化学反应中的物质变化和能量变化.docx

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化学反应中的物质变化和能量变化

化学反应中的物质变化和能量变化

第一节重要的氧化剂和还原剂

教学目的   

   1．使学生了解氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质。

   2．使学生掌握重要氧化剂和还原剂的常见反应。

3．对学生进行矛盾的对立统一等辩证唯物主义观点教育。

捷级困学重叠瞟

【教学重点】

氧化剂、还原剂与元素化合价的关系，重要氧化剂和还原剂的常见反应。

【教学难点】

重要氧化剂和还原剂的常见反应。

【教具准备】

   试管、胶头滴管、滤纸。

饱和氯水、饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、铁粉、浓硫酸、稀硫酸、溪水、KSCN溶液、浓硝酸。

【教学方法】

复习、归纳法及实验、分析、总结法。

【课时安排】

   2课时。

   第一课时重要的氧化剂和还原剂

   第二课时重要氧化剂和还原剂的常见反应

【教学过程】

第一课时

【引言】同学们，你们还记得氧化还原反应、氧化剂和还原剂等有关知识是在什么时候开始学习的吗？

通过高一的学习，大家对氧化剂和还原剂的知识已经有了较好基础，今天我们将进一步学习重要的氧化剂和还原剂。

   【板书】第一节重要的氧化剂和还原剂

   【提问】氧化还原反应中物质变化的特征是什么？

实质是什么？

什么物质是氧化剂？

什么物质是还原剂？

   【投影】（师生共同完成）

   【练习】在 3Cu＋8HNO3（稀）= 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O的反应中，还原剂是     ，氧化剂是     ，还原产物是       ，氧化产物是       ，4molHNO3参加反应，其中被还原的是   mol。

用“双线桥”表示该反应。

   【过渡】在氧化还原反应方程式里，除了用箭头表明反应前后同一元素原子的电子转移外，还可以用箭头表示不同元素原子的电子转移，即“单线桥”。

   【板书】一、电子转移的表示方法

（1）双线桥法：

（2）单线桥法：

   【讲述】单线桥表示反应过程中，电子由还原剂转移给氧化剂的情况，从失电子的原子出发，箭头指向得电子的原子，箭头上标出电子转移总数，不需标明“失去”或“得到”字样。

   【练习】用单线桥表示下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。

（1）

（2）Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O

   （3）4NH3＋6NO＝5N2＋6H2O

   【投影】展示学生上述练习，并进行讲评。

   【讨论】物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，与元素的化合价有什么关系？

   【小结】元素处于最高价态，反应中该物质只能得电子作氧化剂；处于最低价态，只能失电子作还原剂；元素处于中间价态，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失去电子，因此，物质既能作氧化剂，又能作还原剂。

如硫元素。

   【投影】

           -2             0      +4                 +6

           S              S      S                  S

       只能作还原剂   既能作氧化剂又能作还原剂   只能作氧化剂

   【过渡】为了更好地了解氧化还原反应规律，根据我们已有知识把常见的重要氧化剂和还原剂进行归纳总结。

   【板书】二、重要的氧化剂和还原剂

【投影】（由学生写出化学式）

   【练习】1．对于反应NaH＋NH3＝NaNH2＋H2的说法正确的是（）。

   A．NH3是还原剂

   B．H2既是氧化产物又是还原产物

   C．电子转移数为2

   D．NaH是还原剂

   2．高锰酸钾溶液与氢澳酸可发生反应：

KmnO4＋HBr=Br2＋MnBr2＋KBr＋H2O，其中还原剂是           。

若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是    mol。

   3．在一定条件下，NO与NH3可发生反应生成N2和H2O。

现有NO和NH3的混合物lmol，充分反应后，所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。

（1）写出反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目。

（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少？

   【点评】正确分析化合价的升降情况，确定氧化剂和还原剂，利用得失电子数相等，解有关氧化还原反应的计算题。

   【小结】1．氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质，在反应户是作氧化剂还是作还原剂主要取决于元素的化合价。

