氧化还原教学设计(精选10篇)
氧化还原教学设计 篇1
《氧化还原反应》教学设计
一、教材分析
《氧化还原反应》第一课时选自于人教版高中化学必修第一册第一章《物质及其变化》中的第三节,是中学化学中基本概念和基本理论的重要部分。氧化还原反应是贯穿于整个高中化学学习的一个重要工具,更是元素化合物以及电化学学习的理论基础,在高中化学学习中占有极其重要的地位,也是中学化学教学重难点之一。
二、学情分析
在初中,学生已经从得氧、失氧角度认识了氧化反应和还原反应,只是还不能将氧化还原反应有机统一起来。在学生已有的初中基础上,可以从得氧失氧---化合价升高、降低----原子失去电子、得到电子等角度帮助学生分析和理解氧化还原反应。从表象到实质,从宏观到微观层层递进的带领学生理解领悟氧化还原反应的实质。
三、素养目标
【教学目标】
1.借助价类二维图和已学习的化学反应,联想化学反应分类新视角,继而认识氧化还原反应;
2.通过对化合价的分析,借助线桥表征,认识和理解氧化还原反应的宏观特征,并对常见的化学反应进行分类;
3.基于化合价的变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析;
4.通过四大基本反应与化合价的变化,从而判断氧化还原反应与四大基本反应类型的关系。
【评价目标】
1.通过借助价类二维图对不同含铜物质的化学方程式进行分析归纳认识到化学反应分类新视角,继而 认识氧化还原反应,发展学生归纳总结能力;
2.通过线桥表征氧化还原反应,理解氧化还原反应的宏观特征---化合价的升降变化;
3.通过宏观化合价的变化理解微观电子的转移,发展学生宏观辨识和微观探析的核心素养;
四、教学重点、难点
1.教学重点:氧化还原反应的判断
2.教学难点:氧化还原反应本质的理解
五、教学方法
1.归纳法
2.讲授法
3.PPT演示法
……
六、教学设计思路
本课采用环环相扣,逐步驱动的方式串联起来。环节一:展示4个大家比较熟悉的反应,引入氧化还原反应的学习。从得失氧的角度分析:CuO与C;Fe2O3与CO的反应。借助价类二维图,让学生用箭头画出元素的变化,发现除了得失氧之外还有化合价的变化;(引入线桥)分析讨论氧化还原的宏观特征。环节二:复习判断四大基础类型的化学反应,结合氧化还原的宏观特征判断氧化还原反应与四大基本反应类型的关系。环节三:根据初中学习过的原子结构示意图分析元素化合价升降的原因,理解氧化还原反应的微观本质---电子的转移。环节四:归纳总结,随堂练习。
七、教学过程
[情景引入](PPT展示图片)
上课。从图片上我们看,同学们结合我们以前学习的知识分析化学反应,总结相同点。引入氧化反应,还原反应。
[引导]也就是说燃烧是发生了氧化反应
[情景引入](PPT展示铁在氧气中燃烧,碳在氧气中燃烧,苹果变暗的图片)
[讲解]燃烧和苹果变黑过程都发生了氧化反应
[提问]判断它们是氧化反应的方法是什么呢?
[过渡]对,同学们对知识掌握得很牢固。现在请同学思考另外一个问题:
[PPT展示]氢气还原氧化铜的实验装置图
[提问]我们学过的还原反应又有哪些呢?
[提问]判断它们是还原反应的方法是什么呢?根据已有的知识分析
【思考与讨论】教材P20
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3+3CO= 2Fe+ 3CO2↑
完成表格
[提问]那么,氧化反应和还原反应是不是独立发生的呢 ?以2CuO + C = 2Cu + CO2↑反应为例,我们来分析一下。
从前面我们可以知道可以通过得氧失氧来判断氧化反应和还原反应,那对这个反应的分析我们也采取这种方法。
[副板书]
失去氧,被还原(还原反应)
CuO + C === 2Cu + CO2↑
得到氧,被氧化(氧化反应)
[讲解]分析发现,在碳还原氧化铜这个反应中,氧化铜发生了还原反应,而同时碳发生了氧化反应,由此我们得出什么结论?
