有较低价态的元素。变价元素位于最高价态时,只有氧化性;位于最低价态时只有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。可记忆为:“高价氧化低价还,中间价态两边转”。如:

H2S为强还原剂;浓H2SO4为强氧化剂,单质S和SO2既有氧化性,又有还原性。

5.根据氧化还原反应进行的方向判断

氧化性强弱为:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂

还原性强弱为:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂

如:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 氧化性:Cl2>HIO3 Cl2>I2 还原性:I2>HCl

6.根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)的不同进行判断M.Jab88.cOM

应当注意的是:判断氧化性或还原性的依据是得失电子的难易程度,而不是得失电子数目的多少,所以反应条件越容易,反应速度越快。氧化性或还原性就越强,反之则弱。

7.根据原电池中的电极反应判断

正极:强氧化剂 + ne- = 弱还原性物质

负极:强还原剂 - ne- = 弱氧化性物质

8.根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱判断

如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,可判断氧化性:Cl>S>P>C。

9.外界条件对某物质氧化性或还原性强弱的影响

⑴物质的浓度越高,氧化性或还原性越强。(如HNO3)

⑵温度越高,氧化性或还原性越强。 ⑶酸性越强,氧化性越强(KMnO4)。

目标5 : 氧化还原反应方程式的配平

1、原则:化学方程式中化合价升高和降低的总数相等。

2、步骤:标变价、列变化.求总数、配系数

[说明]配平离子方程式时,配平时应注意质量守恒和电荷守恒。

练习:

1.Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

2. Cl2 + KOH = KClO3 + KCl + H2O

3. Cu2S + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑+ H2SO4 + H2O

4. MnO4—+ SO32— + H+ = Mn2+ + SO42— + H2O

5.H2O2 + Cr 2(SO4)3 + NaOH = Na2SO4 + Na 2CrO4 + ;

6.FeSO4 + O2 + H2O = Fe(OH)3 + Fe2(SO4)3

精选阅读

高一化学《氧化还原反应》学案设计


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高一化学《氧化还原反应》学案设计

教学课题氧化还原反应课时1
教学目标(三维目标)【知识与技能目标】1、了解氧化还原反应、元素化合价的变化、原子之间的电子转移三者之间的关系,从本质上认识氧化还原反应。2、了解氧化反应、还原反应、氧化还原反应、被氧化、被还原、氧化剂、还原剂等基本概念。【过程与方法目标】通过对氧化还原反应的学习与研究,正确地认识氧化还原反应中各物质的关系,了解氧化还原反应的本质是电子转移,进一步理解科学探究的意义。【情感态度与价值观目标】感知事物的现象与本质的关系,对立统一的观点。
教学重点用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应;使学生掌握氧化还原反应的概念
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、并用“双线桥”反映相互关系;对氧化还原知识的具体运用。
教学方法复习旧知-探索新知-归纳总结-练习反馈启发引导式教学方法
教学手段/教学用具教学准备投影仪
教学过程
复习导入:
请根据初中学过的知识,请同学们列举几个氧化反应和还原反应,如①2Mg+O2=2MgO;②H2+CuO=Cu+H2O讨论并交流这类化学反应的分类标准;氧化和还原反应是分别独立进行的吗?
学生讨论并交流
学生随意发挥:Mg得到氧发生氧化反应、化合反应,CuO失去氧发生还原反应、置换反应。氧化反应和还原反应同时存在,同时发生,它们是对立统一,不能分开的。
同学总结并得出结论:物质得到氧的反应是氧化反应,物质失去氧的反应是还原反应,根据物质得氧和失氧为标准来判断。氧化反应和还原反应同时发生,相互依存,这样的反应称为氧化还原反应。
新课讲授:
教师提问2Na+Cl2=2NaCl是否为氧化-还原反应?
学生认为不是。
教师:事实上这个反应是氧化还原反应。
请同学们分析下列反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化,如何变化?
教师引导学生归纳:
氧化还原反应中,有元素的化合价发生了变化:得到氧的元素化合价升高,失去氧的元素化合价降低。因此也可以说:元素化合价升高的反应是氧化反应;元素化合价降低的反应是还原反应;有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
请同学们分析下列反应中元素的化合价变化
教师指出:
并非只有得氧和失氧的反应才是氧化还原反应,凡是有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。在我们学过的化学反应中,可以根据元素的化合价有没有发生变化分为两类:如果从反应物变为产物时,元素的化合价发生了变化,即为氧化还原反应;如果没有发生化合价的变化,即为非氧化还原反应。
教师提问:
化学变化的实质是原子这间的重新组合,我们知道,元素化合价的升降与电子转移密切相关,氧化还原反应中,粒子间发生重新组合,元素的化合价发生变化,需然与原子结构有密切的联系?这种联系是什么?
同学们带着问题观看多媒体动画模拟氯化钠和氯化氢的形成过程。
观看结束后,请同学写出这两个化学反应方程式,并标明元素的化合价变化。讨论化学反应过程中对电子的转移情况。
同学们在教师的引导下,一同分析这两个化学反应,得出结论:电子的得失和电子偏移引起化合价的变化,氧化反应表现为元素化合价的升高,实质是元素的原子失去或偏离电子的过程;还原过程表现为元素化合价的降低,实质是该元素的原子获得或偏向电子的过程。
氧化剂与还原剂的概念的讲述:
同学们总结出在氧化还原反应中,元素化合价发生变化,在反应中反应物被氧化或被还原。在反应中,氧化剂是得到电子的或电子对偏向的物质,本身具有氧化性,反应后化合价降低;还原剂是失去电子的或电子对偏离的物质,本身具有还原性,反应后化合价升高。整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。
请同学们思考并回答以下两个问题:
1.有人说置换反应,有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应多部氧化还原反应。你认为这个说法正确吗?请说明你的理由。
2.尝试画出化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图,并列举具体的化学反应加以说明。
学生回答:
置换反应多部属于氧化还原反应
有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应多部属于氧化还原反应
复分解反应多部属于非氧化还原反应
巩固提高:
1.下列说法中正确的是()
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化反应和还原反应需然同时发生
C.氧化剂在反应中失去电子,所含元素化合价升高,被氧化
D.还原剂在反应中失去电子,所含元素化合价升高,被氧化
2、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是()
A.KClO3在反应中得到电子B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化D.1molKClO3参加反应有2mol电子转移
小结作业:
1.从不同的观点认识氧化还原概念的发展
得氧、失氧的观点化合价升降的观点电子得失(转移)的观点
氧化反应得到氧的反应元素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元素化合价降低的反应得到电子的反应
氧化还原反应有得失氧的反应有元素化合价升降的反应有电子转移的反应
2.氧化还原反应的本质是电子转移
3.氧化还原反应的特征
某些元素的化合价在反应前后发生了变化
4.氧化还原反应的判别依据化合价是否发生变化
5.氧化还原反应中的转化关系
物质所含元素化合价升高,是因为在反应过程中失去电子,结果被氧化,是还原剂,还原剂具有还原性,还原剂被氧化得到氧化产物;
物质所含元素化合价降低,是因为在反应过程中得到电子,结果被还原,是氧化剂,氧化剂具有氧化性,氧化剂被还原得到还原产物。
作业:P399
板书设计:
氧化还原反应
一、定义失去(或偏离)电子的反应叫做氧化反应得到(或偏向)电子的反应叫做还原反应有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应没有电子转移(得失或偏移)的反应是非氧化还原反应
二、氧化还原的电子转移:

