人教版（2019）高中化学必修第一册《第1课时 氧化还原反应》教材教案
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学必修第一册《第1课时 氧化还原反应》教材教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 341.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-13 06:59:11 | ||
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文档简介
《氧化还原反应》教材教案
教学目标
目标与素养
1.通过日常生活中常见的氧化还原反应引入课堂内容，理解氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念，掌握根据反应中元素的化合价是否发生变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
2.能够用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3.能够应用所学知识解释生产和生活中对人类有益的氧化还原反应，能利用所学知识避开氧化还原反应对人类的有害影响，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
情境与问题
1.通过日常生活中金属的腐蚀、工业生产过程中铁的冶炼引入对初中所学的氧化还原反应的分析，使学生认识到所学内容的片面性和不完整性而继续进行更深入的学习和探讨。
2.要求学生根据所学知识认识氧化还原反应在生产、生活中的利弊。
过程与方法
通过合作交流学会在大量事实的基础上进行概括、归纳，得出结论并能进行应用。
重点难点
重点
1.从不同角度对氧化还原反应进行理解。
2理解氧化还原反应的概念。
3理解四大反应类型与氧化还原反应的关系。
难点
氧化还原反应的本质。
教学准备
教师准备
《氧化还原反应》的多媒体课件。
学生准备
1.课前预习。
2.分组调研氧化还原反应在日常生活中的应用实例。
案例
教学设计
一、导入新课
师：日常生活中常见的铁制品生锈现象涉及了什么化学变化？化学方程式如何书写？
[材料阅读]
铁生锈对生活的影响是在各个方面的，小到家庭，大到工程，会缩短铁制品的使用寿命，也会影响工程的整体质量。总之，铁的腐蚀会带来各种隐患和危险。
相关数据表明：都市人口的肝病发病率高于乡村人口的主要原因就是吸收了过多的氧化铁，其中最直接的也是危害最大的就是氧化铁对人类肝脏的损害。
金属腐蚀的现象非常普遍，如铁制品生锈（Fe2O3·xH2O）、铝制品表面出现白斑（Al2O3）、铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]、银器表面变黑（Ag2S、Ag2O）等。金属的腐蚀，会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，加剧零件的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元占当年国民经济生产总值的4.2%。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10%~20%。金属腐虫事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
师：高炉炼铁中的一个重要的反应为。
回顾初中所学的知识，讨论交流一下：这些反应属于什么反应类型？若从氧化反应和还原反应的角度分类，这些反应又属于什么反应？这类反应的分类标准是什么？
[分析讨论]
氧化反应：4Fe+3O22Fe2O3；
还原反应：。
分类的标准：得氧失氧。
师：请大家再思考一下：在所举的这两个反应中是否只发生了氧化反应或还原反应
例如：。
生：氧化铁失去氧，发生了还原反应；一氧化碳得到氧，发生了氧化反应。
[小结]
可见，有得必有失，有物质得到氧，必定有另一个物质失去氧。氧化反应和还原反应同时发生，相互依存，我们把这样的反应称为氧化还原反应。
二、推进新课
教学环节一：氧化还原反应的基本概念
师：氧化还原反应还有什么特点呢 观察反应中各元素的化合价在反应前后有没有发生变化，讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。
[思考与交流]
生：元素的化合价在反应前后发生了变化。有元素化合价升高的反应是氧化反应，有元素化合价降低的反应是还原反应。
[板书]
1.氧化还原反应的基本概念
特征：元素化合价升降(判断依据)。
师：通过以上分析可以看出，物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
[板书]
(1)氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。
(2)还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。
(3)氧化还原反应：有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。
师：那么我们再看一下下面的反应：Na+Cl2═NaCl。在这个反应中有得氧失氧吗 元素的化合价有变化吗
生：没有得氧失氧；钠元素的化合价由反应前的0价变为+1价；氯元素的化合价由反应前的0价变为-1价。
[小结]
此反应中没有得氧失氧的情况，但是物质中所含元素的化合价发生了变化，这个反应就是氧化还原反应。因此，我们判断一个反应是不是氧化还原反应应该从化合价有没有发生变化来判断，而不要再用得氧失氧来判断。
