氧化还原反应教学案例.docx

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氧化还原反应教学案例

氧化还原反应教学案例

六中  周小兰

教材分析:

1课时设计：

“氧化还原反应”是人教版高中化学必修教材第一册第一章《化学反应及其能量变化》中的第一节的课题。

我把它分为四个课时讲：

课时1：

复习初中化学所学化学反应的分类知识，归纳基本反应类型，引出氧化还原反应

课时2：

定义氧化还原反应及氧化还原反应的判断依据：

化合价的升降

课时3：

用化合价的升降来分析氧化还原反应并用“双线桥“法表示氧化还原反应。

引出其本质：

电子的转移

课时4：

用“双线桥”分析氧化还原反应，依据化合价的升降及电子的转移

2地位和作用：

氧化还原反应的基础知识在教材中起到承前启后的作用，也合符合学生学习情况和由表及里的学习规律。

它既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识，并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习，又还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。

在中学阶段的基本概念、基础理论知识中，《氧化还原反应》占有极其重要的地位，贯穿于中学化学教材的始终，是中学化学教学的重点和难点之一。

氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的实际应用也很广泛，人类只有掌握了化学变化的规律之后，才能更好地利用化学变化为人类造福。

教学目标:

1、知识技能目标:

 在复习四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上，使学生了解化学反应有多种不同的分类方法;使学生学会运用化合价升降及电子转移的观点来理解氧化还原反应。

2、过程与方法目标:

 通过氧化还原反应概念的教学，培养学生准确描述概念、比较辨析概念的能力;通过对问题的讨论培养学生思考发现问题和解决问题的能力;对学生进行对立统一等辩证唯物主义教育，帮助学生树立正确的自然观，为比较全面的认识自然界和人类社会提供科学的方法。

教学重点、难点:

重点:

用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。

难点:

用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应，用“双线桥”法分析氧化还原反应。

学情分析:

初三化学教材对氧化还原反应的知识介绍较简单，尤其作为农村普通中学的学生的大部分都比较差的情况下，老师的讲解只停留在教材的表面，即“物质跟氧发生的反应属于氧化反应，氧气是一种常见的氧化剂。

”和“含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。

”就这样点到为止。

从知识储备上来讲，就氧化还原反应这一块，他们的化学知识是非常有限的而且不系统；从能力方面来看，他们认识问题、分析问题的能力也是有限的,学生习惯于被动接受的学习方式，不能主动参与到知识获得的过程中。

因此，要从学生已有的知识入手，尽量使用通俗易懂的教学语言，创设问题的情境，采用丰富多彩的教学手段，由浅入深地引导下学生可以通过从得氧、失氧的角度去认识氧化还原反应，然后从化合价的角度去分析氧化还原反应，最后从电子的转移的本质上理解氧化还原反应。

教学过程       第三节  氧化还原反 

［引  入］ 初中所学许多化学反应，从不同角度可将其进行分类，其中有重要的四种基本反应类型，请用四种基本反应类型写出生成CO２的四个化学方程式。

［板  书］ 一：

化学反应类型

基本反应类型：

化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应         

［多媒体］ 请回答下列四个化学方程式表示的化学反应分别属于哪种反应类 

反应类型

举    例

表示式

       反应

   C+O2 =  CO2

A+B=AB

       反应

CaCO3 =    CaO+CO2↑

AB=A+B

       反应

C+2CuO  = 2Cu+CO2↑

A+BC=AC+B

       反应

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

AB+CD=AD+BC

思考讨论］以上反应类型的分类依据是什么？

［学生小结］依据反应物和生成物的类别及种数来区分。

（引导）

［设   疑］ Fe2O3＋3CO =2Fe＋3CO2、CH4＋2O2=CO2＋2H2O两反应属何种基本反应类型?

［反   思］不属于基本反应类型中的任何一种，说明此种分类方法不能囊括所有化学反应，不能反映所有化学反应的本质。

［过   渡］ 那么Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2反应属于什么类型呢?

