高中化学 氧化还原反应教材分析Word格式文档下载.docx

高中化学 氧化还原反应教材分析Word格式文档下载.docx

《高中化学 氧化还原反应教材分析Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 氧化还原反应教材分析Word格式文档下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通过对氧化还原反应的特征和本质的分析，学习由表及里以及由特殊到一般的逻辑推理方法。

【情感态度与价值观】

通过“氧化”和“还原”这一对典型矛盾的深入研究，深刻体会自然现象中的对立与统一关系，树立辩证思想。

根据新课标要求与教学目标，我确定了如下的重难点：

四、说教学重难点

【重点】

氧化还原反应的特征

【难点】

氧化还原反应的本质

为了解决重点，突破重点，我确定了如下的教学方法。

五、说教学方法

讲授法、小组合作探究法

好的教学方法应该在好的教学设计中应用，接下来我将重点说明我的教学过程。

六、说教学过程

教学过程包括了四个环节：

导入新课、新课讲授、巩固提升、小结作业。

我将会这样展开我的教学：

环节一：

导入新课

由于学生在初中的时候就已经知道了什么是氧化反应，什么是还原反应，但是仅仅能从得失氧的角度来进行区分，因此我采用了温故知新的方式导入本节新课：

首先提问学生什么是氧化反应，什么是还原反应，并请学生举出几个具体的实例。

通过学生举出的实例，我会请学生观察碳还原氧化铜的化学反应方程式：

，学生会从得失氧的角度得出碳发生了氧化反应，氧化铜发生了还原反应。

由此我会提出，氧化反应与还原反应是同时发生的，我们就把这样的反应称为氧化还原反应。

进入氧化还原反应的特征和本质的学习。

环节二：

新课讲授

1.氧化还原反应的特征

当学生知道了什么是氧化还原反应之后，我会请学生举出几个其他的氧化还原反应，但是学生目前对于氧化还原反应仅仅是停留在得失氧的层次上，那么我会请学生从化合价的角度思考什么是氧化还原反应。

学生就会发现发生氧化反应的元素化合价升高;

发生还原反应的元素化合价降低。

接着我会提出铁与硫酸铜的反应是否属于氧化还原反应，是否只有得失氧的化学反应才是氧化还原反应。

目的是引导学生认识到有元素化合价变化的反应就是氧化还原反应，并不是只有得失氧的反应才是氧化还原反应。

这就是有关氧化还原反应特征的讲解。

2.氧化还原反应的本质

我会承接氧化还原反应的特征来提问：

为什么在氧化还原反应中会出现化合价的升降变化，元素化合价的升降与什么有关，引导学生从原子结构的角度分析氧化还原反应的本质

先请学生从原子结构的角度分析NaCl的形成过程，并且渗透双线桥法的应用，学生会发现在这一反应中发生了电子的得失：

钠元素失电子，化合价升高，发生了氧化反应，氯元素得电子，化合价降低，发生了还原反应。

五条基本规律/氧化还原反应 

编辑

一、守恒律化合价有升必有降，电子有得必有失，对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等。

从还原剂转移到氧化剂示意图图册

二、强弱律较强氧化性的氧化剂和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氧化产物。

应用：

在适宜的条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，亦可用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。

三、先后律一种氧化剂（或还原剂）同时和多种还原剂（或氧化剂）相遇时，总是依还原性（或氧化性）强弱顺序先后去氧化还原剂（或去还原氧化剂）。

四、价态律：

元素处于最高价，只有氧化性（如Fe3+）；

元素处于最低价，只有还原性（如S2-、I-等）；

元素处于中间价态，既有氧化性又还有性，但主要呈现一种性质（如Fe2+以还原性为主）。

物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。

判断物质的氧化性或还原性。

五、转化律：

氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；

同种元素不相邻价态之间若发生反应，元素的化合价只相靠不交叉；

同种元素，相邻价态之间不发生氧化还原反应。

分析判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。

反应实验/氧化还原反应 

实验目的

1.了解原电池的装置以及浓度对电极电势的影响（Nernst方程式）。

2．熟悉常用氧化剂和还原剂的反应。

3．了解浓度、酸度对氧化还原反应的影响。

实验内容

（一）原电池电动势的测定 

实验示意图图册

影响氧化还原反应的因素 

/氧化还原反应 

1、浓度对氧化还原反应的影响 

4HNO3（浓）+Zn= 

Zn（NO3）2 

+2NO2+H2O 

10HNO3+4Zn=4Zn（NO3）2+NH4NO3+3H2O 

气室法检验NH4+：

NH4+＋OH-＝NH3＋H2O 

酚酞试纸显红色 

注意1：

不同浓度的硝酸与Zn作用的反应产物和反应速率有何不同？

注意2：

NH4+的检验方法 

气室法：

用两块干燥、洁净的表面皿（一大一小），在大的一块表面皿中心放3滴6molL-1的NaOH溶液，混合均匀。

在小的一块表面皿中心粘附一小条润湿的酚酞试纸，盖在大的表面皿上形成气室。

将此气室放在水浴上微热2min，酚酞试纸变红，表示存在NH4+。

Nessler试剂：

用Nessler试剂（K2[HgI4]的KOH溶液），现象：

从红棕色到深褐色的沉淀。

干扰：

如果试液中含有Fe3+、Co2+、Ni2+、Cr3+、Ag+、S2-等，会干扰NH4+的鉴定。

清除干扰的方法：

可在试液中加碱，使逸出的氨与滴在滤纸条上的Nessler试剂反应，观察现象。

2、介质对氧化还原反应的影响 

（1）介质对氧化还原反应方向的影响 

IO3-＋6H+＋5I-=3I2+3H2O 

3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 

（2）介质对氧化还原反应产物的影响 

H2SO4介质紫红色褪去2KMnO4+3H2SO4+5Na2SO3=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O 

