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2019-2020年鲁科版高中化学必修1第2章第3节第1课时氧化还原反应教学设计1【教学目标】知识与技能1通过化学反应的分析,使学生能从化合价的变化,认识并建立氧化还原反应的概念
2.通过“锌与硫酸铜溶液反应”的实验探究,初步理解氧化还原反应的本质是电子转移过程与方法过引导学生对氧化还原反应的学习,使学生学会怎样从特殊到一般规律,再从一般规律到特殊的认识问题的科学方法过程与方法通过引导学生对氧化还原反应的学习,使学生学会怎样从特殊到一般规律,再从一般规律到特殊的认识问题的科学方法【教学过程】【交流探讨】
1、什么是氧化还原反应?在氧化还原中元素化合价是怎样变化的?
2、前面我们学过钠在氯气中剧烈燃烧生成氯化钠那么,金属钠和氯气是怎样作用形成氯化钠的呢?
3、锌与硫酸铜溶液反应的实质是什么?
一、氧化还原反应
1.元素化合价在化学反应中的变化【引导分析】对于氢气还原氧化铜的反应H2+CuOCu+H2O
(1)从得氧、失氧的观点分析,氧化铜失氧,发生了还原反应,氢气得氧,发生氧化反应
(2)从化合价变化观点分析,氧化铜中铜的化合价降低,发生了还有反应,氢气中氢元素化合价升高,发生氧化反应【讨论】以上两个观点,你认为哪个更科学?【引导分析】对于钠与氯气的反应Cl2+NaNaCl在钠与氯气的反应中,钠原子失去1个电子,化合价升高,被氧化,氯原子得到1个电子,化合价降低,被还原这个反应的实质是有电子得失对于氢气与氯气的反应Cl2+H22HCl在氢气与氯气的反应中,氢原子和氯原子各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,电子对偏向氯原子,偏离氢原子因此,氯化合价降低,氯气被还原,氢化合价升高,氢气被氧化这个反应的实质是有共用电子对的偏移氧化还原反应的定义在反应过程中有元素化合价变化的反应叫做氧化还原反应,其实质为有电子转移(有电子得失或偏移)【演示】锌与硫酸铜溶液反应的导电性实验【观察思考】得出氧化还原反应中存在电子转移由学生写出金属锌与硫酸铜溶液反应的离子方程式,并用双线桥法标出化合价与电子转移及氧化还原反应的关系Zn+Cu2+=Zn2++Cu【讲解】化学反应的分类方法根据有无电子转移分为氧化还原反应和非氧化还原反应根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类多少,可以将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应四种基本反应类型和氧化还原反应的关系为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,化合反应和分解反应可能是氧化还原反应,也可能是非氧化还原反应【阅读】氧化还原反应在生产、生活中的应用【学生练习】
1、太阳能电池中使用的高纯度硅,工业制取方法是在一定条件下在一定条件下用单质碳还原二氧化硅制得粗硅并放出一氧化碳气体再使粗硅与氯气反应生成四氯化硅,然后用氢气还原四氯化硅即可制得高纯度的硅写出上述氧化还原反应的化学方程式
(1)、
(2)、
(3)其中反应
(1)中被氧化的物质是,还原产物是2.金属钛具有许多神奇的功能,被誉为“亲生物金属”它可由金属镁和四氯化钛(TiCl4)在一定条件下反应制得该反应的化学方程式为,属于四种基本反应类型中的反应,其中被还原的物质是,氧化产物是【点评】根据学生分析的情况进行讲评【例题1】下列反应中,不属于氧化还原反应的是A.3CuS+8HNO3=3CuNO32+2NO↑+3S↓+4H2OB.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2OC.3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2OD.3CCl4+K2CrO7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl解析判断是否为氧化还原反应,只要看反应前后元素有无化合价的变化即可本题选项中,D中各元素化合价均未变化答案为D【例题2】请在下图中注明各类反应的位置
①化合反应
②分解反应
③置换反应
④复分解反应
⑤氧化还原反应
⑥非氧化还原反应解析根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类多少,可以将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应;根据反应中是否有电子转移,可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应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,化合反应和分解反应可能是氧化还原反应,也可能是非氧化还原反应还有部分反应,不属于四种基本反应类型中的任何一类【小结】对本节知识归纳总结
二、日常生活中的氧化还原反应剖开苹果,剖面会有褐色的斑斑点点,是因为苹果中含有Fe2+和酚类物质,氧气和酚氧化酶将两者氧化,颜色加深若削皮后浸在冷水里,使其与空气中的氧隔绝,这样酚就不易被氧化为醌或放在沸水中烫几分钟,使酚氧化酶失去活性,不易将酚催化为醌常食用富含维生素C的水果、蔬菜会年轻又健康,维生素C是氧自由基的克星,是卓越的抗氧化剂,能抑制细胞基本成分的氧化,可以帮助减少自由基对皮肤的伤害,加速自由基消除,减缓皮肤衰老维生素C还能使难以吸收的Fe3+还原为Fe2+,促进Fe2+的吸收,使得皮肤红润,健康饮用水的杀菌消毒、用Cr2O3检验司机酒后驾车等都是依据其中的氧化还原反应据报道,广州一家庭主妇在家中打扫卫生时突然晕倒,家人发现后将她送到医院抢救,半小时后这名主妇停止了呼吸医生化验其血液和胃液,确认是氯气中毒分析原因,竟是这名主妇为了获得更强的去污能力,把家用洗涤剂、浴液和厕净精等3类共5种洗涤用品混合使用,导致悲剧的发生由于厕净精是用盐酸兑成的,氯离子的含量较高,而漂白粉中含有次氯酸,所以当厕净精与漂白粉合用或漂白粉与含氯类清洁剂合用时就会发生化学反应,产生有毒的氯气,轻度中毒者会感到眼、鼻、喉不舒服,重者还会伤及心肺,当有毒气体在空气中弥漫到一定浓度时甚至会置人于死地总之,生活中无处不存在化学反应,特别是氧化还原反应,所以说世界是化学的世界,化学使这个世界更精彩,要用化学知识使生活更加环保,更加健康!氧化还原反应我们根据化学反应中元素是否有化合价的变化,将反应分所化还原反应和非氧化还原反应氧化反应和还原反应是两个相反应的过程,它们统一于一个氧化还原反应中,是一个整体化学反应氧化还原反应在反应过程中有元素化合价变化的化学反应氧化反应反应物所含元素化合价升高还原反应反应物所含元素化合价降低非氧化还原反应在反应过程中无元素化合价变化的化学反应氧化还原反应的实质电子的转移,如H2+CuO==Cu+H2OZn+CuSO4==Cu+ZnSO4