[思考与练习]
请判断下面的反应是否是氧化还原反应。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
答案：(1)(2)(5)(6)是氧化还原反应。
教学环节二：引起化合价变化的因素
师：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，必然与原子结构有密切的联系，那么这种联系是什么呢 要深刻地揭示氧化还原反应的本质，还需要从微观的角度来进一步认识电子转移与氧化还原的关系。我们以2Na+Cl2═2NaCl为例一起来分析一下。
[分析讨论]
引起化合价变化的因素有哪些
[多媒体展示]
师：从原子结构来看，钠原子的最外层上有1个电子，因此钠原子有失去最外层电子的愿望；而氯原子最外层上有7个电子，它有得到1个电子形成8电子稳定结构的愿望。当钠原子和氯原子相遇后，两者相见恨晚，钠原子把最外层的1个电子给了氯原子，自己变成钠离子，显+1价，化合价升高了，发生的是什么反应
生：钠化合价升高了，发生氧化反应。
师：氯原子得到1个电子，变成氯离子，显—1价，化合价降低，发生的是还原反应。阴阳离子相吸，从而形成了稳定的化合物——氯化钠，从氯化钠的形成我们可以得到，化合价升降的本质是因为发生了电子的得失。我们再来看另外一个反应：
H2 +Cl2 ═2HCl。
[多媒体展示]
师：氢原子的最外层上有1个电子，可获得1个电子而形成2电子稳定结构，因此它有想得到1个电子的愿望；而氯原子最外层上有7个电子，也可获得1个电子而形成8电子稳定结构，因此它也有想得到1个电子的愿望；氢原子和氯原子都想得1个电子，怎么办呢 可以采用双赢的思想，即电子共用。氢原子和氯原子双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，使双方最外层都达到稳定结构。但是由于氯原子吸引电子的能力强，所以，虽是共用电子对，但共用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到+1价，H2被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，Cl2被还原。从氯化氢的形成过程中我们可以看到，化合价升降的本质是发生了共用电子对的偏移。
[分析讨论]
化合价升降的原因是什么呢
[讲解]
电子的得失或偏移用“电子转移”来概括。
[板书]
2.氧化还原反应的本质
电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
师：通过以上的分析，我们认识到有电子转移的反应，是氧化还原反应。也就是说，氧化还原反应的实质是电子的转移。
教学环节三：氧化还原反应与四种基本反应的关系
师：反应，所属的反应类型是什么
生：不能用四大反应类型对此反应进行分类。
师：在化学学习的初始阶段，我们学习的一些概念如氧化还原反应等，往往是不完善和不全面的，这些概念常有一定的适用范围，因此，我们应该正确看待这些初始阶段的概念，并注意它们的发展。
设计意图：学生在学习过程中学到的概念会由片面
性、不完善性趋向于全面性、完善性，这将合了科学家在对事物的研究认识过程中的理念。
[多媒体展示]
设计意图：引导学生使用已经学过的交叉分类法，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
[思考讨论]
金属的腐蚀给人类带来很多的不利影响和经济损失，从氧化还原的角度分析，我们该如何让腐蚀后的金属重新变为金属单质呢
生：寻找一些物质让腐蚀后的金属发生还原反应来生成金属。
师：这些物质在反应的过程中起到了什么作用 这就是我们下节课将要学习的内容。
三、课堂小结
1.两个可能：化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。
2.两个一定：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。
3.氧化还原反应的特殊情况：氧化还原反应还包含化合反应、分解反应、置换反应等基本反应类型之外的其他反应，如：等。
4.氧化还原反应中对立统一的关系：
(1)化合价有升必有降。
(2)电子有得必有失。
(3)有氧化反应，必然有还原反应。
板书设计
1.氧化还原反应的基本概念
特征：元素化合价升降(判断依据)
(1)氧化反应：元素化合价升高的反应。
(2)还原反应：元素化合价降低的反应。
(3)氧化还原反应：凡是有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。
2.氧化还原反应的本质
电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
3.氧化还原反应与四种基本反应的关系
教学评价
本节课从日常生活中金属铁的腐蚀、金属铁的冶炼引人，从初中熟悉的氧化反应、还原反应的角度对这些生产、生活中的反应进行分析，通过讨论逐步引导学生发现认识上的矛盾冲突，从而了解氧化反应、还原反应是同时发生的，继而抓住得氧、失氧与元素化合价的变化关系，明确氧化还原反应的基本特征。通过钠在氯气中燃烧、氢气在氯气中燃烧的两个典型例子，抓住原子结构、电子转移、化合价升降的关系揭示了氧化还原反应的本质。
在教学过程中教学案例的设计环环相扣，在教给学生知识的同时又教给学生分析问题的方法，有助于培养学生的学习能力，在教学过程中问题的逐步深人使学生一步步地完成了学习化学的思维活动，充分调动了学生学和教师教的积极性，使学生对知识的认识更加清晰，从而达到良好的教学效果。
