第一章化学反应及能量变化
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【教材分析】
▲本节教材包括:化学反应的类型、氧化还原反应、氧化剂与还原剂三部分,主要从化合价的升降、电子的转移讨论氧化还原反应。
▲"氧化还原反应原教材穿插在第一章"卤素"中学习,新旧教材这部分的要求基本一致,但比起原教材来,新教材有三个特色:
1、结构合理:新教材从研究燃烧出发,导入氧化还原,先由复习初中所学的四种基本类型入手,对照Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2类属判断的矛盾导出氧化还原,顺理成章。全节拟成三个相互联系的问题,纲目清晰。
2、表述生动:用拟人漫画形象生动的表述概念,激发兴趣,便于理解。
3、联系实际:列举生产、生活中对人类有益或有害的氧化还原反应。
【教学目标】
知识目标:(1)以价态升降和电子转移的观点理解氧化还原反应,氧化剂、还原剂的概念。
(2)了解初中所学的基本反应类型与氧化还原不同分类的关系。
(3)会用"双线桥"式表示基本的氧化还原方程式。
能力目标:通过判断一个反应是否是氧化还原,谁是氧化剂、还原剂,培养学生的逻辑思维能力。
情感目标:培养学生能用辨证的对立统一的观点分析事物的意识。
【课时分配】
3课时:(1)学习"一、二";(2)学习"三",练习写"双线桥"反应式;(3)课堂小结,课堂训练及作业评析、补偿。
【教学设计】
1、化合价的升降、电子的转移
教学内容要点
教与学活动建议
一、化学反应类型
初中化学学习了化学反应分类共有:
1、根据反应物与生成物的种数、类别分:
基本类型:化合:A+B=AB
分解:AB=A+B
置换:A+BC=AC+B
复分解:AB+CD=AD+CB
2、根据反应物得失氧分:
氧化:物质得到氧
还原:物质失去氧
3、判断反应属于何类型:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO
CuO+H2===Cu+H2O
二、氧化还原反应:
1、实验分析:
实例:CuO+H2=Cu+H2O
↓↓
从得失氧分析:失氧得氧
↓↓
从升降价分析:降价升价
↓↓
电子转移分析:得e失e
↓↓
反应结论:还原反应氧化反应
------------
同时发生,称为氧化还原反应
2、概念迁移:
用价态升降和电子转移的观点判断没有得失氧的反应。
(1)电子完全得失:2Na+Cl2===2NaCl
(2)电子对偏移:H2+Cl2===2HCl
得出氧化还原的本质定义:
凡是有电子转移(得失、偏移)的反应。
3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
三、氧化剂和还原剂
1、实例分析:
CuO + H2=Cu+H2O
↓↓
还原反应 氧化反应
↓↓
被还原被氧化
↓↓
氧化剂还原剂
↓↓
得电子物质 失电子物质
------------------------
从反应物中找
2、用"双线桥式"表示氧化还原反应
▲联系生活生产实际,了解氧化还原反应对人类社会的利弊。
▲询问学生回顾初中化学知识引入:
1、初中化学学习过那些类型?各有何特点?(引出左列各基本类型的特征)
2、从得失氧的角度还学习过那些类型?(以CuO与H2的反应为例,它属于何类型?)
3、Fe2O3和CO的反应属于什么基本类型?(激发学生思维中的矛盾点,引出氧化还原反应进一步的认识)
▲由学生按照左列(1)-(3)的三个层次分析,得出氧化还原反应的结论。指出;从价态变化和电子转移观点来分析化学反应。
可以扩展到对许多没有氧参加的化学变化实质的认识.