三、检测题
1.下列叙述正确的是A.元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得B.得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强C.阳离子只能得到电子被还原,只能做氧化剂D.含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性
2.下列反应中,属于氧化还原反应的是A.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OB.CaO+H2O=CaOH2C.Fe+CuSO4=FeSO4+CuD.H2CO3=H2O+CO2↑
3.下面有关氧化还原反应的叙述正确的是A.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化B.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原C.非金属单质在反应中只做氧化剂D.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
4.下列反应中属于氧化还原反应的是
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
③Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
④Cu2OH2CO32CuO+CO2↑+H2OA.
①②B.
②④C.
①③D.
③④
5.下列说法正确的是A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降B.氧化还原反应一定有氧元素参加C.氧化反应一定先于还原反应D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
6.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是A.铝片与稀盐酸的反应B.甲烷与氧气的反应C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
7.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是
①铁和氯气反应2Fe+3Cl22FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热2NaCl+H2SO4浓Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应MnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧H2+Cl22HClA.
①②B.
①③C.
①④D.
①⑤检测题参考答案
1.【解析】选项A中阐述了金属单质和非金属单质分别由化合物生成的不同过程,所以正确选项B错在以得电子多少作为衡量氧化性强弱的标准,而判断氧化剂氧化性强弱的标准是得电子的难易选项C错在阳离子可以不是最高价,如Fe2+离子等元素处于最高价时只有氧化性,但与氧化性强弱没有直接关系,所以D选项也是正确的描述该题重点考查学生对氧化还原反应本质的理解概念问题是氧化还原反应中的基础问题,要求我们学会判断一个具体的氧化还原反应里,谁是氧化剂,谁是还原剂,哪种元素被氧化,哪种元素被还原,谁是氧化产物,谁是还原产物【答案】A、D
2.【解析】判断一个反应是否为氧化还原反应,只要看反应前后元素有无化合价的变化即可本题只有C中铁和铜的元素化合价发生了改变,故只有C属于氧化还原反应【答案】c
3.【解析】本题可以灵活运用氧化还原反应的有关概念结合实例去分析氧化还原反应的宏观特征是元素化合价有升降,但不一定是所有元素化合价均有升降如Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,碳元素没有化合价变化故A正确化合价变化的元素可能是不同种元素,也可以是同种元素如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故B不正确作为非金属在反应中一般作为氧化剂,但也有失电子的可能如C+O2CO2,故C不正确从化合态变为游离态分两种情况一是从高价态变为游离态如Fe2+→Fe,化合价降低,得电子,被还原另一种是从低价态变为游离态如Cl-→Cl2,化合价升高,失电子,被氧化,故D不正确【答案】A
4.【解析】
①中,有Mn、O两元素变价;
③中,有Zn、H两元素变价【答案】C
5.【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;只要有元素化合价升降或电子转移的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;若同一物质中的不同种或同种元素化合价有升有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如反应2KClO32KCl+3O2↑,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O【答案】D
6.【解析】B、C中的反应不在溶液中进行,故B、C不是离子反应;A项中发生反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,属于氧化还原反应又是离子反应【答案】A
7.【答案】D△点燃点燃化合价降低,得2e-,被还原化合价升高,失2e-,被氧化
①②③④⑤⑥2e-失去2×e-化合价升高得到2×e-化合价降低。