[引导] 这个结论是否适用于其他氧化反应和还原反应呢?请同学们讨论分析刚才自己所学出的学过的氧化反应和还原反应,并总结出氧化还原反应的定义。
讨论,回答:氧化反应和还原反应不是独立的,而是相互依存的,是同时发生的。
[点评学生回答并总结]
同学们的想法是正确的,下面是氧化还原反应的规范表述:
一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应。
【板书】氧化还原反应
[板书]一、定义:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应。
[设问]前面我们是从得失氧的角度去判断物质是否发生了氧化还原反应,前提条件是氧的参与,是否氧化还原反应只能发生在有氧参与的反应中呢?老师可以肯定地告诉大家,不是的,氧化还原反应也存在于无氧参与的化学反应中,如铁从铜的盐溶液中置换出铜。那么有什么判断方法既适用于判断有氧参与的反应是否是氧化还原反应又适用于判断无氧参与的反应是否是氧化还原反应呢?请同学们认真观察一下并回答【思考与讨论】教材P20第二问。
[针对学生回答点评,并指出]有一些同学已经发现了,反应中元素的化合价发生了变化,如:
【PPT展示】
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3+3CO= 2Fe+ 3CO2↑
[总结] 其他的氧化还原反应也同样存在化合价的变化,那我们来总结一下: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。凡是有元素化合价变化(升降)的化学反应都是氧化还原反应。
[板书]二、特征:元素化合价升降
[讲述]根据氧化还原反应的这个特征,同学们思考下我们还可以将化学反应进行怎样的分类?
[讲解]同学归纳得非常好,有元素变价的反应叫做氧化还原反应,而没有元素变价的反应叫非氧化还原反应。随着我们学习的深化,我们对概念的认识也逐渐地深入。初中从得氧失氧的角度判断氧化还原反应仅仅局限于有氧参与的反应,而从化合价是否变化的角度去判断适用于所有反应。
[板书]三、判断反应是否为氧化还原反应依据:反应中是否有元素的化合价发生升降
【学以致用】分析反应:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na+Cl2 = 2NaCl
是不是氧化还原反应,为什么?
[设问]同学们对这种判断方法掌握得很好,那同学们有没思考过,化合价的升降是由什么原因引起的呢?接下来我们一起来分析一下钠与氯气反应以及氢气与氯气反应这两个反应中元素原子所发生的变化。
[PPT演示]化合价升降的原因:
电子的得失
[PPT演示]
化合价升降的原因: 电子的得失
[PPT演示]
跷跷板动画,物质得失电子与化合价升降的关系(边看边讲解)
[过渡]这是钠和氯气反应的情况,钠跟氯通过电子的得失分别达到稳定结构,那对于氢气与氯气的反应呢?同学们阅读教材22的内容,请一位同学回答一下,氢气和氯气反应过程中化合价发生变化是因为?
[过渡]我们同样通过动画来模拟整个变化过程。
[PPT演示]
氢气与氯气反应生成氯化氢的过程
[讲解]氢原子与氯原子各以最外层的一个电子组成一对共用电子对,这个电子对受到两个院子核的共同吸引,使双方最外电子层都达到稳定结构。
[PPT演示]
氯化氢的形成(简化版)
[讲解]在氯化氢分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。
[总结]对于反应物原子获取电子能力相差不大的反应,化合价升降的原因是:电子的偏移
[讲解]由上面的分析我们可以得出结论,氧化还原反应中化合价变化的原因是由于..即电子的转移。那么氧化还原反应又可以怎样表述?
[PPT演示]有电子转移(得失或偏移)的化学反应称氧化还原反应。
[练习] 我们自己动手来分析一下其他氧化还原反应,加深对概念的理解
[讲评]从上面的练习可以看出:氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高,其实质是该元素的原子失去(或偏离)电子的过程。还原反应表现为被还原的元素的化合价降低,其实只是该元素的原子得到(偏向)电子的过程,由此我们可以得出氧化还原反应的实质是?
[板书]四、实质:电子转移(得失或偏移)
[小结]
[过渡]回忆下初中的四种基本反应类型,他们分别是?而这节课我们还学过一种化学反应分类方法是?