(引出Na与Cl2,H2与Cl2反应)
▲最好能运用电教手段将课本图1-2,1-5,1-8改成动画,配合分析各概念放映。
▲学生以左列两反应为例,分析Na、H2发生氧化反应,Cl2发生反应。也可扩充至其他实例。
教师提示学生全面理解:电子转移包括电子的偏移和电子的得失
▲由学生说出课本图1-7的含义,以明确氧化还原与基本类型的关系。
▲进一步引导学生分析"还原反应-被还原-氧化剂"和"氧化反应-被氧化-还原剂"的内联系
(配合课本图1-8的动画分析)
▲归纳小结:师生共同讨论。
综合得出如下的氧化还原反应对立统一关系的两根推断线:
实质 判断依据 元素变化 反应物称为 反应物性质
失e—→升价—→被氧化—→还原剂—→还原性
得e—→降价—→被还原—→氧化剂—→氧化性
复习要求
1.理解离子的涵义,理解离子方程的意义。
2.能正确书写离子方程式。
知识规律总结
离子反应是指在溶液中(或熔化状态)有离子参加或生成的反应离子反应发生的条件是反应前后至少有二种离子的数目发生了改变。离子方程式表示了反应的实质即所有同一类型的离子之间的反应。其书写原则是:可溶性或微溶性的强电解质写离子形式,多元弱酸的酸式盐写成酸式根形式,其它物质写分子式或化学式。检查离子方程式是否正确的三个规则①质量守恒——微粒种类与数目相等,②电荷守恒——方程式两边电荷总数相等,③得失电子相等——属于氧化还原反应的离子反应中得失电子数相等。离子共存问题应转化为离子之间能否反应来考虑。
一、离子方程式
离子方程式书写的基本规律要求。
(1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。
(2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。
(3)号实际:“=”“”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
(4)两守恒:两边原子数、电荷数必须守恒(氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等)。
(5)明类型:依据离子反应原理,分清类型,总结方法技巧。
(6)检查细:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。
二、离子共存
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。
*(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
*3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
思维技巧点拨
1.首先必须从化学基本理论和概念出发,搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应,以及在一定条件下一些微粒(离子、分子)可形成络合离子。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手,逐条梳理。
2.审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。
③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
3.审题时还应特别注意以下几点:
(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。
(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
典型题剖析
例1、下列离子方程式正确的是()
A.氯化铝溶液与氨水反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.磷酸二氢钙溶液跟足量NaOH溶液反应:
3Ca2++2H2PO4-+4OH-=Ca3(PO4)2↓+4H2O
C.硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.硫氢化钠水解:HS-+H2O=H2S↑+OH
解析:本题涉及溶液中电解质强弱、离子反应规律、氧化还原反应、盐的水解等知识,需要对各选项仔细全面地分析,才能正确解答。
A中氨水是弱电解质,应写化学式;B中NaOH足量,Ca(H2PO4)2全部参加反应,式中Ca2+与H2PO4-不符合Ca(H2PO4)2化学式中的比例,故不正确;C中在酸性条件下具有氧化性,正确。D中HS-水解程度很小。不能用“=”、“↑”,故不正确。答案为C。
例2、(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式_________________________。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式______________________________。
解析:本题是一个“反应进程”的试题。解题的关键是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH-恰好与H+完全反应。再继续滴加Ba(OH)2溶液时,要分析此溶液中还有什么离子能继续反应。
答案:(1)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
(2)Ba2++SO42-=BaSO4↓
例3、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()
A.K+、Ag+、、Cl-B.Ba2+、、CO32-、OH-C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-D.H+、K+、CO32-、SO42-E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-F.K+、H+、NH4+、OH-
解析:A组中:Ag++Cl-=AgCl↓B组中,+=BaCO3↓
C组中,Mg2++2OH-=Mg(OH2)↓D组中,2H++CO32-=CO2↑+H2O
E组中,各种离子能在溶液中大量共存。
F组中,NH4+与OH-能生难电离的弱电解质NH3·H2O,甚至有气体逸出。
NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O
答案:E
例4、在pH=1的无色透明溶液中,不能大量共存的离子组是()
A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
C.Ba2+、K+、S2-、Cl-D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
解析:题目给出两个重要条件:pH=1(即酸性)和无色透明,并要求找出不能共存的离子组。选项A中Ag+与Cl-不能共存,生成的AgCl不溶于HNO3(H+和NO3-),Al3+、H+都为无色,符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的,但能共存于酸性溶液中,不符合题意。选项C中各离子能够共存,且为无色,但S2-与H+不能大量共存,所以C也符合题意。
答案:AC
高一化学知识点(第一章):化学反应及其能量变化
第一节氧化还原反应
1.定义:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应(不一定有氧气参加反应)
2.实质:有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应
3.特征:反应前后元素的化合价发生变化
4.口诀:高价氧化,低价还,中间价态两边转.