在教学过程中，案例注重培养了学生的化学核心素养：在探究氧化还原反应的实质的学习中培养了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养；案例的最后设置的思考讨论培养了学生科学态度与社会责任的化学核心素养；有效练习的设置培养了学生证据推理和模型认知的化学核心素养。
教学目标
目标与素养
1.通过日常生活中常见的氧化还原反应引入课堂内容，理解氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念，掌握根据反应中元素的化合价是否发生变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
2.能够用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3.能够应用所学知识解释生产和生活中对人类有益的氧化还原反应，能利用所学知识避开氧化还原反应对人类的有害影响，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
情境与问题
1.通过日常生活中金属的腐蚀、工业生产过程中铁的冶炼引入对初中所学的氧化还原反应的分析，使学生认识到所学内容的片面性和不完整性而继续进行更深入的学习和探讨。
2.要求学生根据所学知识认识氧化还原反应在生产、生活中的利弊。
过程与方法
通过合作交流学会在大量事实的基础上进行概括、归纳，得出结论并能进行应用。
重点难点
重点
1.从不同角度对氧化还原反应进行理解。
2理解氧化还原反应的概念。
3理解四大反应类型与氧化还原反应的关系。
难点
氧化还原反应的本质。
教学准备
教师准备
《氧化还原反应》的多媒体课件。
学生准备
1.课前预习。
2.分组调研氧化还原反应在日常生活中的应用实例。
案例
教学设计
一、导入新课
师：日常生活中常见的铁制品生锈现象涉及了什么化学变化？化学方程式如何书写？
[材料阅读]
铁生锈对生活的影响是在各个方面的，小到家庭，大到工程，会缩短铁制品的使用寿命，也会影响工程的整体质量。总之，铁的腐蚀会带来各种隐患和危险。
相关数据表明：都市人口的肝病发病率高于乡村人口的主要原因就是吸收了过多的氧化铁，其中最直接的也是危害最大的就是氧化铁对人类肝脏的损害。
金属腐蚀的现象非常普遍，如铁制品生锈（Fe2O3·xH2O）、铝制品表面出现白斑（Al2O3）、铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3]、银器表面变黑（Ag2S、Ag2O）等。金属的腐蚀，会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，加剧零件的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元占当年国民经济生产总值的4.2%。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10%~20%。金属腐虫事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
师：高炉炼铁中的一个重要的反应为。
回顾初中所学的知识，讨论交流一下：这些反应属于什么反应类型？若从氧化反应和还原反应的角度分类，这些反应又属于什么反应？这类反应的分类标准是什么？
[分析讨论]
氧化反应：4Fe+3O22Fe2O3；
还原反应：。
分类的标准：得氧失氧。
师：请大家再思考一下：在所举的这两个反应中是否只发生了氧化反应或还原反应
例如：。
生：氧化铁失去氧，发生了还原反应；一氧化碳得到氧，发生了氧化反应。
[小结]
可见，有得必有失，有物质得到氧，必定有另一个物质失去氧。氧化反应和还原反应同时发生，相互依存，我们把这样的反应称为氧化还原反应。
二、推进新课
教学环节一：氧化还原反应的基本概念
师：氧化还原反应还有什么特点呢 观察反应中各元素的化合价在反应前后有没有发生变化，讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。
[思考与交流]
生：元素的化合价在反应前后发生了变化。有元素化合价升高的反应是氧化反应，有元素化合价降低的反应是还原反应。
[板书]
1.氧化还原反应的基本概念
特征：元素化合价升降(判断依据)。
师：通过以上分析可以看出，物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
[板书]
(1)氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。
(2)还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。
(3)氧化还原反应：有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。
师：那么我们再看一下下面的反应：Na+Cl2═NaCl。在这个反应中有得氧失氧吗 元素的化合价有变化吗
生：没有得氧失氧；钠元素的化合价由反应前的0价变为+1价；氯元素的化合价由反应前的0价变为-1价。
[小结]
此反应中没有得氧失氧的情况，但是物质中所含元素的化合价发生了变化，这个反应就是氧化还原反应。因此，我们判断一个反应是不是氧化还原反应应该从化合价有没有发生变化来判断，而不要再用得氧失氧来判断。
[思考与练习]
请判断下面的反应是否是氧化还原反应。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
答案：(1)(2)(5)(6)是氧化还原反应。
教学环节二：引起化合价变化的因素