示意图图册

中性水介质出现棕黑色沉淀2KMnO4+H2O+5Na2SO3=2MnO2+3Na2SO4+2KOH 

NaOH介质绿色2KMnO4+2NaOH+Na2SO3=2Na2MnO4+K2SO4+H2O 

表示方法/氧化还原反应 

双线桥法

用于表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况

标出各发生氧化还原反应的元素的氧化数。

画出如右图所示的线，其中一条由氧化剂中氧化数降低的元素指向还原产物中的相应元素，另一条线由还原剂中氧化数升高的元素指向氧化产物中的相应元素。

标出“失去”或“得到”的电子数，格式为“得/失 

发生氧化还原反应的原子数×

单位原子得失的电子数"

。

单线桥法

用于表明反应前后不同元素原子间的电子转移情况

用一条如右图所示的线连接方程式左边的氧化剂与还原剂，箭头由失电子的还原剂指向得电子的氧化剂

标出电子转移的数量，格式为“发生氧化还原反应的原子数×

单位原子转移的电子数"

氧化-还原半反应式

为了将氧化还原反应与电子得失相联系起来，并简化研究，可以将氧化还原反应拆成两个半反应。

于是所有氧化还原反应便可以表述为两个半反应的加和[5]。

例如有半反应：

将所有半反应根据统一规定来改写，便成为氧化-还原半反应式，其书写有以下要求：

反应式的左边总是氧化型物质（元素的氧化数高的物质），右边总是还原型物质（元素的氧化数低的物质）。

反应中的得失电子数在反应式左边写出，用+/e-表示；

半反应式必须配平；

在溶液中，物质须写成在此溶剂中的主要存在形态，例如水中，强酸需要写成酸根的形式；

反应式中有且仅有一种元素的氧化数可以发生改变。

半反应式从左到右，是氧化剂得到电子，生成其共轭还原剂的过程，即还原反应；

从右到左，是还原剂得到电子，生成其共轭氧化剂的过程，即氧化反应。

半反应中的氧化型物质与还原型物质互称共轭氧化剂/还原剂，这种反应关系则被称为氧化还原共轭关系。

通常可以使用氧化还原反应电对来表示一组共轭的氧化还原剂，例如MnO4-/Mn2+，其左边为氧化型物质，右边为还原型物质。

半反应式中，氧化数未发生改变的元素被称作非氧化还原组分，酸碱组分、沉淀剂、络合剂等一般都属于这一范畴。

举例/氧化还原反应 

燃烧

燃烧是物质迅速氧化，产生大量光和热的过程，其本质是一种剧烈的氧化还原反应。

酒精测试

K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物，当它在酸性条件下被还原成三价铬时，颜色变为绿色。

据此，当交警发现汽车行驶不正常时，就可上前阻拦，并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。

若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。

这时酒精被氧化为醋酸：

工业炼铁 

这个反应中，Fe2O3中的铁由Fe（III）变为Fe（0）（氧化数降低，为氧化剂），而CO中的碳由C（II）变为C（IV）（氧化数升高，为还原剂）。

复分解反应 

大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应，因为这些复分解反应中的离子互相交换，不存在电子的转移，各元素的氧化数没有变化。

基本操作/氧化还原反应 

1.原电池的组装与测试（正负极勿连错） 

2.NH4+的检验方法 

注意事项

1、KMnO4+NaOH+Na2SO3实验时，Na2SO3用量不可过多，否则，多余的Na2SO3会与产物Na2MnO4生成MnO2；

2、废液倒入废液桶中；

3、涉及浓硝酸，浓盐酸，溴水、氯水等刺激性操作应在通风橱内操作；

4.安全

氧化还原方程式的配平/氧化还原反应 

电子守恒法

1、配平原理

发生氧化还原反应时，还原剂失去电子、氧化剂得到电子。

因为整个过程的本质好比是还原剂把电子给了氧化剂，在这一失一得之间，电子守恒。

故根据还原剂失去电子的数目和氧化剂得到电子的数目相等，结合二者化合价的改变情况，可以分别把氧化剂、还原剂的计量数计算出来，这样整个氧化还原反应就顺利配平了。

2、方法和步骤 

①标出发生变化的元素的化合价，并确定氧化还原反应的配平方向。

在配平时，需要确定先写方程式那边物质的计量数。

有时先写出方程式左边反应物的计量数，有时先写出方程式右边生成物的计量数。

一般遵循这样的原则：

自身氧化还原反应→先配平生成物的计量数；

部分氧化还原反应→先配平生成物的计量数；

一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数，也可先配平反应物的计量数。

②列出化合价升降的变化情况。

当升高或降低的元素不止一种时，需要根据不同元素的原子个数比，将化合价变化的数值进行叠加。

③根据电子守恒配平化合价变化的物质的计量数。