   2．氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示。

   【思考】重要氧化剂和还原剂的常见反应有哪些？

【作业】教材习题一、二，2；二、三。

【板书设计】

                       第一节重要的氧化剂和还原剂

                   一、电子转移的表示方法

                   二、重要的氧化剂和还原剂

第二课时

   【引言】上节课我们总结了一些重要的氧化剂和还原剂，了解了它们与元素化合价之间的关系。

这节课我们将进一步总结这些重要的氧化剂和还原剂的常见反应。

   【板书】三、重要氧化剂和还原剂的常见反应

   【学生实验】【实验3-l】

   【提问】请同学叙述上述实验现象，解释原因并写出反应的方程式。

   【投影】2NaBr＋Cl2=2NaCI＋Br2     2KI＋Cl2=2KCl＋I22KI＋Br2=2KBr+I2

   【设疑】通过以上反应说明了什么问题？

   【讲述】通过卤素单质间的置换反应，说明单质的氧化性不同，按F2、Cl2、Br2、I2顺序逐渐减弱。

   【板书】1．对于氧化剂，同主族的非金属原子随原子半径增大，单质的氧化性逐渐减弱。

   【设疑】若是金属间的置换反应呢？

【板书】2．对于还原剂，金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序一致。

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

           还原性逐渐减弱

【说明】一般元素的金属性越强，单质的还原性越强，对应形成金属阳离子的氧化性越弱。

   【设疑】高价物质具有氧化性，低价物质具有还原性，通过实验如何验证呢？

   【演示】【实验3—2】

           引导学生对实验过程进行分析，观察实验现象。

   【提问】产生上述现象的原因是什么？

写出对应的化学方程式。

   【投影】Fe＋H2SO4（稀）＝FeSO4＋H2↑

         6FeSO4＋3Br2＝2Fe2（SO4）3＋2FeBr3

         2FeSO4＋2HNO3（浓）＋H2SO4＝Fe2（SO4）3＋2NO2＋2H2O

         Fe3+＋3SCN-=Fe（SCN）3

   【补充对比实验】FeCl3溶液中滴加KSCN溶液；FeCl3溶液中先加足量Fe粉后，再加KSCN溶液。

   【提问】通过上述实验进一步说明了什么问题？

（学生回答后归纳）

   【板书】3．元素处于高价态的物质具有氧化性。

如：

CO2、FeCl3、MnO2。

           4．元素处于低价态的物质具有还原性。

如：

CO、FeSO4。

           5．具有多种可变价态的金属元素，一般高价态时氧化性强，随着化合价的降低，氧化性减弱，还原性增强。

     Fe3+          Fe2+                Fe

   氧化性较强  氧化性较弱   无氧化性，还原性较强

   【练习】书写下列反应的方程式。

   1．C+CO2   2．FeCl3+Fe    3．FeCl2+Cl2    4．MnO2+HCl    5．CO+CuO

【提问】回忆Fe与浓硫酸、稀硫酸反应现象；Cu与浓硫酸反应现象；Cu与浓硝酸、稀硝酸反应现象，写出对应的化学反应方程式，并分析起氧化作用的元素。

                                           +6

   【板书】6．浓硫酸是强氧化剂，起氧化作用的是S，反应后一般生成SO2。

稀硫酸与活泼金属反应放出H2，起氧化作用的是H+。

                                          +5

   7．浓硝酸、稀硝酸均是强氧化剂，反应时主要是N得电子，被还原成NO2、NO等。

   【说明】氧化性酸和酸的氧化性不同，氧化性酸是指酸根部分的某元素易于得电子的酸，如浓硫酸、硝酸等；而酸的氧化性是指H+得电子形成H2，酸都有氧化性是指H+的氧化性。

   【小结】通过以上重要的氧化剂和还原剂的常见反应，可归纳出发生氧化还原反应的一般规律。

   【板书】四、发生氧化还原反应的一般规律：

                   强氧化剂十强还原剂=弱还原剂十弱氧化剂

   【讲述】在适当的条件下，可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质；也可用还原性强的物质制取还原性弱的物质。

如：

Cl2＋2KI=ZKCl＋I2

2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu

   【讨论】已知在常温时能发生下列反应：

           Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu

2Fe2+＋Br2＝2Fe3+＋2Br-

2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+

   根据上述实验事实，分析Fe3+、Fe2+、Cu2+、br2作为氧化剂时，其氧化能力的强弱顺序。

   【板书】根据方程式判断氧化和还原能力的相对强弱：

           氧化性：

氧化剂＞氧化产物

           还原性：

还原剂＞还原产物

   【强调】根据氧化剂和还原剂的相对强弱，我们不但可判断某些氧化还原反应能否发生和反应的难易，而且还能判断反应进行的程度以及氧化产物、还原产物。

   【练习】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-＜H2O2＜Fe2+＜I-＜SO2，判断下列反应不能发生的是（）。

   A．2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+

   B．I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI

   C．H2O2+2H++SO42-=SO2↑+O2↑+2H2O

   D．2Fe3++2I-=2Fe2++I2

   【小结】本节重点要掌握重要氧化剂和还原剂的常见反应，并能分析判断氧化性、还原性的强弱。

【作业】教材习题一、3；四。

【板书设计】

   三、重要氧化剂和还原剂的常见反应

   1．对于氧化剂，同主族的非金属原子随原子半径增大，单质的氧化性逐渐减弱。

2．对于还原剂，金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序一致。

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

           还原性逐渐减弱

   3．元素处于高价态的物质具有氧化性。

如：

CO2、FeCl3、MnO2。

   4．元素处于低价态的物质具有还原性。

如：

CO、FeSO4。

   5．具有多种可变价态的金属元素，一般高价态时氧化性强