专题3
从海水中获得的化学物质
第一章 氯气及氯的化合物
第3节 氧化还原反应
本节课学习内容是苏教版高中化学必修1中《氧化还原反应》，氧化还原反应是高中化学必修课程中的核心概念，它不仅是一种十分重要的化学反应类型，而且在生产、生活等各个方面具有广泛的应用。教材通过分析氯气与钠反应中微粒结构发生的变化，逐步揭示出氧化还原变化发生的实质；并从电子得失的角度定义氧化剂和还原剂，在氧化还原反应概念的建构过程具有丰富的化学学科核心素养发展价值。
通过实验探究日常生活中存在的氧化还原现象。
通过氧化还原反应本质的认识过程，初步建立氧化还原反应的认识模型。
3．通过设计家庭“84”消毒液安全使用，感受化学物质及其变化的价值，进一步增强合理使用化学品的意识。
氧化还原反应本质
氧化还原反应中化合价变化与电子得失的关系，氧化剂、还原剂的判断。
1．教学录像、幻灯片
2．脱氧剂的收集
教师活动
学生活动
【多媒体展示】奶油碧根果图片
【展示】一袋奶油碧根果，同学们把注意放在袋中有一小包装。
【提问】①为什么要放小包装袋？
②包装袋中有什么物质？
③这种物质有什么用？
【布置任务】设计实验，探究验证小包装袋中物质的作用。
【讲解】通过同学们的实验，我们知道脱氧剂的主要成分是铁粉和活性炭，其脱氧的原理是铁与氧气和水蒸气反应生成氢氧化铁。所以脱氧剂不仅可以脱氧还可以脱水，既是脱氧剂也是干燥剂。
【导入新课】上述这个反应，同学们都知道是氧化还原反应，我们日常生活中处处都存在氧化还原反应，在前面我们学习了什么是氧化还原反应？
【板书】一、氧化还原反应相关概念
1．定义：有化合价变化的反应
【设问】关于氧化还原反应，我们初中也接触过，大家回忆一下，在初中我们是怎么讲的？
【提问】下面我们以氧气和镁反应为例，请从元素的化合价是否发生变化的角度，对其进行分类，它属于何种反应类型？反应中化合价发生变化的原因是什么？
【叙述】有化合价变化的反应是氧化还原反应，其本质上就是电子发生转移。
【叙述】电子发生转移，有电子得失，也有电子偏移，氢气和氯气反应，氢原子最外层有一个电子，在化学反应中易失去一个电子达到稳定结构；氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易得到一个电子达到稳定结构；但二者争夺电子能力相差不大，都未能将对方的电子夺取过来，只好各拿出一个电子组成一对电子，这对电子为两个原子共有。所以氢原子和氯原子是靠共用电子对形成氯化氢分子的。但由于氯原子吸引电子能力强，电子对偏向氯原子，偏离氢原子，从而使氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性。
【板书】2．实质：有电子的转移
【提问】通过镁与氧气反应，在同一个化学反应中，元素化合价既有升高也有降低，升高的数目和下降的数目有何关系？在同一个化学反应中，元素得电子数和失电子数有何关系？
(
失去
2×2e
-
)【叙述】为了更好的说明镁与氧气反应中电子转移情况，我们用下式子表示电子转移的方向和数目。
【板书】3．
+
==
(
得到
2×2e
-
)
像这样的式子我们成为“双线桥”。
【多媒体投影】用双线桥标出下列反应电子转移的方向和数目。
2Na+Cl2=NaCl
【叙述】氧化还原反应的方程式的系数是与反应过程中得失电子的数目相关的。在氧化还原反应中，失去电子的物质叫做还原剂，还原剂发生氧化反应，变成氧化产物，表现还原性。得到电子的物质叫做氧化剂，氧化剂发生还原反应，变成还原产物，表现氧化性。可以这样记忆：还原剂化合价升高、失电子、具有还原性，被氧化，氧化剂化合价降低，得到电子，具有氧化性，被还原。
【板书】4．反应关系（见PPT）
【设问】辨析在镁与氧气反应中、2Na＋Cl2＝2NaCl的反应中，氧化剂和还原剂分别是什么？
【提问】有化合价变化的反应是氧化还原反应，那么元素处于不同的化合价在氧化还原反应中可能表现哪些性质？并以硫元素的不同价态的代表物质进行分析。
【提问】氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如何呢？用图形方式表示它们之间的关系。
【思考回答】洁厕灵和84消毒液混合产生致命气体
17人入院，2014年04月27日，在北京市朝阳区东坝旧货市场西侧胡同内的一家玻璃加工作坊内，保洁公司员工将洁厕灵倒入还有残余84消毒液的容量为5升的桶内，随后混合液体倾洒在地，院内的17名工人因此产生不适反应送医治疗，其中3人呼吸道遭气体灼伤。
观看图片，
引发探究问题
根据包装袋上的标识--脱氧剂
推测这种物质是脱去氧气的作用
剪开包装袋，观察固体颜色
现象：大多数黑色固体
猜想：可能是活性炭，可能是铁粉
设计实验：
实验1：用吸铁石放在黑色固体上，观察实验现象；