升失氧,降得还,要说剂,两相反.
氧化剂得电子价降低被还原发生还原反应
还原剂失电子价升高被氧化发生氧化反应
5.电子守恒定律:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
6.强弱律:氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性
还原剂的还原性大于还原产物的还原性
7.常见的氧化剂:O2,浓H2SO4,HNO3,Cl2
常见的还原剂:H2,CO,C和活泼的金属如ZnFeAl等.
8.临位转换:归中反应和歧化反应
第二节离子反应
1.定义:可将有离子参加的反应统称为离子反应
2.离子反应发生的条件及实质:(1)难溶物质生成;(2)易挥发性的物质生成;(3)难电离物质生成
3.在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质.(金属氧化物一般为电解质)
4.在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物叫做非电解质.(非金属氧化物一般为非电解质)
5.在水溶液里全部电离成离子的电解质叫做强电解质.例如:NaOH,KOH,HCl,HNO3,H2SO4,NaCl等.
6.在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质叫做弱电解质.例如:CH3COOH和水等.
7.用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式
8.可拆物质:强碱,强酸,可溶性盐.不可拆物质:弱酸,弱碱,难溶物,微溶物,单质,氧化物.
第三节化学反应中的能量变化
1.化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应.
2.化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应.
3.五个吸热反应:(1)Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O;(2)Na2CO3+2NH4NO3=2NaCO3+2NH3+H2O+CO2
(3)CaCO3=CaO+CO2;(4)C+CO2=2CO;(5)C+H2O(气)=CO+H2
4.一次能源:自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源.
二次能源:由一次能源经过加工或转换成另一形态的能源.
5.化学反应的过程,也可看成是贮存在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来,或者是热能等转化为物质内部的能量而被贮存起来的过程.
注:由于条件限制化学方程式没有气体符号和沉淀符号及反应条件,请谅解!
俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?以下是小编收集整理的“第一节氧化还原反应”,希望能为您提供更多的参考。
一、教材分析1.教材的地位及其作本节课选自人民教育出版社出版的职高《化学》上册第一章第三节。氧化———还原反应是一类重要的化学反应,研究氧化———还原反应的实质和规律,对以后参加实际工作或进一步深造都是很有必要的。在学习许多重要元素以及化合物知识时,凡涉及元素价态变化的反应都是氧化———还原反应,只有让学生掌握氧化———还原反应的基本概念,才能使他们理解这些反应的实质,所以本节内容在本章中既是重点又是难点。
二、教学目标
根据本节课的教学以及教学大纲要求,参照学生现有的知识水平和理解能力确定以下教学目标。知识目标:使学生从电子转移的观点加深对氧化、还原、氧化剂、还原剂、氧化———还原反应等概念的理解和掌握,学会用电子转移的观点来判断氧化———还原反应,学会用箭头表示电子转移的方向和数目。能力目标:通过对氧化———还原反应的分析,使学生学会分析问题的方法和解决问题的能力。思想目标:对学生进行对立统一的辩证唯物主义观点教育。三、教学重点、难点和关键