[提问]那么我们现在便已经学习了三种化学反应的分类方法。接下来请同学们运用刚才学到的知识填写以下表格,并画出氧化还原反应与四种基本反应之间的关系的简单示意图。
[PPT展示]四种基本反应类型与氧化还原反应的关系怎样?(表格)
[PPT演示]用图画表示
八、板书设计
氧化还原反应
一、定义:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应。
二、特征:元素化合价升降
三、判断反应是否为氧化还原反应依据:反应中是否有元素的化合价发生升降
四、实质:电子转移(得失或偏移)
氧化还原教学设计 篇2
例题:为了探究浓度对硫酸氧化性的影响, 某学习小组进行了以下探究活动:
探究一称取无锈铁钉 (碳素钢) 12.0 g放入30.0 m L浓硫酸中, 加热, 充分应后得到溶液X并收集到气体Y.
(1) 甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+, 请选择下列试剂, 设计简单的实验方案 (简述操作过程、现象和结论) , 并写出有关离子方程式:_____________.
供选用试剂:a.KSCN溶液和氯水b.铁粉和KSCN溶液c.浓氨水d.酸性KMn O4溶液
(2) 乙同学为了测定气体Y中SO2含量, 设计如下三种方案:
方案Ⅰ:取672 m L (标准状况) 气体Y通入足量溴水 (或足量淀粉I2水溶液) 中, 然后加入足量Ba Cl2溶液, 经适当操作后得干燥固体4.66 g;
方案Ⅱ:向V m L c mol·L-1酸性高锰酸钾溶液中缓慢通入Y气体a L (标准状况) , 溶液恰好完全褪色.
方案Ⅲ:取V L (标准状况) 气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中, 充分反应后, 过滤、洗涤、烘干、称得固体质量为m g.
(1) 其中不合理的方案是_____________, 理由_____________.
(2) 选择合理方案的数据计算气体Y中SO2体积分数 (可用含未知数的代数式表示) :.
探究二分析上述实验中SO2体积分数的结果, 丙同学认为气体Y中还可能含有H2和CO2气体.为此设计了下列探究实验装置 (图中夹持仪器省略) .
(1) 装置A中试剂的作用是_____________.写出产生CO2的化学方程式为_____________.
(2) 简述确认气体Y中含有CO2的实验现象是_____________.
(3) 有同学根据“M干燥管里无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气, 你认为是否可靠?简述理由:.
探究三丁同学设计如下装置定量测定气体Y中含氢气体积分数:
(1) A装置所盛装的试剂是_____________, B装置的作用是_____________.
(2) 测定氢气体积时, 读数之前的一步操作是__________________________.
(3) 若要测定限定体积气体Y中H2的含量 (标准状况下约有28 m L H2) , 除可用测量H2体积的方法外, 可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理由__________________________.
解析:本题以氧化还原反应原理为线考查实验设计与评价.碳素钢与浓硫酸反应可能生成二氧化硫、二氧化碳、氢气等, 溶液中可能含硫酸铁和硫酸亚铁.
探究一 (1) 在有Fe3+存在条件下, 检验Fe2+, 必须避开Fe3+干扰.在铁离子存在下, 氯水和KSCN溶液不能检验Fe2+;铁粉将Fe3+还原生成Fe2+离子, 不能检验还原的Fe2+离子;氨气与Fe3+反应生成红褐色氢氧化铁沉淀, 无法观察到白色氢氧化亚铁沉淀是否存在;Fe3+离子浓度较小时, 溶液呈浅黄色, Fe2+离子具有还原性, 能将紫红色酸性高锰酸钾溶液转化成浅色溶液, 有明显现象.
(2) 气体Y中可能含有CO2、SO2和H2, 只有二氧化硫能与溴水、碘水和酸性高锰酸钾溶液反应, 而二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钡生成沉淀, 且亚硫酸钡易被氧化成硫酸钡, 无法准确计量, 因此, 选择方案Ⅰ和Ⅱ都能正确的测定气体Y中SO2的体积分数.选择方案Ⅰ数据计算:选择方案Ⅱ数据计算:
探究二检验二氧化碳之前必须除去SO2, 并确认SO2已除尽.该实验装置中M与空气相连, 空气中水蒸汽进入M装置, 也能使白色固体变成蓝色, 应在M装置之后连接一个装有碱石灰的干燥管.
探究三测定氢气体积, 必须除尽气体Y中二氧化碳和二氧化硫, 用氢氧化钠溶液除去这两种气体, 用澄清石灰水检验该气体是否除尽.测定氢气体积, 读数之前必须上下移动量筒, 使量筒内外液面相平, 使收集气体的压强与外界压强相等.若托盘天平称量质量, 精确至0.1 g, 样品质量越大, 称量误差越小, 相反, 误差越大.所以, 无法精确称量质量很小的氢气质量 (装置的质量差很小) ;若用分析天平, 可以称量A和B总质量吸收气体前后质量差值.