实验2：过滤实验1所得滤渣，高温下与氧化铜混合加热，观察实验现象；
实验现象实验结论吸铁石上有许多黑色固体黑色固体中有铁粉黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊黑色固体中有炭粉
书写化学方程式：
4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3
形成生活处处是化学这一观念
思考回答
有化合价变化的反应就是氧化还原反应
回忆初中有关氧化还原反应
(
点燃
)物质与氧气发生的反应，这类反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性
例：2Mg+O2==2MgO
对于反应2CuO+C====2Cu+CO2↑，反应里氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧夺去的反应叫做还原反应
木炭是氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。
(
点燃
)
对于2Mg+O2==2MgO
氧元素：→
化合价降低
镁元素：→
化合价升高
该反应是化合反应，也是氧化还原反应。
(
2e
-
)
(
失去
2e
-
)
Mg
Mg2+
(
得到
2e
-
)
O
O2-
总结：在反应过程中，镁原子和氧原子之间发生电子转移，导致镁元素和氧元素化合价发生了改变。
思考回答
升高数目=下降数目
得电子数=失电子数
双线桥法：
①标化合价，找变价
②画桥：从反应物指向生成物，起止对准变价的同一种元素
③标电子得失，形式a×be-(a表示变价元素的原子个数，b表示一个原子变价时得失电子的数目)
还原剂：“升、失、氧”
氧化剂：“降、得、还”
思考讨论
氧化剂：O2、Cl2
还原剂：Mg、Na
硫元素化合价
-2
0
+4
+6
S
－－
S
－－
S
－－
S
代表物
H2S
S
SO2
SO3
H2S处于最低价，化合价只能升高，只能做还原剂，SO3中硫元素处于最高价，化合价只能降低，只能做氧化剂，
SO2中硫元素处于中间价态，可以升高，可以下降，它们既可以做氧化剂也可以还原剂。
思考讨论
思考反应原理
NaClO+2HCl=Cl2↑+NaCl+H2O
【课堂总结】
板书设计
氧化还原反应
一、氧化还原反应相关概念
1．定义：有化合价变化的反应
2．实质：有电子的转移
(
失去
2×2e
-
)3．双线桥
+
==
(
得到
2×2e
-
)
①标化合价，找变价
②画桥：从反应物指向生成物，起止对准变价的同一种元素
③标电子得失，形式a×be-(a表示变价元素的原子个数，b表示一个原子变价时得失电子的数目)
4．反应关系
(
得到
电子，化合价
降低
，被
还原
，发生
还原
反应
)
氧化剂
（
氧化性
性）+还原剂
（
还原性
性）=====还原产物
+
氧化产物
(
失去
电子，化合价
升高
，被
氧化
，发生
氧化
反应
)
二、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系
本节课重点是氧化还原反应，本节课注重真实问题情境的创设，通过日常的脱氧剂成分和原理的探究，体会化学科学的社会价值。从宏观到微观讲解氧化还原反应，帮助学生培养宏观辨识与微观探析化学核心素养，建立氧化还原反应的认识模型。3.1.3氧化还原反应
教材以分析氯气与钠反应的化学类型和化合价变化的原因入手，详细介绍了氯化钠的形成过程，从得失电子的角度引入“氧化还原反应”和“非氧化还原反应”概念，强调氧化还原反应的实质是反应中发生了电子的转移，让学生能用电子的转移或化合价的变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，判断反应中的氧化剂和还原剂，及其相应的氧化性和还原性。培养了学生微观想象、逻辑推理能力。
1、宏观辨识与微观探析：能从电子转移的角度判断氧化还原反应和非氧化还原反应
2、变化观念与平衡思想：电子的转移与化合价的关系。
3、证据推理与模型认知：从原子结构角度表示氧化还原反应中电子的转移情况。会判断氧化剂和还原剂，氧化性和还原性。
4、科学探究与创新意识：培养学生微观相像、逻辑推理能力
1.理解氧化还原反应的本质是电子的转移，能够判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
2.能表示化学反应的中电子转移方向和数目。
学案、课件
知识回顾：在初中我们学习过以下几个化学反应，总结有什么特点？
1、3Fe
+
2O2
==
Fe3O4
2、4P
+
5O2
==
2P2O5
S
+
O2
==
SO2
讲解：这些物质都与氧气发生的反应，属于氧化反应。氧化反应中，氧气提供氧原子给铁原子、磷原子和硫原子，氧气具有氧化性。