三、氧化剂-氧化性-得电子被还原-生成还原产物还原剂-还原性-失电子被氧化-生成氧化产物
教学反思

高一化学教案:《氧化还原反应方程式的配平》教学设计


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高一化学教案:《氧化还原反应方程式的配平》教学设计

教学目标

知识目标

使学生掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式。

能力目标

培养学生配平氧化还原反应方程式的技能。

情感目标

通过对各种氧化还原反应方程式的不同配平方法的介绍,对学生进行辩证思维的训练。

教学建议

教学重点:氧化还原反应方程式配平的原则和步骤。

教学难点:氧化还原反应方程式配平的一些可借鉴的经验。

教材分析:

氧化还原反应方程式的配平是正确书写氧化还原反应方程式的一个重要步骤,也是侧重理科学生所应掌握的一项基本技能。配平氧化还原反应方程式的方法有多种,本节介绍的“化便谷升降法”就是其中的一种。

教材从化学反应中的物质变化遵守质量守恒定律引入,说明氧化还原反应方程式可以根据质量守恒定律来配平,但对于较复杂的氧化还原反应,根据质量守恒定律来配平不太方便,进而引出用“化合价升降法”解决这一问题的有效措施。

本节教材通过三个典型的例题,对三种不同类型的氧化还原反应进行细致分析;介绍了三种不同的配平方法,培养了学生灵活看待氧化还原反应方程式的配平能力,训练了学生的辩证思维。

教材还通过问题讨论,将学生易出错误的氧化还原反应的离子方程式,用配平时应遵循的原则—化合价升降总数相等,进行分析判断,强化了配平的关键步骤—使反应前后离子所带的电荷总数相等的原则,培养了学生的能力。

教法建议

教学中应注重新旧知识间的联系,利用学生所学的氧化还原反应概念和接触的一些氧化还原反应,学习本节内容。教学中应采用精讲精练、讲练结合的方法,使学生逐步掌握氧化还原反应的配平方法。不能使学生一步到位,随意拓宽知识内容。

1.通过复习,总结配平原则

教师通过以学生学习过的某一氧化还原反应方程式为例,引导学生分析电子转移及化合价的变化,总结出氧化还原反应方程式的配平原则—化合价升降总数相等。

2.配平步骤

[例1]、[例2]师生共同分析归纳配平基本步骤:

(1)写出反应物和生成物的化学式,分别标出变价元素的化合价,得出升降数目。

(2)使化合价升高与化合价降低的总数相等(求最小公倍数法)

(3)用观察的方法配平其它物质的化学计算数(包括部分未被氧化或还原的原子(原子团)数通过观察法增加到有关还原剂或氧化剂的化学计量数上),配平后把单线改成等号。

该基本步骤可简记作:划好价、列变化、求总数、配化学计量数。

[例3]在一般方法的基础上采用逆向配平的方法。属于经验之谈,是对学生辩证思维的训练,培养了学生的创新精神。

为使学生较好地掌握配平技能,建议在分析完每个例题后,补充针对性问题,强化技能训练,巩固所学知识。

另外,关于氧化还原反应的离子方程式的书写,可组织学生结合教材中的“讨论”、得出氧化还原反应的离子方程式的配平要满足原子个数守恒、电荷守恒、化合价升降总数相等。然后组织学生进行适当练习加以巩固。通过设置该“讨论”内容,巩固了氧化还原反应配平的知识,强化了氧化还原反应的配平在学习化学中的重要作用。

对于学有余力的学生,教师可补充配平的另一种方法—离子一电子法,以及不同化合价的同种元素间发生氧化还原反应时,氧化产物和还原产物的确定方法:氧化产物中的被氧化元素的价态不能高于还原产物中被还原元素的价态。

如:(浓)—氧化产物是而不是或,还原产物是而不是。 氧化产物的还原产物。

典型例题

例1 一定条件下,硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:

,请配平方程式。

选题目的:复习巩固氧化还原反应方程式的一般配平方法,当使用一般配平方法有困难时可用其它方法配平。拓宽视野,达到简化配平方法的目的。此题适于任何学生。

解析:一般可根据元素化合价的变化关系

5NH4NO3 ====2HNO3+4N2↑+9H2O

升高3×5

降低5×3

为了简化配平过程,也可通过反应物中氮元素的平均化合价及变化关系

5/2NH4NO3 ——HNO3+2N2↑+9/2H2O===>5NH4NO3 ===2HNO3+4N2↑+9H2O

N:+1——→+5 升高4×1

2N:(+1—→0)×2降低2×2

注:在配平此题时一定要注意,氮元素的化合价不能出现交叉现象

解答: 5、2、4、9。

启示:对于同种物质中同种元素价态不清或同种物质中同种元素的价态不同时,只需根据化合价法则,找出元素的相应化合价,抓住质量守恒、电子守恒,就可正确配平。

例2 已知在下列反应中失去7mol电子,完成并配平下列化学方程式: 选题目的:加强对“氧化还原反应方程式的配平依据是化合价升降(电子转移)总数相等。”的理解。此题作为提高能力可介绍给学习程度较好的学生。

思路分析: 观察反应前后的化合价的变化:。CuSCN中各元素的化合价不十分清楚,则化合价的变化更不易一一找出,另外氧元素的化合价也发生了变化。因此,该题不宜使用一般方法配平,因SCN- 和HCN中元素化合价较复杂,做起来较麻烦,可利用氧化还原反应中氧化剂地电子总数和还原剂失电子总数是相等的这一规律。根据题中已知条件设未知系数求算。