答案:探究一 (1) 取少量X溶液装于试管, 向试管滴加酸性高锰酸钾溶液, 若溶液褪色, 则证明X溶液含有Fe2+, 否则不含Fe2+.5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (2) (1) 方案Ⅲ二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和亚硫酸钡易被空气中氧气氧化成硫酸钡 (2) 方案Ⅰ:66.7%或方案Ⅱ:
探究二 (1) 吸收并除去 (2) B中品红不褪色, C中溶液变浑浊 (3) 不可靠空气中水蒸汽进入M装置, 使白色粉末变蓝色
探究三 (1) 氢氧化钠、氢氧化钡等强碱溶液确认二氧化碳和二氧化硫已除尽 (2) 上下移动量筒, 使量筒内外液面相平 (3) 否氢气质量很小, 托盘天平无法准确称量A的质量差 (或用分析天平称量A质量差)
氧化还原反应教学设计 篇3
初中教材曾简单介绍了氧化反应和还原反应,本节是在初中化学的基础上从本质上深入研究氧化还原反应。教材从氧化反应与还原反应具有的共同特点出发,引入氧化还原反应的特征、本质等。本节分两课时:氧化还原反应的特征,表示方法及氧化剂、还原剂;氧化还原反应的本质和表示方法,掌握氧化剂和还原剂的判断。本设计为第一课时教学设计。
重点:氧化还原反应的概念及其发展以及氧化剂、还原剂
难点:探究氧化还原反应的特征
二、学生的知识基础分析
学生已学过的氧化反应与还原反应的概念、常见的氧化、还原反应及判定,元素的化合价等知识,为探究氧化还原反应的特征和本质奠定了一定的理论基础,有助于学生通过典型的反应,探究并总结出氧化还原反应的更接近本质的判定,使概念得到扩展,使学生的认知结构得以合理地重构,并在重构的过程中,体会概念的发展过程。
三、教学的基本策略
1、问题情境的创设
利用学生已有的知识结构,给学生提供常见的化学反应,让其写出化学方程式并判断属于什么反应。在书写过程中,教师一方面可以对学生加强化学用语规范性的教育;另一方面,通过设疑,激发学生用氧化反应、还原反应的判定标准来分析反应。学生分析时,教师继续设疑,观察反应,回答氧化反应和还原反应是否同时发生在同一个化学反应中,引导学生用 “质量守恒定律”来回答。
2、问题探究的过程
根据探究式学习的一般原则,结合学生已有的知识经验,应用一定的化学原理,分析出现的矛盾,引导学生进行有关氧化还原反应概念狭隘性的猜想,让学生分析反应的共同特征,得出扩展后的概念。
四、教学过程的组织
1、情境创设
首先让学生写出化学方程式,进行分类,并继续观察得出:氧化反应与还原反应是同时存在,并在同一个反应中发生的,对学生进行辨证统一观点的教育。学生进一步研究发现,氧化还原反应中伴随着元素化合价的变化,教师此时根据氧化还原反应的表观概念进一步设疑,是否有无得氧失氧的反应也属于氧化还原反应?学生带着问题进行深入的观察,达到激疑的目的。
2、问题探究
矛盾的出现使学生会对已学习的概念产生疑问,教师在适当的引导下,使学生通过观察氧化还原反应的共同特征,得出扩展后的概念,帮助学生解决是非问题。学生在熟悉概念的同时,在练习中了解其用途、用法并与以前的概念对比加深印象。
学生在会判定氧化还原反应的基础上逐步掌握其分析、表示方法,在与教师共同研究中,学会使用双线桥法表示氧化还原反应并总结出该方法的要点,如:标价态,找变化,搭线桥,写说明等。
学生熟悉方法后,教师指出注意事项,给学生更清晰的认识,易于操作,降低难点。通过练习,更进一步理解所学习的方法,达到检查反馈的目的。
最后,通过板书和投影,归纳总结,使学生形成清晰的知识网络。
课后思考题的设置使学生达到新旧知识的交替和整合,为下节课做好铺垫。
3、课堂评价小结
经过探究,学生对氧化还原反应的特征及表示有了明确的认识,并通过教师层层深入的引导,了解了氧化还原概念的发展过程,培养了学生的思维能力和创新能力。
五、教学过程
【导入新课】人类的衣、食、住、行,生物体的产生、发展和消亡,都涉及氧化反应与还原反应。例如,研究燃烧中的化学反应,能量变化、燃烧效率等问题与本节知识有密切的关系。
【教师】请写出化学方程式:1、铜与氧气反应;2、氧化铜与碳反应
【设疑】这两个反应分别属于什么类型的反应,分类标准是什么?