引入新课：钠和氯气反应生成氯化钠。请从元素的化合价是否发生变化的角度，对氯气和金属钠的化学反应进行分类，它属于何种反应类型？反应中化合价发生变化的原因是什么？
板书：一、氧化还原反应
讲解：2Na＋Cl22NaCl在反应中，钠原子失去最外层上一个电子变成Na+，形成稳定的结构，氯原子最外层上得到一个电子，变成Cl-，形成稳定的结构。Na+与Cl-再结合形成稳定的化合物氯化钠。元素化合价的变化与原子的最外层电子的转移有关系。
板书：1、定义：有化合价变化的化学反应（或有电子转移的化学反应）叫氧化还原反应。
2、特点：发生化合价的变化
3、实质：电子的转移（得失或偏移）
讲解：氧化还原反应是有电子转移（电子得失或共用电子对偏移）的化学反应。没有电子转移的化学反应称为非氧化还原反应。在氧化还原反应中，失去电子的物质是还原剂，还原剂发生氧化反应，表现出还原性；得到电子的物质是氧化剂，氧化剂发生还原反应，表现出氧化剂。
板书：4、氧化剂：得到电子的物质。发生还原反应，表现氧化性。
还原剂：失云电子的物质。发生氧化反应，表现还原性。
过度：钠原子与氯原子之间发生了电子转移，导致钠元素与氯元素的化合价发生了改变。那么怎样表示该化学反应中电子转移情况呢？
板书：二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1、双线桥法：表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
例：
钠是还原剂，发生氧化反应，表现还原性；氯气是氧化剂，发生还原反应，表现氧化性。
书写步骤：
（1）标价态：正确标出反应前后各元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系
（2）双线桥：一条线始于被还原的物质中的降价元素，止于还原产物中的相应元素；一条线始于被氧化的物质中的升价元素，终止于氧化产物中的相应元素
（3）注得失：标出“失去”或“得到”电子的总数
讲解：1、箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；
2、必须注明“得到”或“失去”；
3、被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
学以致用：高锰酸钾与浓盐酸在一定条件下可以反应生成氯气。2KMn04+16HCl（浓）==2KC1+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O该反应是氧化还原反应吗？如果是，指出反应中化合价发生变化的元素，分析电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。如果不是，请给出理由。
板书：2、单线桥法：表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
例：
书写步骤：
（1）标价态：正确标出反应前后各元素的化合价；明确变价元素的化合价升降关系
（2）单箭头：始于被氧化物质中化合价升高的元素，止于被还原物质中化合价降低的元素
（3）标数目：标出转移电子的总数
讲解：1、不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；
2、要用箭号标明电子转移的方向；
3、箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
思考：我们知道化学反应前后遵循质量守恒，那么化合价、电子转移遵循哪些规律呢？
板书：三、氧化还原反应中的守恒
1、质量守恒：参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。
2、化合价升降守恒：反应前后元素化合价升、降的总数相等。
3、电子守恒：反应中氧化剂得电子的数目等于还原剂失电子的数目。
课堂练习：
1、下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
2、下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．氧化还原反应前后元素化合价有升降
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．实现Fe3＋―→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
本节课重点讲了氧化还原反应的特征、实质，让学生从初中所学的得失氧的角度认识氧化还原反应，上升到化合价（特征）、电子转移（实质）的层面，学生对氧化还原反应有了进一步的了解。