设计量数为,计量数为,根据得失电子数相等,有7x=5y。

所以x:y=5:7,代入后用观察法确定其它物质计量数,最后使各项计量数变为整数,得:10、14、21、10、10、14、7、16。

注:解本题是依据氧化还原反应中,氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数是相等的这一规律。本题若用确定元素化合价变化进行配平,需确定中为+1价,S为-2价,1个应当失去,可得相同结果,但做起来较麻烦。

启示: 因中学阶段学生学习的化学反应是有限的,不可能把每一个反应都了解的很透彻,抓住氧化还原反应的配平依据,即可找到解题的切入点。

例3 在强碱性的热溶液中加入足量硫粉,发生反应生成-和。生成物继续跟硫作用生成和。过滤后除去过量的硫,向滤液中加入一定量的强碱液后再通入足量的,跟反应也完全转化为。

(1)写出以上各步反应的离子方程式;

(2)若有amol硫经上述转化后,最终完全变为,至少需和的物质的量各是多少?

(3)若原热碱液中含6mol,则上述amol硫的转化过程里生成的中的值为多少?

选题目的:该题以信息的形式给出已知条件,是培养学生学会提炼题中信息作为解题依据的能力;锻炼学生能够从不同角度思考问题,学会学习方法;复习巩固离子反应、氧化还原反应和氧化还原反应方程式的配平等知识在解题中的应用。

解析:

(1)①②③④

高三化学教案:《氧化还原反应》教学设计


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氧化还原反应

1.掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。

2.掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。

3.综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。

4.运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。

5.能够依据一些条件,判断物质氧化性、还原性的强弱。

第1课时氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物

概念定义注意点

氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高

还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低

被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高

被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低

氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物。

还原产物通过发生还原反应所得的生成物

氧化剂

得到电子的反应物常见氧化剂:(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、KMnO4等(4)过氧化物;如Na2O2、H2O2等

还原剂

失去电子的反应物常见还原剂:①活泼或较活泼的金属;如K、Na、Zn、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、Na2SO3、FeSO4

氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关。

还原性失去电子的能力

【例】(2010安徽卷,7)亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是

A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C.Li+和H+的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

答案:B

解析:A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—;D选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。

【例】下列叙述中正确的是()

A、含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性

B、阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性

C、失电子越多,还原性越强

D、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应

【解析】本题涉及了氧化还原反应常见的基本概念方面的最易出错的问题。解题时,可以通过举例的方式判断其正误。对于A,例如:NaCl中钠元素处于最高价,但并没有强氧化性,再如H3PO4中,磷元素处于最高价,而磷酸是非氧化性的酸,没有强氧化性。对于B,例如:Fe2+为阳离式,就具有还原性,MnO4-为阴离子,就具有氧化性。对于C,氧化性还原性的强弱与物质得失电子的难易程度有关,而与得失电子的多少无关。如金属Na比Al活泼,但Na-e—=Na+,Al—3e—=Al3+。对于D,一般情况下,强氧化剂与强还原剂之间相遇即可发生氧化还原反应,但有时还要满足一定的条件,否则就不能发生反应,如浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫具有强还原性,但两者之间就不能发生反应,原因是两者之间无中间价态。

答案:D

第2课时物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较

氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强

还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强

由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。

1.根据金属活动性顺序来判断:

一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。

2.根据非金属活动性顺序来判断:

一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。

3.根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示:

规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。

4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:

如:Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H20

2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O

后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性KMn04>Mn02

5.根据反应速率的大小来判断:

如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快),2H2SO3+O2=2H2SO4(慢),,

其还原性:Na2SO4>H2SO3>SO2

6.根据被氧化或被还原的程度来判断:

如:,,即氧化性:。

又如:,,

即有还原性:。

7.根据原电池的正负极来判断:

在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。

8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。

如:Cl-失去电子的能力强于OH-,还原性:。

9.根据元素在周期表中位置判断:

(1)对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。

(2)对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。

(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。

10.根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:

元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。

一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,

S(+6价)>S(+4价)等,还原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4

注意:①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。如:氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。

②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如:氧化性等。

【例1】根据下列方程式:⑴2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;⑵HClO+HCl=Cl2+H2O;⑶2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;⑷Fe+Cu2+=Fe2++Cu,判断下列各组物质氧化性强弱顺序正确的是

A.Fe3+>HClO>Cl2>Fe2+>Cu2+B.HClO>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+

C.Cl2>HClO>Fe3+>Cu2+>Fe2+D.HClO>Fe3+>Cl2>Cu2+>Fe2+

解析:此题看起来很复杂,但问题解决起来却非常简单,所依据的规律就是常说的“强制弱”规律。所谓的“强制弱”规律,指的是氧化性(还原性)强的物质可以把还原性(氧化性)弱的物质制出来,具体到某一个特定反应中的意思是说,具有氧化性的氧化剂(还原性的还原剂)可以把具有氧化性的生成物(还原性的生成物)制出来。由⑴可知,Cl2氧化性强于Fe3+,即Cl2>Fe3+,由⑵可知,HClO>Cl2,由⑶可知,Fe3+>Cu2+,由⑷可知,Cu2+>Fe2+。由此可进一步推知,正确答案为B。

【例2】(2010天津卷,5)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是

A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑

C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:

2MnO+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O

解析:B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2;C中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HCl>H2O2,HCl先反应),D错。

答案:A

命题立意:考查离子方程式的正误判断。

【例3】(2010广东理综卷,33)

某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。

(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH=________________.

(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.

(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).

①提出合理假设.

假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.

②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.

实验步骤预期现象和结论

步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.