（从初中所学过的氧化反应和CO的还原性切入）            

［举   例］ C＋2CuO=2Cu＋CO2↑

［板   书］二：

.氧化还原反应

           1.从得失氧的角度

             概念：

有氧得失的化学反应称为氧化还原反应

             特点：

氧化反应和还原反应是同时发生的，两者对立统一，不能截然分开。

［动 画］  得氧失氧反应的模拟动画图片展示

［探 讨］  上述反应的有什么共同点？

引导得失氧和化合价的变化

［板 书］ 2.从化合价升降的角度

［多媒体］  C＋2CuO=2Cu＋CO2↑    Fe+2HCl=FeCl2+H2↑分析化合价升降

［讲 解］  定义：

有元素化合价升降的反应称为氧化还原反应。

           判断依据即氧化还原反应的特征：

元素化合价有升降 

练一练：

判断下列化学反应哪些是氧化还原反应？

分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系？

a）、CaCO3=CaO+CO2↑           b）、2KClO3=2KCl+3O2↑

c）、C+O2 = CO2                           d）、CaO+H2O=Ca（OH）2

e）、Zn+H2SO4=ZnSO4＋H2↑          f）、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑      

g）、BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4↓      h）、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

 ［板   书］ 3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

［展   示］ 用图表集合表示（贴不上）

［归纳设疑］ 强调反应是否为氧化还原反应的判断依据是元素化合价的变化。

那么，怎样用化合价的析氧化还原反应呢？

为了方便起见，现引入“双线桥”法表示氧化还原反应。

［板   书］4..用“双线桥”表示氧化还原反应

［化合价分析］　

   反应前后化合价的变化：

溴元素：

-1价→0价，化合价降低，被还原，NaBr是还原剂

氯元素：

0价→-1价，化合价升高，被氧化，Cl2是氧化剂

具体表示如下：

             化合价升高，被氧化

           -1   0             -1  0

      2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2　       

             化合价降低，被还原

氧化剂：

Cl2           还原剂：

NaBr

 [讲解]双线桥法：

此法表示元素化合价升降和氧化、还原的关系。

双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子。

化合价的升降以及该元素“被氧化”或“被还原”。

［板   书］5.“双线桥法”的书写步骤：

①标出有化合价变化的元素的化合价；

②在反应物到生成物之间画一个箭头，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一元素；

③分析化合价的变化，并标出化合价的升降具体情况

④将被氧化，被还原标在线上；

⑤一般还需指出氧化剂和还原剂。

归纳整理：

（电子的转移下一课时讲）

1.  判断依据：

化合价升降，价变则是氧化还原反应

2.      氧化还原反应的相关判断：

四字语：

低氧高原（有元素化合价降低的物质是氧化剂；有元素化合价升高的物质是还原剂；）

3.   化合价升高的物质发生氧化反应；化合价降低的物质发生还原反应

4.   化合价升高的结果是氧化产物；化合价降低的结果是还原产物

［课堂小结］     本节课我们重点学习了氧化还原反应的有关知识，分别从得氧失氧、元素化合价升降和电子的转移的角度认识氧化还原反应，了解了氧化还原反应和四种基本反应类型的联系，掌握了氧化还原的特征（判断依据）和实质意义，初步学会用双线桥表示氧化还原反应中电子转移的过程。

【测】

一、基础练习

1、氧化还原反应的实质是                                        （   ）

A、氧元素的得失                B、氢元素的得失

C、电子的得失或偏移            D、元素化合价的升降

2．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

3、下列关于化学反应的说话中正确的是                            （   ）

 A、化合反应一定是氧化还原反应  

B、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应   

C、置换反应有可能是氧化还原反应   

D、复分解反应不一定是氧化还原反应

4、下列哪一个反应表示二氧化硫被还原                            （   ）

A．SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl   B．SO2+H2S=2H2O+3S

C．SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O     D．SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑

二、讲练互动

5、判断下列化学反应哪些是氧化还原反应?