【板书】分类标准:是否有得氧失氧
得氧,被氧化,发生氧化反应;
失氧,被还原,发生还原反应。
【设疑 】 氧化反应和还原反应是否同时发生,为什么?
【学生回答】依据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、个数不变。因此,氧化反应与还原反应是同时发生在同一个反应中。
【投影 】请标出以下反应中各元素的化合价,分析氧化还原反应与化合价之间有何關系。
2CuO+ H2△2Cu + H2OCuO+C高温Cu+CO
H2O +C高温CO+ H2
【学生】标出化合价并分析,得出结论。
失氧:所含元素化合价降低,被还原,发生还原反应;得氧:所含元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应。
【设疑 】物质得到氧的反应属于氧化反应,物质失去氧的反应属于还原反应;一种物质得到氧,另一种物质失去氧的反应属于氧化还原反应。是否有未得氧失氧的反应也属于氧化还原反应呢?
【教师引导】写出几个无氧参与的氧化还原反应,分析化合价变化,得出结论。
【设疑】在反应中虽没有得氧和失氧,但也是氧化还原反应,其中哪种物质发生氧化反应,哪种物质发生还原反应?为什么?
【学生】将两种类型的反应进行类比,得出结论:物质所含元素化合价升高,发生氧化反应;物质所含元素化合价降低,发生还原反应。
【总结】由此看来,应该对氧化还原反应进行更科学地定义。
【板书】凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
分类标准:是否有元素化合价的变化
所含元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应
所含元素化合价降低,被还原,发生还原反应
【投影】一、下列反应哪些是氧化还原反应?标出氧化还原反应中元素化合价的变化。
1、NaOH+HClNaCl+H2O
2、CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
3、2O33O2
4、2KClO32KCl+3O2↑
5、CaCO3CaO+CO2↑
6、2H2+O22H2O
7、CaO+CO2CaCO3
8、Fe+CuSO4FeSO4+Cu
【讲述】双线桥法表示,方法:1、标价态;2、找变化;3、搭线桥;4、写说明
【投影】氧化剂:所含元素化合价降低的反应物
还原剂:所含元素化合价升高的反应物
【投影】二、用双线桥法分析下列氧化还原反应,并指出氧化剂和还原剂
1、Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【教师】纠正错误,课堂小结。
【思考】1、用交叉分类法表示氧化还原反应与四大反应类型的关系。
氧化还原反应教学反思 篇4
“氧化还原反应”是中学化学的重点和难点之一,在整个中学化学建构体系中处于重要的地位。新课程标准要求理科高考学生不仅要学好“氧化还原反应”的基本内容,氧化还原反应的基本规律,氧化还原反应的常用表示方法,而且还要掌握与“氧化还原反应”直接相关的元素化合物、电化学和有机化学等知识。
高一新生对氧化还原反应的认识只是直观的从得失氧的角度进行判断,对氧化反应和还原反应的关系则认为是相互独立的。在教学过程中要引导学生由得失氧的形式上判断过渡到化合价变化氧化还原反应特征的认识,再过渡到电子转移原子结构本质上的认识。
首先氧化还原反应中氧化反应和还原反应是不可分割的,是相伴而生的。就像一对孪生姐妹,有氧化反应的,必然发生还原反应。仔细观察反应中的物质,其元素化合价必然发生变化。因此我们可以通过标元素化合价的方法判断某个反应是否是氧化还原反应。也就是说:化合价有升高必然有降低,从微观角度说电子有得必有失。
另一方面,氧化还原反应中的另一个难点是电子转移问题,学生在学习过程中经常搞错。电子转移数量,得失电子的数量在教学过程中需要不断的强化学生的认识,多看多练。
作为一个新教师刚开始教学,经验方面存在着很大的缺陷,这就需要花很大的时间来弥补。高一的化学对我来说并不难,但是现在要教学生,那么工作就得做到细,比起自己会做题又上升了一个层次,不仅要知其然,还要知其所以然。