步骤2:

步骤3:

解析:(1)NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。

(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。

(3)①很明显,假设3两种离子都存在。

②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。

答案:

(1)Na2SO3+H2O

(2)Na2SO3

(3)①SO32-、ClO-都存在

实验步骤预期现象和结论

步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中

步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色,证明有ClO-,否则无

步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液

若紫红色退去,证明有SO32-,否则无

第3课时氧化还原反应方程式的配平

1.配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒

2.配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):

①标出化合价变化了的元素的化合价。如:

+7-1+40

KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O

②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数,使之成1︰1的关系。如:+7-1+40

KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O

③调整系数,使化合价升降总数相等。

化合价↓5×②

KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O

化合价↑2×⑤

④根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如:2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O

⑤利用元素守恒,用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如:

2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。

【例1】硫代硫酸钠可作为脱氯剂,巳知25.0mL0.100mol?L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化为()。

A.S2-B.SC.SO32-D.SO42-

解析:根据氧化剂得到电子的物质的量与还原剂失去电子的物质的量相等:0.224L÷22.4L?mol-1×2×1=0.025L×0.100mol?L-1×2×m

m为氧化产物与硫代硫酸钠中硫元素的化合价差,所以m=4,硫代硫酸钠中S的化合价为+2价,被氯气氧化后,上升4价,即+6价。答案为(D)SO42-。

得到电子的物质的量的计算方法是:氧化剂(或还原产物)物质的量×化学式中参加还原反应的原子个数×化合价的差值;失去电子的物质的量的计算方法是:还原剂(或氧化产物)物质的量×化学式中参加氧化反应的原子个数×化合价的差值。答案:D。

【例2】(2010福建卷,24题前2小题)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:

(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。

(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:

□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3+□CI-

【解析】(1)将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分

(2)漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。

答案:

(1)增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。

(2)氧化还原反应单元测试题

一.选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)

1.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有

A、酸性B、碱性C、氧化性D、还原性

2.下列说法中错误的是

A、凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应B、化合反应不可能是氧化还原反应

C、置换反应一定是氧化还原反应D、分解反应可能是氧化还原反应

3.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。对于下列涉及H2O2的反应(未配平),H2O2仅体现氧化性的反应是

A、Na2O2+HCl→NaCl+H2O2B、Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O

C、H2O2→H2O+O2D、H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O

4.某种飞船是以N2H4和N2O4为动力源,反应式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,反应温度可高达2700℃,对于该反应,下列正确的说法是

A、该反应属于置换反应B、N2H4是氧化剂

C、N2O4是还原剂D、N2既是氧化产物又是还原产物

5.有M、N、P、E四种元素,有下列实验事实:

(1)M+N2+=M2++N(在溶液中反应)

(2)P+2H2O(冷)=P(OH)2+H2↑

(3)N和E相连放入E的硫酸盐溶液中,电极反应式为:

E2++2e—→E、N—2e—→N2+

根据以上事实,试判断它们还原性由强到弱的顺序正确的是

A、MNPEB、MNEPC、EPMND、PMNE

二.选择题(下列各题可能有1~2个合理答案)

6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能的是

A、3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3

B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2

C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D、2Fe3++2I—=2Fe2++I2

7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:

Al2O3+N2+3C2AlN+3CO

下列叙述正确的是

A、在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂

B、上述反应中每生成1摩氮化铝,N2得到3mol电子

C、氮化铝中氮元素的化合价为—3价

D、氮化铝晶体属于分子晶体

8.ClO2是一种消毒杀菌剂,实验室可通过下列反应制得ClO2:

2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O

下列说法正确的是

A、KClO3在反应中得到电子B、ClO2是氧化产物

C、H2C2O4在反应中被氧化D、1molKClO3参加反应,有2mol电子转移

9.Na2O2、CaC2、CaH2、Mg3N2都能与水反应,且反应中都有气体放出。下列说法正确的是

A、都属于氧化还原反应

B、CaC2、Mg3N2与水的反应属于复分解反应

C、Na2O2、CaH2与水反应时水作氧化剂

D、CaH2与水发生氧化还原反应产生H2,H2既是氧化产物又是还原产物

10.在一定条件下,RO3n-与氟气可发生如下反应:

RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O

从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是

A、+4B、+5C、+6D、+7

11.将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL、1.8mol/L的HNO3溶液中,当固体混合物完全溶解后,在标准状况下生成1.12LNO(HNO3的还原产物仅此一种),再向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,若要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少应为

A.300mLB.400mLC.450mLD.500mL

12.下列离子方程式正确的是

A.Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O

B.F2与NaOH溶液反应:F2+4OH-==2F-+O2+2H2O

C.AgNO3溶液中加入过量氨水:Ag++2NH3?H2O==Ag(NH3)2++2H2O

D.Fe3O4与稀HNO3反应:Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O

13.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是

A.O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2

B.2CH3COOH+Ca(ClO)2==2HClO+Ca(CH3COO)2

C.I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2

D.4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O

14.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是

A.反应速率:两者相同B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少

C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少

15.已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则溶液中还可能大量存在的离子组是

A.A13+、CH3COO—、C1—B.Na+、NH4+、C1—

C.Mg2+、C1—、Fe2+D.Mg2+、Ba2+、Br—

三.填空题

16.将几滴KSCN溶液(SCN-是“类卤离子”)加入酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成红色①,将此红色溶液分为两份,一份中加入KMnO4溶液,红色褪去②;向另一份红色溶液中通入SO2时红色也消失③,再滴加KMnO4溶液,其紫色也褪去④,试解释以上画线四部分颜色变化的原因,并写出有关反应的离子方程式:

17.氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

⑴制备氧化铜:

工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4?5H2O……CuO

①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是。

②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是。

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体。操作是,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是。

⑵探究氧化铜的性质

①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是。

②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:

18.(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。

_________+__________→__________+__________+__________+H2O

(2)反应物中发生氧化反应的物质__________,被还原的元素是_________。

(3)反应中1mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________mol电子。

(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:

__________+__________→

19.某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为1.560g、锥

形瓶和水的质量为190.720g),利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同

时间读得电子天平的数据如表:

(1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式

(2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是

不必作第6次读数的原因是

(3)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:

①操作Ⅱ的名称是

②需直接测定的物理量是

③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要、(固定、夹持仪器除外)

④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果(填偏大、偏小或不变)。

20、(1)有下列操作供选择:

A.加NaOH溶液B.加盐酸C.加硝酸D.加热E.加AgNO3溶液F.加水过滤G.加MnO2H.置于空气中(填序号,可以重复选择)

证明一种金属粉末是铁粉的操作顺序是。

证明KClO3中含有氯元素的操作顺序是。

(2)亚硝酸钠NaNO2可用作水泥施工的抗冻剂。它易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性。在酸性溶液中它能氧化碘离子、亚铁离子。它能将人体内血红蛋白里所含有亚铁离子氧化为三价铁离子使人中毒,在建筑工地上多次发生把硝酸钠误作食盐使用,导致民工中毒的事件。亚硝酸钠和酸反应应生产亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存于冷的稀溶液中,易发生如下分解反应。

3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O从醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾淀粉溶液中选择适当的物质做试剂,用两种简单的化学实验方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。

方法一:试剂是(只用一种试剂);现象:。

方法二:实验步骤及实验现象是

参考答案:

12345678910

DBDDDABCACBDB

1112131415

BACADBB

16、①Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n]3—n,生成的[Fe(SCN)n]3—n为红色

②2MnO4-+10SCN—+16H+=2Mn2++5(SCN)2+8H2O,由于SCN—被氧化为(SCN)2,使①中的平衡向左移动,故红色褪去。

③2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++4H++,由于Fe3+被还原为Fe2+,使①中平衡左移,故红色褪去。

④MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe2+将MnO4-还原,故紫色褪去。

17、(1)①溶解,搅拌,过滤。

②使Fe3+完全形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会形成Cu(OH)2。

③蒸发浓缩,当溶液表面有晶膜出现时,冷却结晶。

④受热均匀,温度易控制。

(2)①CuO能催化H2O2分解。

②秒表、胶塞、导管、集气瓶、量筒。

18、(1)FeSO4+HNO3→Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+N2O

(2)FeSO4,+5价N。

(3)得到4

(4)24FeSO4+30HNO3

19、(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

(2)试样的质量,锥形瓶加水的质量,第四次或第五次的读数。

第五次与第四次的读数相同。

(3)①蒸发

②生成NaCl的质量

③玻棒、烧杯。

④偏大

20、(1)BAH。GDFCE。

(2)方法一:稀盐酸;加盐酸后微热,若有气泡产生,且气体遇空气后变红棕色则为亚硝酸钠,无现象则为氯化钠。

方法二:取适量试样于试管中,加入KI—淀粉溶液和醋酸,若溶液变蓝色,则为NaNO2,无现象则为氯化钠。

高一化学教案:《氧化剂和还原剂》教学设计


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,让高中教师能够快速的解决各种教学问题。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?下面是小编为大家整理的“高一化学教案:《氧化剂和还原剂》教学设计”,仅供参考,欢迎大家阅读。

高一化学教案:《氧化剂和还原剂》教学设计

(一)指导思想与理论依据

V形图是一种帮助学生理解知识结构及形成知识过程的方法。简单地说就是针对关键问题,先做概念的准备,体现在科学探究活动中就是要查阅书刊及其他信息源,以便弄清楚什么是已经为人所知的东西。再次,科学探究活动中要设计调研方案,根据实验来检验已经为人所知的东西。最后要对记录进行更改形成知识,实际的科学探究活动就是要运用各种手段来搜集、分析和解读数据,并得出答案解释和预测。[1]

V形启发图的形成能帮助学生理解实验室作业的意义,提出的关键问题能够激发学生尽最大努力思维,使他们既认识到形成知识是一个复杂的活动,又认识到他们能掌握这种形成知识的过程。[2]

(二)教学背景分析

1.教学内容分析

本节课是人教版高中《化学Ⅰ(必修)》中第二章化学物质及其变化第三节氧化还原的第2课时内容。本章是连接义务教育阶段化学和高中化学的纽带和桥梁。对于发展学生的科学素养,引导学生有效进行整个高中阶段的化学学习并奠定基础,具有非常重要的承前启后作用。本节内容要引导学生从新的角度更本质更特征地认识氧化还原反应。那么本课时内容氧化剂和还原剂的判断则显得尤为重要,它将贯穿整个高中部分元素化合物知识的学习。因此这节课的重心不是让学生知道哪些是常见的氧化剂,哪些是常见的还原剂,而是让学生自己通过已有经验和实验来判断,从而深化对氧化还原反应的认识,发现氧化剂、还原剂的判断规律及其运用。

2.学生情况分析

(1)知识基础

学生通过课时1的学习已经能从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应,初步理解此类反应的本质是电子转移并能从该角度定义氧化剂和还原剂,初步了解氧化还原反应对人类社会的利弊。结合初中的知识,学生能说出一些氧化剂和还原剂,但不多也不成规律。

(2)实验技能基础

学生来自各个初中学校,实验的动手能力和探究能力参差不齐,但经过一个多月的前期学习,尤其是化学实验基本方法和离子反应两节实验课的教学后,学生的动手能力和实验设计思想有一定提高。

(三)本课教学目标设计

1. 基本目标

知识目标:对于简单的氧化还原反应,能够找出氧化剂和还原剂;能列举中学阶段常见的氧化剂和还原剂。

能力目标:学会用化合价来判断物质可能具有的氧化性和还原性;体会验证物质氧化性和还原性的实验设计思路。

情感目标:通过有关化学实验,初步学会运用以实验为基础的实证研究方法。激发探究欲望,体验科学探究过程。

2. 开放性目标

知识目标:能从原子结构、已知的化学反应、化合价等多角度判断物质的氧化还原性;初步学会从氧化还原反应的视角研究物质的化学性质;能运用分类法对常见的氧化剂和还原剂进行分类。

能力目标:在验证物质的氧化性和还原性实验中,能优化实验方案,选择可能出现鲜明实验现象的药品组合,并从中提升实验技巧和反思不足。

情感目标:体验实验过程中挑战的刺激与成功的喜悦。

3. 教学重点的分析与确定

由于在今后的元素化合物知识学习中,运用氧化还原观来分析物质的性质和变化会贯穿始终,因此本节课的重点确定为:学生通过理论探究及实验探究,列举出常见的氧化剂和还原剂,并学会从多角度判断物质的氧化性和还原性,尤其是借助化合价的手段来判断的方法。

4. 教学难点的分析与确定

学生过去接触实验探究的机会毕竟有限,也很少一次用多种药品来实验,而且有一些药品是第一次接触。开放性和自主性如此大的课可能是第一次接触,所以难度较大。本节课的难点确定为:研究所给物质的氧化性和还原性的实验探究。

5. 教学方法与手段

实验探究法、讨论法

(四)教学过程与教学资源设计

1. 教学流程图

本节课采取的思路是:先让学生回顾已有知识寻找规律→设计验证氧化剂、还原剂的实验方案→借助点滴板和滴管完成简单的验证实验→依据实验结论提升知识。实施时我在平行班中采取了两种方案,其中方案Ⅰ逐步给学生提供台阶,将整个探究过程分为两步,先寻找氧化剂并验证,再寻找还原剂;方案Ⅱ则显得开放度和综合度更大,学生同时考虑氧化剂和还原剂的验证方案。

2. 教学资源的开放性措施

本节课选用和开发的教学资源主要体现在2个方面上:

一是演示实验:①果蔬汁久置变色→加Vc后又恢复原色。该实验选取生活中常见的物质及其变化作为课堂的引入,既体现了化学与STS的联系,又创设了一个很好的问题情景,初步从氧化还原反应的视角研究物质的化学性质。 ② 验证Na2SO3既具有氧化性又具有还原性的实验。它是对前面的理论探究和实验探究内容的升华,学生既要会应用化合价来判断物质的氧化还原性,又要吸取刚做实验经验,快速设计实验方案。此时学生不仅要知道应找常见的氧化剂来检验Na2SO3的还原性,找常见的还原剂来检验Na2SO3的氧化性,还要考虑选择什么样的试剂现象更明显等问题。

二是学生实验:本节课提供给学生探究物质的氧化还原性的试剂有:FeSO4、氯水、FeCl3溶液、淀粉溶液、KMnO4溶液、KI溶液、硝酸溶液、硫氰化钾溶液、铜片。这的确是一次开放性非常大的实验,为了降低难度,我在学案中给充分的信息和提示,目的是尽可能地减少学生在客观事实上消耗时间,以减轻他们对药品的陌生感,还能培养学生阅读和获取信息的能力。

3. 问题情境的开放性措施

整节课时是在几个问题驱动下贯穿而成的,创设出来的问题情境开放性较大的有(以方案Ⅱ为例):

问题

设计目的及作用

① 请同学们结合所学的知识和生活中的现象,想一想还有哪些物质具有氧化性,哪些物质具有还原性?尽可能多地列举出来,并说明你的理论依据。

引导学生从多角度去寻找判断氧化剂、还原剂的依据,体会运用化合价来判断的便捷。为实验探究的进行打下基础和提供思路。

② 如何验证所给的物质哪些具有氧化性,哪些具有还原性?

通过前面知识与方法的准备,让学生自行思考总结出实验探究的思路与方案的逐步优化。

③ 从实验结论中,结合物质分类的知识总结出哪些类物质常作氧化剂,哪些类物质常作还原剂?

从物质类别的角度重新总结氧化剂、还原剂,体会两者的联系,感受分类法的广泛应用。

④ 从以上总结的规律分析Na2SO3可能具有的性质?结合这节课的实验和所学知识,设计实验验证你的预测。

利用所学的知识进行迁移和提升,并运用于解决实际问题。

4.学生活动的开放性措施

本节课设计和安排的理论探究(参见上表问题①)和实验探究(参见上表问题②)两部分活动,开放程度均很大,学生能从各个角度考虑和分析,能充分调动学生的积极性和自主研究的欲望。当然,由于学生的基础不同,所以理论探究部分,有的孩子能将多个判断方法想全,有的只能想到一部分。实验探究中,有的组能快速完成所有的实验组合,有的组只能完成几个,并且忽略了一些实验技巧。这都是正常的,学生的发展本身就是多方位多层次的。也许正是这些小小的遗憾才是他这节课收获和感悟最深的地方。

5. 教学实施

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

【课的引入】英语中有一句俗语“one apple a day, keep the doctor away.”我一位同学来说说这句话的含义。

【讲解提问】可见苹果中含有很多对人体健康有益的成分,请同学们结合自己已学过的知识,从化学的角度谈一谈苹果中都含有哪些对人体有益的物质?

【提问】在生活中,我们还有一个常识,瓜果蔬菜应该吃新鲜的,请同学们预测一下在长期放置的过程中,果蔬中的这些营养成分可能发生哪些变化呢?

思考、回答:

生1:一天一苹果,医生远离我。

思考、多位学生回答:维生素C、水、糖类、无机物矿物质、亚铁离子等

思考、回答,生2:可能会发生氧化还原反应。例如苹果中的二价铁离子具有还原性,它在空气中与氧气发生氧化还原反应,被氧化为三价铁离子。

生3:还会失水、维生素C可能会减少。

从生活中的情景引入,学生对发生在身边的事情既不陌生又很好奇。

引导学生对生活中常见的现象提出问题,进行思考。

【演示实验】很好,那老师就用实验来验证一下同学2的想法。分别在新鲜和久置的果蔬汁中滴加硫氰化钾试剂,请同学们观察溶液颜色的变化。(实验前给信息:硫氰化钾溶液遇到Fe3+变为血红色,遇到Fe2+不变色。)

【演示实验】我们经常听电视里说维生素C可以延缓衰老,是什么原理呢?请看老师下面的实验。在变红了的果蔬汁溶液中加入维生素C粉末,请同学们观察溶液颜色的变化。

【引导提问】在刚才的实验过程中哪些物质具有氧化性,充当氧化剂;哪些物质具有还原性,充当还原剂?

观察:发现久置的果蔬汁滴加硫氰化钾试剂之后溶液变红。

分析:证明其中的二价铁离子确实在氧气和水的作用下转化为了三价铁离子,同学的预测是正确的。

观察到刚才变红了的果蔬汁加入维生素C之后,其溶液的颜色又变了回去。

思考,进行小组讨论,回答,生4:在氧气将二价铁转化为三价铁的过程中,O2是氧化剂,Fe2+是还原剂;在维生素C与Fe3+的反应中,Fe3+是氧化剂,维生素C是还原剂。

老师的演示实验,一方面对前面学生对生活中现象的解释加以验证,另一方面为后面学生的自主探究的方法打下基础,并提供实验的知识支持。

【板书】在黑板上将亚铁离子和维生素C归为还原剂一类;将三价铁离子和氧气归为氧化剂一类。

【提问】请同学们结合所学的知识和生活中的现象,想一想还有哪些物质具有氧化性,哪些物质具有还原性?尽可能多地列举出来,并说明你的理论依据。

【板书】板书总结,将学生提到的具有氧化性和还原性的物质分类写在黑板上。

思考和小组讨论、回答

学生5:Cl2具有氧化性,可以作氧化剂。其理论依据有:第一、从化学反应的角度来说,Cl2能与还原剂金属钠反应生成氯化钠,说明Cl2具有氧化性。第二、从化合价的角度来说,氯元素从能零价降低到一1价,所以具有氧化性。第三、从原子结构的角度来说,氯原子的最外层电子数为7,很容易得到1个电子达到8电子的稳定结构,所以Cl2具有氧化性。