分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系?

a）、CaCO3CaO+CO2↑           b）、2KClO32KCl+3O2↑

c）、C+O2  CO2                          d）、CaO+H2O=Ca（OH）2

e）、Zn+H2SO4=ZnSO4＋H2↑          f）、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑      

g）、BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4↓       h）、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

［课后作业］课本后习题

第二章第三节氧化还原反应（第一课时）

罗志颜台山市广海中学

★三维教学目标

1、知识与技能

（1）、了解氧化反应、还原反应、氧化还原反应等基本概念；

（2）、知道氧化还原反应的概念，了解氧化还原反应的特征；

（3）、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、过程与方法

（1）、学会运用多媒体，网络等资源，理解氧化还原反应的本质；

（2）、学会运用观察、查找资料等多种手段获得信息，并运用比较、归纳、总结等方法对信息进行加工。

3、情感态度与价值观

（1）、通过对氧化还原反应的学习与研究，感知事物的现象与本质的关系，对立统一的观点；

（2）、关注与化学有关的社会热点问题，逐步形成可持续发展的思想。

★教学重点

用化合价和电子转移观点认识氧化反应、还原反应、氧化还原反应等概念。

★教学难点

氧化还原反应的特征及其电子转移，化合价升降之间的关系。

★教具准备

多媒体课件，一包薯片，一包干燥剂。

★教学过程

【课前自测】

1、下列物质的水溶液能导电而本身不是电解质的是（）

A．氨气B．硫酸C．二氧化碳D．硫酸钠

2、不能用H++OH－=H2O表示的反应是（）

A．盐酸与氢氧化钾溶液反应B．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应

C．稀硝酸与氢氧化钠溶液反应D．硅酸与氢氧化钠溶液反应

3、下列离子方程式错误的是（）

A.CuO+2H+==Cu2++H2OB.CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O

C.2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑D.Ba（OH）2+2H+==Ba2++2H2O

4、和下列离子反应方程式相对应的化学方程式正确的是（）

A．Zn2++2OH－=Zn（OH）2↓ZnCO3+2NaOH=Zn（OH）2↓+Na2CO3

B．Ba2++SO42－=BaSO4↓Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O

C．Ag++Cl－=AgCl↓AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3

D．Cu+2Ag+=Cu2++2Ag↓Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2

5、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（）

A．Na+、Ba2+、Cl、SO42-B．Ca2+、HCO3、C1、K+

C．Mg2+、Ag+、NO3、ClD．H+、Cl、Na+、CO32

6、对于木炭还原氧化铜的反应

（1）从得氧、失氧的观点分析，氧化铜，发生了反应，木炭氧，发生反应。

（2）从化合价变化观点分析，氧化铜中铜的化合价，发生了，木炭中元素化合价，发生反应。

7、有关氧化还原反应的概念

氧化反应：

物质所含元素化合价（电子或电子对）的反应。

还原反应：

物质所含元素化合价（电子或电子对）的反应。

凡是元素化合价（或）的反应都是氧化还原反应

【新课导入】：

同学们，你们平时吃薯片时有没思考过包装袋为什么会鼓起来？

（学生应想到薯片很脆，袋子不鼓的话，薯片容易压碎。

）怎样才能让袋子鼓起来呢？

（学生会想到充入一些气体，并围绕“应该充入什么气体？

”和“如果将薯片的袋子打开，过一段时间，发现薯片会有什么不同？

”这两个问题展开讨论，进入氧化还原反应这个课题）。

【问题思考】：

思考与交流

高温

【提问】：

大家观察一个我们熟悉的反应，2CuO+C=====2Cu+CO2↑。

在这个反应中大家对每种物质进行分析，看有没有什么发现？

【学生思考并回答】：

（有氧的得失）

【总结讲述】：

在这个反应中氧化铜失去了氧，被还原为单质铜，也就是说氧化铜发生了还原反应，而碳却得到了氧，被氧化为二氧化碳，也就是说碳发生了氧化反应。

由此可见氧化反应跟还原反应在这个反应中同时发生了。

像这样，氧化反应，还原反应同时发生的反应称为氧化还原反应。

请同学们划一下，在课本第一段最后一句。

在这里要特别指出一点，氧化还原反应是一个完整的概念，它既包括氧化反应，又包括还原反应，而且这两个反应是同时发生的。

我们以前所学习的氧化反应、还原反应都是氧化还原反应。

【投影】：

氧化反应，还原反应同时发生的反应是氧化还原反应。

【提问】：

是不是只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应，没有得氧、失氧的反应就一定不是氧化还原反应呢？

