必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应氧化还原反应教案
文档属性
| 名称 | 必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应氧化还原反应教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 193.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-21 12:25:44 | ||
图片预览
文档简介
氧化还原反应
教材分析
1、普通高中化学课程标准要求
了解氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念；能根据参加反应元素的化合价是否升降来判断氧化还原反应和非氧化还原反应；理解氧化还原反应的本质。
2、本节内容在化学知识体系中的地位
这一节内容是中学化学知识结构的重点和难点之一，也是高考备受青睐的热点，它贯穿整个中学化学教材的始终，在中学阶段的化学基本概念和理论知识中占据极其重要的地位。本节内容既复习了初中的化合价、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，还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带，起着承前启后的作用。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识，凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。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。学生对本节内容掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。
学情分析
通过初中化学的学习知识已经掌握按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少把化学反应分为四种基本反应类型，学习了许多的重要元素及其化合物的知识，对化合价并不陌生，从得失氧的角度认识了氧化反应和还原反应。
初中化学一年的学习中对化学知识有了初步了解，有了一定的搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，但是对于知识的前后链接能力有所欠缺。
教学重难点
重点：从不同角度对氧化还原反应进行理解；理解氧化还原反应的概念；理解四大反应类型与氧化还原反应的关系。
难点：氧化还原的本质。
教学目标
1、能理解氧化还原反应、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是否氧化还原反应的方法，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有益的氧化还原反应，能利用所学知识避开氧化还原对人类的有害影响，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
教学过程
1、导入新课
[材料阅读]1、每年由于金属腐蚀造成的损失 2、高炉炼铁的原理
师：回顾初中所学的知识，讨论交流一下，这些现象涉及到了哪些化学反应？这些反应属于什么反应类型？这些反应类型的分类标准是什么
[分析讨论]氧化反应：4Fe+3O2==2Fe2O3
还原反应：Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
分类标准：得氧失氧
师：请大家思考一下，这两个反应是否只发生了氧化反应或者还原反应？以第二个反应为例。
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] 由上述分析可知，在化学反应中，有一种物质得氧，必然有另一种物质失氧，而且它们共同存在于一个反应中，所以氧化反应中有还原的反应，还原反应中也有氧化反应，只是从不同的角度命名，而实际上它们是同时发生的，并不是独立进行的，我们把这样的反应称为氧化还原反应。
新课教学
氧化还原反应的基本概念
师：分析下列 3 个氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原与化合价有什么关系。
[交流讨论] 1、C 的化合价升高，Cu 的化合价降低，而 O的化合价不变;2、C 的化合价升高，H 的化合价降低，而O 的化合价不变;3、H 的化合价升高，Cu 的化合价降低，而 O 的化合价不变。特点就是凡是得氧发生氧化反应的元素化合价升高，凡是失氧发生还原反应的元素化合价降低。有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
师：实际上，并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应，凡是有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。而通过以上的分析可以看出，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]氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。氧化还原反应: 有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
师：我们再看下面一个反应：2Na+Cl2==2NaCl。在这个反应中有得失氧吗？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。
师：此反应没有得失氧的情况，但是物质中元素的化合价发生了变化，这个反应就是氧化还原反应。
[小结] 如果按从反应物变为产物时元素化合价是否发生了变化来分类，化学反应可以分为两类:一类是元素的化合价有变化的反应——氧化还原反应。另一类是元素的化合价没有变化的反应——非氧化还原反应。因此，之后我们在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，而不是用得氧失氧来判断。
[思考与练习]判断下面的反应是否是氧化还原反应。
氧化还原反应的本质
师：氧化还原反应中，引起元素的化合价变化的因素是什么呢？元素的化合价和原子结构有密切联系，而在氧化还原反应中，粒子间发生重新组合，粒子结构变化可能导致化合价变化，要揭开它们之间的关系，弄清氧化还原反应的本质，我们要从微观的角度来进一步认识电子转移和氧化还原之间的关系。我们以2Na+Cl2==2NaCl为例一起来分析。