学生6:金属具有还原性,可以作还原剂。在置换反应中一些金属阳离子和酸中的H+作氧化剂,体现氧化性。

学生7:一些分解反应,如KMnO4、KClO3、H2O2分解制O2,说明它们具有氧化性,可作氧化剂。

学生8:还可以从化合价上判断,有些物质中含有高价态元素,例如高锰酸钾中的锰元素其化合价为+7价,氯酸钾中的氯元素其化合价为+5价,都有降低的趋势所以具有氧化性。

学生9:硫具有多种价态,硫酸中的硫元素为+6价,应该具有氧化性。初中老师提过浓硫酸和硝酸具有氧化性。

学生10:一些非金属单质据有还原性,例如氢气、碳等。初中学过氢气还原氧化铜,碳还原氧化铜。

学生11:还有一些非金属化合物也具有还原性,例如初中学过的一氧化碳,它也能在高温下还原氧化铜,工业炼铁也是用它还原三氧化二铁的。

通过对已学常见的氧化剂和还原剂的分类和总结,让学生在实验探究之前初步了解和掌握所要研究物质的种类和性质。为实验探究的进行打下基础和提供思路。

实验

探究

方案

设计

活动

开展

【布置任务】我们可以从化合价、原子结构、已知的化学性质和反应三个围度来考虑物质可能具有的氧化还原性。下面进行今天的实验探究活动,验证托盘里的物质哪些具有氧化性,哪些具有还原性?在进行实验之前,请同学们两人一组,讨论实验设计思路和实验探究方案。

【引导提问】刚才同学说的思路非常好,请同学们在思考一下具体的实验方案,怎样才能在较短的时间完成更多的性质实验。

【实验要求】两人为一组,在点滴板中进行实验。只有用到铜片的实验在带胶塞的小试管中进行。注意:实验之前,先对实验结果进行预测。

各小组讨论、汇报实验设计思路:

学生12:先进行假设,预测出托盘中的物质哪些具有氧化性,哪些具有还原性,对物质进行分类。再从中选出一种具有氧化性的物质和一种具有还原性的物质进行反应,看看他们的反应结果怎样,能不能进行反应。从而验证这两种物质是否具有氧化性和还原性。

讨论,汇报具体实验方案:

学生13:先对盘中物质进行分类,我们预测其中的氯水、高锰酸钾、浓硝酸、三氯化铁溶液是氧化剂;而铜片、氯化亚铁、碘化钾是还原剂。在进行实验操作时先确定一种还原剂,让它与所有的氧化剂进行反应,观察现象,得出结论。再选出另一种还原剂,让他再与所有的氧化剂进行反应,这样依次类推,既不会落下任何一个实验,又能提高实验速度。

学生实验,教师巡视,有的组实验非常有序,有的组没有优化试剂滴加的顺序,速度较慢。

通过前面知识与方法的准备,让学生自行思考设计出实验探究的思路与方案。

通过对实验方案和思路的汇报总结能更好地指导学生进行实验探究活动。

【组织汇报】下面我请几个小组来汇报一下实验情况。

【板书】老师对每一组同学汇报的结果进行板书,并进行分类。

通过学生间的相互补充,归类总结出以下实验方案。碘化钾与高锰酸钾、浓硝酸、氯水的反应;硫酸亚铁与高锰酸钾、浓硝酸、氯水的反应;铜与浓硝酸的反应。

【引导提问】除了以上的实验方案,同学们还有没有设计出其它的方案?

【展示】在浓FeCl3溶液中插入铜丝(放置约半小时),请同学们仔细观察试管中溶液的变化,说说发生了怎样的反应。

【点评】可见氧化还原反应的发生与反应物的浓度有一定的关系。

各小组同学派代表汇报。

学生8:①KMnO4与KI反应,现象是溶液由紫红色变为黄色,滴加淀粉溶液后变蓝。结论是有I2生成,说明KI是还原剂,KMnO4是氧化剂。②氯水与KI反应,现象是滴加淀粉溶液后变蓝。结论是有I2生成,说明KI是还原剂,氯水是氧化剂。③FeSO4和硝酸,现象是滴加硫氰化钾后溶液变为血红色。得出的结论是有Fe3+生成,说明FeSO4是还原剂,硝酸是氧化剂。

学生9:FeSO4和KMnO4反应,溶液由紫红色变为黄色,滴加硫氰化钾后溶液变为血红色。结论是有Fe3+生成,说明反应中FeSO4是还原剂,KMnO4是氧化剂。

学生14:FeCl3与KI反应,溶液的黄色无特别明显变化,但滴加淀粉溶液后变为蓝色,说明反应后的黄色是碘水的颜色。结论是有I2生成,KI是还原剂,FeCl3是氧化剂。

学生15:铜片与硝酸的反应,现象是液体上方出现棕黄色气体,液体变为蓝绿色。根据信息棕黄色气体是二氧化氮,蓝绿色溶液是硝酸铜。结论是铜被硝酸氧化了,铜具有还原性,硝酸具有氧化性。

学生16:氯水与FeSO4的反应,现象是滴加硫氰化钾溶液后溶液变为血红色。得出的结论是有Fe3+生成,说明反应中FeSO4是还原剂,氯水是氧化剂。

思考,学生17:提出还可以做铜与FeCl3反应的实验。

思考、回答、学生18:FeCl3溶液将铜单质给氧化成了氯化铜。铜具有还原性,FeCl3溶液具有氧化性。

实验探究的总结分为多个层次,一级总结让学生直接由实验过程、实验现象中得出结论,例如试剂颜色的变化等。

二级总结让学生从实验现象判断有什么物质生成,从而判断该反应是不是氧化还原反应,谁是氧化剂谁是还原剂。

三级总结让学生跳出固定的化学反应,从更上位的角度分析和总结判断物质具有氧化性和还原性的方法。

【反思与总结】请同学们对整个实验探究过程进行反思。

各小组进行讨论、汇报。

学生13:实验前一定要有计划,将实验的流程与步骤讨论清楚后再进行具体操作。实验过程中一定要注重小组合作,分工明确能提高小组实验的效率。实验过程中应该合理安排时间,在有限的时间中多进行不同的实验方案尝试。

学生11:实验时试剂的滴加顺序应该注意,例如在验证二价铁的还原性时,硫氰化钾试剂应在反应前滴加。因为这样可以检验原来的试剂中二价铁有没有已经变成三价铁了,从而证明三价铁是反应后生成的。如果后滴加就不能说明三价铁是不是反应得到的。

学生18:实验前的小组讨论和预测很重要,能使自己的实验更有针对性,做实验时不盲目,目的性更强。

通过学生自我的反思,总结出实验探究的方法和过程中的不足。

【深入总结】结合实验的结论和物质分类的知识总结出哪些类物质常作氧化剂,哪些类物质常作还原剂?