下面就从我们熟悉的氧化还原反应着手，来研究它们的共同特征。

【讨论】：

请大家打开课本35页，分析一下思考与交流中的这三个氧化还原反应各元素化合价前后有无变化，讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。

【生练习】：

标化合价。

【生总结】：

反应前后元素化合价有变化

【投影】：

二、氧化还原反应的特征——反应前后元素化合价的变化

【投影】

【提问】：

那么，氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系？

下面就从我们熟悉的氧化还原反应着手，来研究它们的关系。

【分析】：

【投影】

【讲述】：

从上面的讨论中我们可以得到一个结论：

有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。

化合价的升降就是氧化还原反应的特征，我们可以根据反应前后元素化合价是否发生变化来判断氧化还原反应。

就算是没有氧参与的反应也可以根据反应前后元素化合价是否发生变化来判断是否属于氧化还原反应。

【讲述】：

那是不是所有化学反应都有化合价发生变化呢？

大家来看一下这个反应。

【投影】：

CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl（是不是氧化还原反应？

边问边点击各种元素的化合价）

【讲述】：

可见，反应前后元素化合价没有变化，所以这个反应（不属于氧化还原反应）。

那么如果根据元素化合价是否发生变化，化学反应可以分为：

【投影】：

【判断、过渡】

【提问】：

为什么氧化还原反应的化合价会发生变化呢？

反应的本质是什么呢？

【分析】：

我们知道，原子核外电子的排布，特别是最外层的电子数目与化学反应有密切的关系，接下来我们就以钠与氯气这个氧化还原反应为例来分析。

【投影】：

Na和Cl的原子结构示意图。

【生】：

钠原子核中有11个质子，核外有11个电子，核外电子排布是2，8，1；最外层电子数是1，氯原子核中有17个质子，核外有17个电子，核外电子排布是2，8，7；最外层电子数是7。

【提问】：

那钠原子和氯原子怎样才能稳定

【生】：

钠要形成8电子的稳定结构，有两种方法，一个就是在得到7个电子，一个就是失去一个电子，当然就是失去一个电子容易些，所以钠原子就失去了一个电子，形成Na+。

而氯原子最外层电子数是7，容易得到1个电子，形成8电子稳定结构，也就是形成了Cl-。

【提问】：

钠原子与氯原子反应，两者都要达到稳定的结构该怎么办？

【生】：

那就钠原子要失去一个电子，而氯原子则要得到一个电子，它们俩碰在一起就可以互相利用了。

钠原子丢出来一个电子，形成Na+,氯原子就刚好把这个电子捡去，形成Cl-。

也就是说有一个电子就从钠原子转到氯原子中，使到双方都达到了稳定结构，形成了氯化钠了。

【投影】：

NaCl的形成过程（FLASH的动画）

在离子化合物里，失去电子的原子带正电，这种元素的化合价是正价；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价是负价。

在钠与氯气的反应中，钠失去1个电子，化合价从0价升高到+1价，被氧化；氯得到1个电子，化合价从0价降低到-1价，被还原。

一个电子从钠原子转移到氯原子，使的钠原子和氯原子的化合价发生了变化，这就是这个氧化还原反应的本质。

【讲述】：

那是不是只有发生了电子的得失，元素的化合价才会变化？

刚才我们看的是一个非金属和金属反应的例子。

那现在我们就来看一个非金属与非金属反应的例子。

【投影】点燃

：

H2+Cl2=====2HCl及结构示意图

【学生活动】：

氢气与氯气如何发生反应？

元素化合价在反应前后为什么会发生变化？

【学生讨论】：

氢原子最外电子层有1个电子，容易获得一个电子形成2个电子的稳定结构。

而氯原子最外电子层有7个电子，容易再获得一个电子形成8电子的稳定结构。

当它们俩碰上了，就麻烦了，它们不像钠跟氯气反应那样，一个愿意给出电子，一个愿意接收了这个电子，两者互助互利。

在这里，氯原子跟氢原子都想获得一个电子，但谁也不想失去电子，所以在发生反应时，他们都不能从对方身上抢得电子，最后只好互相妥协，共用。

【讲述】：

共用就是各自给出最外层的一个电子组成一个共用电子对。

顾名思义，共用电子对，就是氢原子和氯原子两者都同时拥有这个电子对。

而这个电子对同时受到两个原子核的吸引，使双方最外电子层都达到稳定结构，结果就形成了氯化氢分子了。

然而，因为氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，电子对就偏向氯原子的一方，而偏离了氢原子的一方。