[多媒体展示]钠原子与氯原子形成氯化钠的过程。
师：从原子结构上看，钠原子的最外层有1个电子，因此钠原子希望能失去最外层的1个电子形成8电子稳定结构；而氯原子最外层有7个电子，它希望能得到1个电子形成8电子稳定结构。当钠离子和氯离子相遇后，钠离子可以把自己最外层的1个电子给氯离子，自己变成钠离子，显+1价，化合价升高，发生什么反应？
生：氧化反应。
师：氯离子得到一个电子，变成氯离子，显-1价，化合价降低，发生还原反应。阴阳离子结合，从而形成稳定的化合物，氯化钠。从氯化钠的形成可以得到，化合价升降的本质是因为发生了电子的得失。我们来看另一个反应：H2+Cl2==2HCl。
[多媒体展示]氢原子与氯原子形成氯化氢的过程。
师：氢原子的最外层上有一个电子，因此它希望得到1个电子形成2电子稳定结构；氯原子最外层有7个电子，它希望能得到1个电子形成8电子稳定结构，氢原子和氯原子都想得到1个电子，怎么办呢？这时可以采取双赢的思想，即电子公用。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更强，所以，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可以发现，化合价升降的本质是因为发生了共用电子对的偏移。
[小结]电子的得失和偏移用“电子转移”来概括。
师：通过以上分析，我们认识到有电子转移的反应，是氧化还原反应。
[板书]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）
氧化还原反应与四种基本反应的关系
师：这个反应Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2属于四大反应类型中的哪种？
生：都不属于。
师：在化学学习的初始阶段，我们学习的概念往往是不完善的，因此我们应正确看待这些初始概念，并注意它们的发展。
师：氧化还原反应与四大基本反应类型的关系如下
师：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应，化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。除此之外，氧化还原反应还包括除了四大反应类型之外的其他反应，如：CO+H20==CO2+H2。
[思考讨论]金属腐蚀给人类带来很多不利的影响和损失，从氧化还原的角度分析，我们该如何防止或减少金属腐蚀带来的损失呢？
生：创造金属不容易腐蚀的环境，或寻找一些物质让腐蚀后的金属发生还原反应来变回金属。
课堂小结
本节课学习了氧化还原反应的概念、本质以及氧化还原反应与四大基本反应类型，其中关于氧化还原反应与四大基本反应类型，记住“两个一定”“两个可能”和氧化还原反应的特殊情况，以及氧化还原反应中的三个关系：“化合价有升必有降”“电子有得必有失”“有氧化反应，必然有还原反应”。
教学设计说明
本节课在教学过程中，从得失氧的角度过度到化合价升降的角度判断氧化还原反应，注重与初高中知识的衔接。从生活中常见的现象出发，引导学生发现氧化反应和还原反应是同时发生的，继而抓住得氧、失氧与元素化合价变化的关系，明确氧化还原反应的基本特征。
通过钠与氯气的反应、氢气与氯气的反应两个经典例子，揭示了氧化还原反应的本质。同时利用多媒体手段，有利于学生直观感受、理解微观过程，培养了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
最后探究氧化还原反应与四大基本反应类型的关系，并总结出一定的规律，层层递进，逐步深入，符合学生的思维习惯，使学生对知识的认识更加清晰，从而达成教学目标。
教材分析
1、普通高中化学课程标准要求
了解氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念；能根据参加反应元素的化合价是否升降来判断氧化还原反应和非氧化还原反应；理解氧化还原反应的本质。
2、本节内容在化学知识体系中的地位
这一节内容是中学化学知识结构的重点和难点之一，也是高考备受青睐的热点，它贯穿整个中学化学教材的始终，在中学阶段的化学基本概念和理论知识中占据极其重要的地位。本节内容既复习了初中的化合价、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，还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带，起着承前启后的作用。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识，凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。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。学生对本节内容掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。
学情分析
通过初中化学的学习知识已经掌握按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少把化学反应分为四种基本反应类型，学习了许多的重要元素及其化合物的知识，对化合价并不陌生，从得失氧的角度认识了氧化反应和还原反应。
初中化学一年的学习中对化学知识有了初步了解，有了一定的搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，但是对于知识的前后链接能力有所欠缺。
教学重难点
重点：从不同角度对氧化还原反应进行理解；理解氧化还原反应的概念；理解四大反应类型与氧化还原反应的关系。
难点：氧化还原的本质。
教学目标
1、能理解氧化还原反应、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是否氧化还原反应的方法，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有益的氧化还原反应，能利用所学知识避开氧化还原对人类的有害影响，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
教学过程
1、导入新课
[材料阅读]1、每年由于金属腐蚀造成的损失 2、高炉炼铁的原理
师：回顾初中所学的知识，讨论交流一下，这些现象涉及到了哪些化学反应？这些反应属于什么反应类型？这些反应类型的分类标准是什么
[分析讨论]氧化反应：4Fe+3O2==2Fe2O3
还原反应：Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