【引导提问】进一步引发学生思考,亚铁离子只能作还原剂吗?从而找出判断氧化剂和还原剂的规律。

小组同学进行讨论、汇报。

学生19:一部分非金属单质可以做氧化剂,例如氧气、氯气;一部分非金属单质可以做还原剂,例如碳单质、氢气;金属单质作还原剂。

学生20:物质中含有高价元素的盐常作氧化剂;含有高价元素的酸常作氧化剂;某些含低价元素的非金属氧化物常作还原剂,例如CO;某些含低价元素的盐常作还原剂。

各小组学生进行讨论并逐步深入总结出结论。

学生21:Fe2+不仅仅作还原剂,还可以做氧化剂。例如在化学反应中,FeCl2可以与镁反应,生成铁和氯化镁。在这个反应中铁元素从+2价降低到0价,发生还原反应,作氧化剂。

学生15:如果元素的化合价处于中间价态,既可以升高又可以降低,则它既能表现出氧化性又能表现出还原性。

【拓展延伸】是的,从化合价的角度思考更便捷。从以上总结出的规律你来分析一下亚硫酸钠可能具有的性质。

【引导提问】结合这节课所做的实验和所学的知识,请同学们设计实验验证刚才的预测。

【演示实验】在Na2SO3溶液中滴加KMnO4溶液,请学生仔细观察实验现象与结果。

【演示实验】在亚硫酸钠溶液中,加入硫化钠,再滴加几滴酸。请学生仔细观察实验现象与结果。

思考、回答,学生22:既具有氧化性又具有还原性。其中的S为+4价,是中间价态,既可升高,又可降低,所以它既具有氧化性又具有还原性。如果Na2SO3表现出还原性,硫的化合价就应该升高到+6价,产物可能有SO42-生成;如果Na2SO3表现出氧化性,硫的化合价就应该降低到0价或更低价态,产物可能有硫单质。

讨论、回答,学生23:要验证Na2SO3具有氧化性,就应该找一种具有还原性的物质与其反应,观察实验现象,检验产物。要验证Na2SO3具有还原性,就该找一种具有氧化性的物质与其反应,如KMnO4。

观察、回答,学生24:溶液由紫红色变为了无色,通过信息提示:Mn从+7价变为+2价。则硫元素就应该失电子化合价升高,所以亚硫酸钠具有还原性。

观察到浅黄色沉淀生成,经确认是硫单质。该反应中Na2SO3硫元素从+4价变为0价,硫化钠中的硫元素从-2价变为0价。Na2SO3表现出氧化性,是氧化剂。

利用所学的知识进行迁移,让学生更快的掌握并利用所学知识解决实际问题。

课后

思考

【小结】非常好,不管是预测、设计实验验证物质的氧化还原性,化合价都发挥了重要的作用。最后请总结本节课的收获和体会,写在学案上。

学生认真填写学案。

进一步巩固学习内容。

(五)学习效果评价

1. 学生学习效果

通过学生反馈的学案,我统计和分析了学生学完本节课以后的收获。①所有的学生在收获中都提及了知识层面,即掌握了常见的还原剂和氧化剂。绝大部分学生都认同了化合价判断物质氧化性还原性的便捷。少部分同学提及物质类别与物质氧化还原性的关系。极少数同学提及收获了硫氰化钾检验Fe3+、淀粉检验I2的知识(信息提供的)。② 约70%的同学还收获了一些实验技巧和实验设计的思路,尤其是在交流和反思之后,体会更深。约40%的学生提到实验极富挑战性、很有意思。③ 少数同学的收获中明确指出了感悟最深的实验心得:验证物质氧化性可选用还原剂,验证物质的还原性可选用氧化剂;最好其中一种药品能有明显的颜色变化或其他明显的实验现象;如果均无明显实验现象的组合可借助一些指示剂来确定反应是否发生。

2. 教师自身教学效果

为了充分发挥教学的实效性,我主要采取了以下几方面措施:①从生活情境引入,激发学生探究欲望,而且引出的物质紧扣研究重点,演示实验也为实验研究提供方法指引。②理论探究部分引导深入,为实验探究提供知识支持。③实验方案设计的讨论与汇报为部分孩子理清思路,铺设台阶。④实验探究的总结层次清晰,反思到位。⑤用分类法和中间价态物质性质的讨论将实验探究结论进行提升和迁移。从学生学习效果评价上来看,较好完成了预期的三维目标。同时也让我深深地体会到:受初三应试的影响,学生对于知识层面的关注是根深蒂固的,而对于能力和情感态度价值观部分关注较少,对于一部分孩子来说甚至是缺失的,这样的孩子上完课后只是回顾哪些知识是要记住的,而很少体会我今天主要学到了哪些科学方法、反思哪些地方做得不足。当然,还有一部分学生初中接触实验探究的机会较多,在老师布置完探究任务后就显得游刃有余,不少孩子当时是脑子一懵,而他们却能很快进入理性思考。可见在新课程的实施过程中,要因材施教,逐步开放探究程度。

(六)教学反思

本节课的教学设计与以往教学的最大不同,在于我渐渐运用了V形启发图来进行备课和教学。引导学生活动的思路是:

在以后数次展示课的反馈中,学生都反复提及这节课,可见它给学生留下了深刻的印象,至今让我和学生都回味无穷。因为大部分学生是第一次遇到开放度如此大的一个实验探究活动,他们已经习惯了过去的照单抓药式的实验,所以一开始听到这个任务时对学生的冲击力是挺大到。但随着同学们的深入讨论和交流,大部分同学渐渐理出了思绪。以至于在此后的很多节课中遇到实验探究的问题时,不少学生总会浮想起这节课的一些实验思路,这让我倍感欣慰!起初,有的老师觉得这节课的设计开放性和自主性太大,对于升入高一不久的学生来说难度过大。上课之前我也有过这些顾虑,但实施之后,我更坚信“遇强则强”的道理,而且不要低估学生的能力。如果我们始终不肯卖出改革的第一步,是无法深度挖掘学生潜力的。当然,这节课仍有一些需要改进之处,如时间的把控问题。要想让学生淋漓尽致地讨论和尽情的实验,又要注意时间的合理安排,这始终是个两难的问题。但我想,经过周密的安排和设计,时间的问题仍然可以优化。或者此类的课,可以放入我校的拓展类校本选修课程中实施,时间会充裕一些(70分钟),效果会更好。

文章来源:http://m.jab88.com/j/109018.html

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