重点:从电子转移的观点来认识氧化———还原反应、氧化剂、还原剂等概念,理解氧化———还原反应的本质。难点:从电子转移的观点来分析理解氧化———还原反应的本质。因为观察事物的外部特征比较容易,但透过现象揭示本质时学生往往觉得较难。关键:元素化合价的变化与电子得失的关系,只有抓住这一关键,才能揭示氧化——反应的本质,突破难点。四、教学方法
以分析归纳法为主线,抓住化合价变化跟电子得失的关系这一关键,通过氢气跟氧化铜反应,钠在氯气中燃烧等例子,从得氧失氧、化合价升降、电子的转移一环扣一环地由表及里地揭示反应的实质,这样在教给学生知识的同时又教给学生分析问题的方法,有助于培养学生能力。在教学过程中运用启发式教学法,通过讲→练→提问→讨论→归纳总结的程序将问题逐步引向深入,使学生在知情意等整个心理系统的共同参与下完成学习化学的思维活动,充分调动教与学两方面的积极性,使学生对知识有清晰的认识,从而达到良好的教学效果。同时让学生明白氧化———还原反应是矛盾对立的,同时又是统一的,借此对学生进行辩证唯物主义教育。
五、学法指导
根据职高学生知识基础差,解决问题能力差的特点,采用讲练结合,调动学生学习的积极性,让每个学生都学有所得。启发学生分析归纳总结,让学生参与进来,在学中练,在练中学,在练习过程中,还可以让学生模仿老师的思维方法,将得到的知识运用到实际中去,最后将知识转化为能力。六、教学程序
1.引入新课创设情境,使学生的思维很快进入课堂学习状态。导语是这样设计的:首先向学生提出问题“通过氢气还原氧化铜的实验来阐述什么叫氧化———还原反应”。同学思考后回答:“氧化铜失去氧,发生还原反应,氢气得到氧发生氧化反应,像这样一种物质被氧化,另一种物质被还原的反应叫氧化———还原反应。”同学们已经掌握了有关氧化———还原反应的基础知识,今天我们站在更高的角度来研究它。2.讲授新知识以H2与CuO反应和Na在Cl2中燃烧为例,通过分析有得氧失氧关系和无得氧失氧关系元素化合价的变化情况,总结如何判断氧化———还原反应,即:(一)氧化———还原反应的外部特征———化合价升降。然后教师进一步引导启发学生通过现象看本质,分析元素化合价变化的原因,抓住化合价变化与电子得失的关系,揭示氧化———还原反应的本质。(二)氧化———还原反应的内部本质———电子转移:电子得失、电子对偏移。从而突破难点,接着向学生交代第三个问题。(三)氧化———还原反应、氧化剂、还原剂教师边讲边板书,在化学方程式上划线,标明化合价以及电子得失,启发学生分析讨论,归纳总结出氧化反应、还原反应、氧化剂和还原剂,教会学生用箭头表示电子转移的方向和数目,即:为了加快对新知识的理解,给学生几分钟时间看书,然后找一名学生模仿老师的分析方法,分析Cu在Cl2中燃烧这个化学反应,即:这样使知识更加清晰,为了使每个学生都学有所得,在投影仪上打出几道与例子相似的练习题,全体学生动手练习,培养学生动手、动脑、勤思考的习惯,从而突出重点,化解难点,最后师生共同讨论总结出氧化———还原反应的规律。(四)氧化———还原反应的规律和记忆方法①由学生总结:元素化合价升高则原子失去电子,即被氧化,发生氧化反应,该物质是还原剂,具有还原性;元素化合价降低,则原子得到电子,即被还原,发生了还原反应,该物质是氧化剂,具有氧化性。②分析四种类型的化学反应,总结出复分解反应不是氧化———还原反应,置换反应都是氧化———还原反应,分解反应和化合反应是否是氧化———还原反应,要看元素化合价在反应前后有无变化。3.练习反馈P14-1、2题,练习的目的是巩固新知识,培养分析问题的能力,同时可以发现学生的理解方面存在的问题,找出教学中的薄弱环节,以便及时采取相应的补救措施。4.小结通过学习可以看出氧化反应和还原反应相伴而生,相辅相成,对立统一,并给出纲要信号:这样小结的目的是画龙点睛,回归主题,提炼主干,使学生对内容一目了然。5.作业:P14-3
文章来源:http://m.jab88.com/j/26405.html
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