对于电子的偏移对化合价的影响，我们把共用电子对偏向的一方化合价显负价，共用电子对偏离的一方化合价显正价。

上例中氢元素化合价为+1，而氯元素的化合价为-1。

所以在这个氧化还原反应中的化合价变化的原因就是反应中有电子的偏移。

也就是说非金属与非金属的氧化还原反应的本质是反应中有电子发生了偏移。

【投影、讲述】：

【小结】：

这节课，我们层层深入地对氧化还原反应进行了探究。

首先得失氧的角度来认识氧化还原反应，后来发现从这个角度来概括氧化还原反应是有局限的，从而转到有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。

接着我们探讨氧化还原反应中元素化合价发生变化的原因，也就是氧化还原反应的本质，经过一步一步的探讨，终于发现了氧化还原反应的本质就是电子的转移，一种元素的原子失去了电子或者共用电子对偏离它，那么它的化合价就会升高，反过来，如果元素的原子得到了电子或者共用电子对偏向它，那么它的化合价就会降低。

所以说氧化还原反应的本质就是电子发生了电子转移，而它的特征就是化合价发生了变化。

【练习】：

【作业】书本第38页第1、4、5、6题，书本第39页第9题（标化合价，分析电子得失情况）

★连接高考学业水平考

1、下列说法错误的是（）

A、分解反应可能是氧化还原反应

B、置换反应一定是氧化还原反应

C、复分解反应有的属于氧化还原反应

D、化合反应一定是氧化还原反应

答案：

C

2、下列反应中不是氧化还原反应的是（）

A、N2+3H2=2NH3

B、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

C、2Na2O+H2O=2NaOH

D、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

答案：

C

3、下列反应中氯元素全部被氧化的是（）

A．5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3

B．2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

C．MnO2＋4HCl=MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

D．2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

分析：

标出氯元素的化合价，化合价升高的氯元素则被氧化。

答案：

D

4、属于氧化还原反应的离子方程式的是（）

A．CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2OB．2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl

C．HCO3＋Ｈ+＝CO2＋H2OD．2Na＋2H2O＝2Na+＋2OH＋H2↑

分析：

标出各元素化合价，如有元素化合价升降的则为氧化还原反应的离子方程式。

技巧：

看反应中有没单质参加或有没单质生成，如有单质参加或生成，则为氧化还原反应。

答案：

B、D

▲优秀高考题、学业水平考试题精选

1.（2001年全国春，2）下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是

A.用油脂制肥皂B.用铝土矿制金属铝

C.用氯气和消石灰制漂白粉D.用氢气和氮气合成氨

答案：

A

解析：

氧化还原反应必须伴有元素化合价的变化。

B中的铝元素，C中的氯元素，D中的氮元素和氢元素都发生了价态的变化，故都是氧化还原反应。

本题易错在分析元素化合价时，不能将正确的化学反应方程式写出来。

正确答案：

A

2.（1995年全国，23）24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液，恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是

A.＋6B.＋3C.＋2D.0

答案：

B

解析：

由在氧化还原反应中得失电子相等的规律：

Na2SO3为还原剂，被氧化为Na2SO4，失电子数为0.05mol·L－1×24×10－3L×2＝2.4×10－3mol。

所以K2Cr2O7作氧化剂共得2.4×10－3mol电子,设还原产物为x价，每molK2Cr2O7得电子数为2x，即0.02×20×2x×10－3＝2.4×10－3，x=3,故选B。

在该题中，易在原子个数是算错结果，所以在计算时注意，根据电荷守恒的原则，要乘上原子个数。

正确答案：

B

★板书设计

第二章第三节氧化还原反应

一、氧化还原反应

二、分类的标准

1、从得失氧的角度：

氧化反应

还原反应

2、从化合价的角度（氧化还原反应的特征）

氧化反应：

化合价升高的反应

还原