师：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，必然与原子结构有密切的联系，那么这种联系是什么呢 要深刻地揭示氧化还原反应的本质，还需要从微观的角度来进一步认识电子转移与氧化还原的关系。我们以2Na+Cl2═2NaCl为例一起来分析一下。
[分析讨论]
引起化合价变化的因素有哪些
[多媒体展示]
师：从原子结构来看，钠原子的最外层上有1个电子，因此钠原子有失去最外层电子的愿望；而氯原子最外层上有7个电子，它有得到1个电子形成8电子稳定结构的愿望。当钠原子和氯原子相遇后，两者相见恨晚，钠原子把最外层的1个电子给了氯原子，自己变成钠离子，显+1价，化合价升高了，发生的是什么反应
生：钠化合价升高了，发生氧化反应。
师：氯原子得到1个电子，变成氯离子，显—1价，化合价降低，发生的是还原反应。阴阳离子相吸，从而形成了稳定的化合物——氯化钠，从氯化钠的形成我们可以得到，化合价升降的本质是因为发生了电子的得失。我们再来看另外一个反应：
H2 +Cl2 ═2HCl。
[多媒体展示]
师：氢原子的最外层上有1个电子，可获得1个电子而形成2电子稳定结构，因此它有想得到1个电子的愿望；而氯原子最外层上有7个电子，也可获得1个电子而形成8电子稳定结构，因此它也有想得到1个电子的愿望；氢原子和氯原子都想得1个电子，怎么办呢 可以采用双赢的思想，即电子共用。氢原子和氯原子双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，使双方最外层都达到稳定结构。但是由于氯原子吸引电子的能力强，所以，虽是共用电子对，但共用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到+1价，H2被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，Cl2被还原。从氯化氢的形成过程中我们可以看到，化合价升降的本质是发生了共用电子对的偏移。
[分析讨论]
化合价升降的原因是什么呢
[讲解]
电子的得失或偏移用“电子转移”来概括。
[板书]
2.氧化还原反应的本质
电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
师：通过以上的分析，我们认识到有电子转移的反应，是氧化还原反应。也就是说，氧化还原反应的实质是电子的转移。
教学环节三：氧化还原反应与四种基本反应的关系
师：反应，所属的反应类型是什么
生：不能用四大反应类型对此反应进行分类。
师：在化学学习的初始阶段，我们学习的一些概念如氧化还原反应等，往往是不完善和不全面的，这些概念常有一定的适用范围，因此，我们应该正确看待这些初始阶段的概念，并注意它们的发展。
设计意图：学生在学习过程中学到的概念会由片面
性、不完善性趋向于全面性、完善性，这将合了科学家在对事物的研究认识过程中的理念。
[多媒体展示]
设计意图：引导学生使用已经学过的交叉分类法，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
[思考讨论]
金属的腐蚀给人类带来很多的不利影响和经济损失，从氧化还原的角度分析，我们该如何让腐蚀后的金属重新变为金属单质呢
生：寻找一些物质让腐蚀后的金属发生还原反应来生成金属。
师：这些物质在反应的过程中起到了什么作用 这就是我们下节课将要学习的内容。
三、课堂小结
1.两个可能：化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。
2.两个一定：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。
3.氧化还原反应的特殊情况：氧化还原反应还包含化合反应、分解反应、置换反应等基本反应类型之外的其他反应，如：等。
4.氧化还原反应中对立统一的关系：
(1)化合价有升必有降。
(2)电子有得必有失。
(3)有氧化反应，必然有还原反应。
板书设计
1.氧化还原反应的基本概念
特征：元素化合价升降(判断依据)
(1)氧化反应：元素化合价升高的反应。
(2)还原反应：元素化合价降低的反应。
(3)氧化还原反应：凡是有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。
2.氧化还原反应的本质
电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
3.氧化还原反应与四种基本反应的关系
教学评价
本节课从日常生活中金属铁的腐蚀、金属铁的冶炼引人，从初中熟悉的氧化反应、还原反应的角度对这些生产、生活中的反应进行分析，通过讨论逐步引导学生发现认识上的矛盾冲突，从而了解氧化反应、还原反应是同时发生的，继而抓住得氧、失氧与元素化合价的变化关系，明确氧化还原反应的基本特征。通过钠在氯气中燃烧、氢气在氯气中燃烧的两个典型例子，抓住原子结构、电子转移、化合价升降的关系揭示了氧化还原反应的本质。
在教学过程中教学案例的设计环环相扣，在教给学生知识的同时又教给学生分析问题的方法，有助于培养学生的学习能力，在教学过程中问题的逐步深人使学生一步步地完成了学习化学的思维活动，充分调动了学生学和教师教的积极性，使学生对知识的认识更加清晰，从而达到良好的教学效果。
在教学过程中，案例注重培养了学生的化学核心素养：在探究氧化还原反应的实质的学习中培养了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养；案例的最后设置的思考讨论培养了学生科学态度与社会责任的化学核心素养；有效练习的设置培养了学生证据推理和模型认知的化学核心素养。