在课堂上本节课属于抽象概念的学习,学生学习起来容易感觉枯燥乏味,怎么积极调动学生的学习积极性,课堂气氛是本节内容需要注意的方面。怎么样可以调动学生的上课积极性,让学生有兴趣来听来学,做到真正的师生互动,这里面我认为老师怎么样来引导,问题的设置都是一门很大的学问,讲授的方法也很重要,学生有没有跟上老师的节奏,一步一步过来,理解、接受。学生在刚开始学习时,学生如果理解了,会做了,那就会觉得比较容易,学习的信心就大了,反之如果一开始就碰到难关,错了很多,就会认为很难,较难接受,之后讲解的再详细,效果也不是很好。所以第一遍教学的时候就要让学生跟上思路,由老师多举例,给以正确的示范,让学生跟着老师的思路,一步一步来,使得学生有一个从理解到整合到熟练的过程。等学生差不多会了,再让他们自己练,这样效果显然会好很多的。
因为刚开始教,知识层面上虽然没有什么大问题,但是如何把课讲好,如何把知识有系统有层次的传授给学生就不顺手了。还包括新课的引入,知识的前后衔接,内容的合理过渡等等,这些都需在今后的教学中进一步的提高。
高一化学教学反思
《氧化还原反应》教学反思 4 篇5
走上讲台时,我故意停了一会。同学们看着我,不知我葫芦里到处卖的是啥药。我问:同学们,你们知道我刚才看了大家几眼吗?
下面学生开始交头接耳,仍然是不解的神情。
我说:我看了你们三眼。第一眼我是看到了全班的同学。第二眼就只看到两个还是那儿交头接耳的同学。而第三眼我就在看那两位同学到底为什么交头接耳。
同学们开始笑了起来。他们意识到,我实际在讲用双线桥法氧化还原反应的实质的分析。因为在上节课我对他们说,分析氧化还原反应我们要看他三眼:第一眼看整体的元素化合价;第二眼就只看化合价发生改变的元素化合价;第三眼就要从量的角度看这些元素的原子电子转移的情况。
我写了两个方程式。一个是氯气与氢氧化钠的反应,一个是二硫化亚铁与氧气生成氧化铁与二氧化硫的反应。我让学生分析分析其中电子转移情况。有的学生小声嘀咕,说这两个方程式以前没见过。但过一会便拿起笔开始分析起来。
没想到学生们还都分析得不错。有一位同学没有打箭头。我在讲评的时候引入一句话。我说:同学们,在管理学上有一句经典名言,那就是细节决定成败。大家可能在考试时由于这个箭头会丢失两到三分。(哈,又是典型的应试教育。)学生们笑了,开始检查自己的作业,表示赞同。
我开始进入氧化还原反应第三个阶段的学习。第三个阶段是氧化性还原性强弱的比较的问题。氧化性还原性到底是什么?它是衡量什么的?
我想,学生们首先对这个问题有个清醒的认识。
我写了两个方程式。一个是铁与硫在点燃的条件下生成了硫化亚铁,另一个是铁与氯气在点燃的条件下生成了氯化铁。我首先介绍说,在化学研究中有两种非常重要的研究方法:一种是类比(compare),一种是分类(classify)。现在大家一起来看一下这两个反应的相同点和不同点。
学生们马上七嘴八舌地叫了起来。有的说都是化合反应,有的说反应的条件相同,都是点燃,有的说都有铁,有的看到更深一点,说都是氧化还原反应,并且还原剂都是铁。我说:看来大家都有非常敏锐的观察(observe)能力,有一点可以形成共识,这两个反应是在反应条件相同下还原剂都是铁的氧化还原反应。我们再看看,这两个反应有何不同之处。
学生们马上说:生成的产物不同,铁的化合价不同。我又问,产物不同说明了什么?为什么产物会不同?学生回答说:产物不同说明氧化剂的氧化能力不同,其原因是因为一个是与硫反应,一个是与氯反应。我提示说,在这里硫与氯都是作为氧化剂,从这两个反应我们可以体会到什么?请大家在笔记本上记下你的体会。
学生们开始思考起来。我走下讲台,看到了绝大多数学生这样写着:氧化剂不同,其氧化能力是不同的。
我觉得我的第一个目的达到了。我想在学生头脑里对氧化能力有一种感性的认识。但这还不是一种本质的认识。于是,我继续追问:现在我们认识要向深处走一点,为什么氧化剂不同,氧化能力是不同的,氧化能力实质上是反映什么的?现在大家以上面例子作分析,看看是氯气的氧化性还是单质硫的氧化性强。
学生们马上回答:是氯气的氧化性强。我问:为什么?学生反应很积极:因为在同等条件下氯气把铁氧化成三价而硫只把铁氧化成二价。我说:大家很聪明,可是我还是要问为什么?
