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教材分析:氧化还原反应是日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。它贯穿中学化学学习的全过程,是学习中学化学的主线和关键之一。在已学的课程中,燃料的燃烧,金属的冶炼等都涉及到氧化还原反应。通过这一节内容的学习,了解化学反应有多种不同的分类方法,认识从反应中反应物元素化合价的升降和电子转移的角度来对化学反应进行分类就是从本质上对化学反应进行分类。 

 

三维目标:

 

知识和技能:

1. 理解氧化还原反应有关概念;

2. 理解氧化还原反应的特征及氧化还原反应的本质。
过程和方法: 通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示氧化还原反应的本质和特征,培养学生从微观角度准确理解概念的能力。

情感、态度和价值观:

1. 通过交流、讨论,加强学生之间的合作学习;

2. 了解氧化还原反应在工农业生产、日常生活中的应用,认识并理解化学这门学科对提高人类生活质量、促进社会发展的重要作用。 

 

教学重点:氧化还原反应的本质及特征

教学难点:氧化还原反应的本质

教学过程:

(多媒体展示):1. H2燃烧的图象;2. H2还原氧化铜反应图象

(提问):请同学们写出上述反应的化学方程式。

(学生活动):2H2+O2==2H2O

CuO+H2H2O+Cu

(提问):根据初中所学知识判断,以上化学反应是否是氧化还原反应?

(学生讨论、回答):有O2参与的反应是氧化还原反应。以上两个反应都有O2参与,所以它们是氧化还原反应。

(提问):上述反应中元素化合价是否有变化,请标出化合价发生变化的元素?

(学生活动):元素化合价在反应前后有变化(以H2+Cl2=2HCl为例) 

 

 

(教师讲解):氧化还原反应中元素化合价发生变化。

 氧化剂(O2/Cl——价降低——被还原

 还原剂(H2——价升高——被氧化

(多媒体展示):判断下列反应方程式是否属于氧化还原反应?

Zn+HCl=H2+ZnCl2

2Na+Cl2=2NaCl

2KClO3=2KCl+3O2

MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2+H2O

CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl

NaOH+HCl=NaCl+H2O

(学生讨论、交流):如果从反应物变产物时元素化合价是否发生了变化来分类,可以分为两类:一类是化合价有变化的反应,①②③④都属于这一类反应;另一类是元素化合价没有变化的反应,如⑤⑥

(教师讲解):氧化还原反应的特征是:参加反应的某些元素的化合价在反应前后发生了变化。

(多媒体展示):2Na+Cl2==2NaCl     H2+Cl2==2HCl

(教师提问):以上两个反应是否属于氧化还原反应?它们的反应过程是否相同?请同学们写出HNaCl原子的结构示意图。

(学生活动):根据氧化还原反应的特征是:参加反应的某些元素的化合价在反应前后发生了变化。以上两个反应都是氧化还原反应。HNaCl原子的结构示意图如下: 

 

 

由原子的结构示意图可知,钠原子在反应中易失去电子,氯原子易得到电子,氢原子也易得到电子。
(教师提问):展示课本插图,请同学们根据图片内容,理解NaClHCl形成过程,并揭示氧化还原反应的实质。
 

 

 

(学生活动):


    从原子结构示意图,可以看出NaCl反应过程是电子的得失过程。Na原子最外层有1个电子,Cl原子最外层有7个电子。当钠与氯反应时,钠原子失去最外层的1个电子,成为带+1价的阳离子;氯得到1个电子,成为带-1价的阴离子。最后,再由阴阳离子结合而成,形成NaCl2Na+Cl2==2NaCl中,Na→Na+,失电子,价升高,发生氧化反应;Cl→Cl-,氯原子得到电子,价升高,发生还原反应。
   

H2Cl2的反应属于非金属与非金属的反应。从它们的原子结构来看,氢原子的最外电子层上有1个电子,可获得2个电子的稳定结构。氯原子的最外电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。由于氢、氯原子获得电子的难易程度相差不大,所以,在反应时,它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对。在HCl分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子,使氯元素显-1价,氢元素显+1价。在反应中,H2是还原剂,Cl2是氧化剂。 

 

(教师总结):由上面的练习,可以得出下列规律:
氧化剂  →  价降低  → 得电子  →  发生还原反应  →  还原产物
 

 

 

 

还原剂  →  价升高  →  失电子  →  发生氧化反应  →  氧化产物

 

(提问):请同学们思考氧化还原反应与化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应的关系,并能列举具体的化学反应进行说明。

(各学习小组讨论,分析,书写方程式):

Zn+2HCl==H2+ZnCl2

CaO+H2O==Ca(OH)2

C+O2==CO2

NaOH+HCl==NaCl+H2O

KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2

CaCO3=CaO+CO2

学生分组讨论,教师列表总结: 

 

 

氧化还原反应是从电子得失或转移角度(微观世界)对化学反应进行分类。它和四种基本化学反应类型间的关系可以用下面的图示表示: 

 

 

(课堂小结):这节课我们重点学习了氧化还原反应的概念,判断氧化还原反应的特征是元素化合价变化、氧化还原反应的本质是电子的转移。

 

(课堂练习):请完成下列练习:

1、下列各组粒子之间,最容易发生氧化还原反应的一组是(    

 

A①②           B②③         C①③         D②④

2、下列变化中,一定需加氧化剂才能实现的是( )

ACl2 → Cl-       BFeCl3 → FeCl2    CC → CO2  DKMnO4 → MnO2

3、 在下列氧化还原反应中,水既不作氧化剂,又不作还原剂的是 
 

ACl2 + H2O ==== HCl + HClO           B2H2O ==== 2H2↑+ O2
 

C2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑        DCaO + H2O === Ca(OH)2

4、亚硝酸(HNO2)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂。当它作还原剂时,可能生成的产物是D
 

ANH3           BN2               CN2O3              DHNO3

(答案:1D  2C  3A  4D

(课后思考):

1个化学反应中,能否只发生氧化反应而无还原反应,或只发生还原反应而无氧化反应?

铁门表面常刷有油漆,这样做的目的是什么?

NaAl分别与HCl反应时,Na→Na+Al→Al3+Al失去的电子数目比Na多,能否说明Al的还原性比Na的强,为什么?

 

教学后记


   
由于学生对原子结构知识认识不深,要求从微观角度认识氧化-还原反应是教学的难点。在课堂教学中,利用教材插图、思考与交流栏目、表格、图示等形式,帮助学生理解氧化-还原反应的本质是电子的得失或偏移,从而能形象、深刻地掌握化学基本概念。在课堂教学中,经常地进行学生与学生之间、学生与教师之间的讨论、交流活动,有利于改变学生的学习方式,变被动学习主动学习,使学生学会合作学习,学会探究和创新,全面地体现知识与技能、过程与方法以及情感态度、价值观三维课程目标,促进学生全面发展。

    
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