分类标准：得氧失氧
师：请大家思考一下，这两个反应是否只发生了氧化反应或者还原反应？以第二个反应为例。
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] 由上述分析可知，在化学反应中，有一种物质得氧，必然有另一种物质失氧，而且它们共同存在于一个反应中，所以氧化反应中有还原的反应，还原反应中也有氧化反应，只是从不同的角度命名，而实际上它们是同时发生的，并不是独立进行的，我们把这样的反应称为氧化还原反应。
新课教学
氧化还原反应的基本概念
师：分析下列 3 个氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原与化合价有什么关系。
[交流讨论] 1、C 的化合价升高，Cu 的化合价降低，而 O的化合价不变;2、C 的化合价升高，H 的化合价降低，而O 的化合价不变;3、H 的化合价升高，Cu 的化合价降低，而 O 的化合价不变。特点就是凡是得氧发生氧化反应的元素化合价升高，凡是失氧发生还原反应的元素化合价降低。有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
师：实际上，并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应，凡是有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。而通过以上的分析可以看出，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]氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。氧化还原反应: 有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
师：我们再看下面一个反应：2Na+Cl2==2NaCl。在这个反应中有得失氧吗？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。
师：此反应没有得失氧的情况，但是物质中元素的化合价发生了变化，这个反应就是氧化还原反应。
[小结] 如果按从反应物变为产物时元素化合价是否发生了变化来分类，化学反应可以分为两类:一类是元素的化合价有变化的反应——氧化还原反应。另一类是元素的化合价没有变化的反应——非氧化还原反应。因此，之后我们在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，而不是用得氧失氧来判断。
[思考与练习]判断下面的反应是否是氧化还原反应。
氧化还原反应的本质
师：氧化还原反应中，引起元素的化合价变化的因素是什么呢？元素的化合价和原子结构有密切联系，而在氧化还原反应中，粒子间发生重新组合，粒子结构变化可能导致化合价变化，要揭开它们之间的关系，弄清氧化还原反应的本质，我们要从微观的角度来进一步认识电子转移和氧化还原之间的关系。我们以2Na+Cl2==2NaCl为例一起来分析。
[多媒体展示]钠原子与氯原子形成氯化钠的过程。
师：从原子结构上看，钠原子的最外层有1个电子，因此钠原子希望能失去最外层的1个电子形成8电子稳定结构；而氯原子最外层有7个电子，它希望能得到1个电子形成8电子稳定结构。当钠离子和氯离子相遇后，钠离子可以把自己最外层的1个电子给氯离子，自己变成钠离子，显+1价，化合价升高，发生什么反应？
生：氧化反应。
师：氯离子得到一个电子，变成氯离子，显-1价，化合价降低，发生还原反应。阴阳离子结合，从而形成稳定的化合物，氯化钠。从氯化钠的形成可以得到，化合价升降的本质是因为发生了电子的得失。我们来看另一个反应：H2+Cl2==2HCl。
[多媒体展示]氢原子与氯原子形成氯化氢的过程。
师：氢原子的最外层上有一个电子，因此它希望得到1个电子形成2电子稳定结构；氯原子最外层有7个电子，它希望能得到1个电子形成8电子稳定结构，氢原子和氯原子都想得到1个电子，怎么办呢？这时可以采取双赢的思想，即电子公用。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更强，所以，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可以发现，化合价升降的本质是因为发生了共用电子对的偏移。
[小结]电子的得失和偏移用“电子转移”来概括。
师：通过以上分析，我们认识到有电子转移的反应，是氧化还原反应。
[板书]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）
氧化还原反应与四种基本反应的关系
师：这个反应Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2属于四大反应类型中的哪种？
生：都不属于。
师：在化学学习的初始阶段，我们学习的概念往往是不完善的，因此我们应正确看待这些初始概念，并注意它们的发展。
师：氧化还原反应与四大基本反应类型的关系如下
师：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应，化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。除此之外，氧化还原反应还包括除了四大反应类型之外的其他反应，如：CO+H20==CO2+H2。
[思考讨论]金属腐蚀给人类带来很多不利的影响和损失，从氧化还原的角度分析，我们该如何防止或减少金属腐蚀带来的损失呢？
生：创造金属不容易腐蚀的环境，或寻找一些物质让腐蚀后的金属发生还原反应来变回金属。
课堂小结
本节课学习了氧化还原反应的概念、本质以及氧化还原反应与四大基本反应类型，其中关于氧化还原反应与四大基本反应类型，记住“两个一定”“两个可能”和氧化还原反应的特殊情况，以及氧化还原反应中的三个关系：“化合价有升必有降”“电子有得必有失”“有氧化反应，必然有还原反应”。
教学设计说明
本节课在教学过程中，从得失氧的角度过度到化合价升降的角度判断氧化还原反应，注重与初高中知识的衔接。从生活中常见的现象出发，引导学生发现氧化反应和还原反应是同时发生的，继而抓住得氧、失氧与元素化合价变化的关系，明确氧化还原反应的基本特征。
通过钠与氯气的反应、氢气与氯气的反应两个经典例子，揭示了氧化还原反应的本质。同时利用多媒体手段，有利于学生直观感受、理解微观过程，培养了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
最后探究氧化还原反应与四大基本反应类型的关系，并总结出一定的规律，层层递进，逐步深入，符合学生的思维习惯，使学生对知识的认识更加清晰，从而达成教学目标。