学生们又低下头思考起来。他们可能认为,他们已经回答了氯气比硫氧化性强的原因。我提示道,在化学问题的探索中,当我们追根索底时,到最后往往答案回到了物质的内部结构中,有一句话说:结构决定了性质。
有的同学似有所悟,但仍然默不作声。看来,他们仍然没有将氧化性强弱与物质内部结构联系起来。
我于是在黑板上画出氯和硫的原子结构示意图。我请同学们分析两个量之间的关系,一个是氧化性强弱,一个是得失电子的能力。同学们开始动手分析起来,他们在草稿纸上写下,氯的氧化性强于硫,氯更容易得到电子。
我问,同学们,你们觉得氧化性强弱与氧化剂得电子能力有关系吗?你们体会到这是一种什么关系,请在笔记本上写下你的体会。
我看到,绝大多数同学们写下了,氧化性愈强,得电子能力愈强。我继续问:你们看,氧化性实质上是描述什么?学生们异口同声地回答:氧化性的实质是氧化剂的得电子能力。我又问:那么还原性的实质是什么?他们又回答:还原性的实质是还原剂的失电子能力。
我说,同学们,你们能从氧化性的实质推及还原性的实质,你们就运用了类比的研究方法。这是一种很有用的研究方法,你们在以后要多多尝试这种方法。
我在黑板上写下:
氧化剂------氧化性--------得电子能力
还原剂------还原性--------失电子能力
氧化还原教学设计 篇6
1.教学目标
三维教学目标 1.知识与技能
(1)通过分析氧化还原反应与元素化合价升降的关系,学会用化合价的升降来判断氧化还原反应;
(2)通过复习元素化合价的升降与电子得失或转移的关系,学会从电子转移的角度来分析氧化还原反应;
(3)通过观察实验铝与硫酸铜反应过程中有电流产生,以及学生的角色扮演,理解氧化还原反应的本质就是发生了电子的转移;
(4)通过分析四种基本类型与氧化还原反应的关系,能画出其交叉分类图。2.过程与方法
(1)通过氧化还原反应概念的教学,能提高准确描述概念、深刻理解概念、比较辨析概念的能力;
(2)通过对氧化还原反应概念认识的过程,体会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过氧化还原反应概念的演变,学会用发展的观点、科学的态度、探索的精神学习化学;
(2)通过创设问题情境,激发对化学学习的兴趣和求知欲望。
2.教学重点/难点
教学重难点
教学重点及难点 重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应; 难点:理解氧化还原反应的本质就是发生了电子转移。
3.教学用具
多媒体
4.标签
氧化还原反应
教学过程 教师活动
【介绍】维生素C是美白的有效成分,其美白原理是由于发生了一类简单的反应——氧化还原反应。这节课我们就一起来认识这个具有神奇功能的氧化还原反应。
【展示】一瓶维生素C 【问题思考】初中时学过化学反应可以划分为四种基本反应类型,分别是指哪四种?是根据什么标准进行分类的?
【练习】下面四个反应分别属于四种基本反应的哪一种?
【过渡】请继续思考以下这两个反应属于四种基本反应吗?如果属于,是属于哪一种?
【引导、思考】这两个反应都不属于四种基本反应,它们“无家可归”。可见把化学反应分类为四种基本反应,这种分类方法不够全面。那么你还学过其它类型的反应吗?举出几个这些反应的例子。它们是按照什么标准来进行分类的? 【练习】以碳还原氧化铜为例,找出反应中发生氧化反应和还原反应的分别是哪个物质?
【问题思考】通过刚才的分析,可见氧化反应和还原反应是分开进行的还是同步进行的?
【介绍、课件展示】我们把以上这类反应称为氧化还原反应。从得失氧的角度,氧化还原反应就是指有氧得和失的反应。
【过渡】现在能不能找出刚才“无家可归”的两个反应究竟是属于哪一类化学反应?
【过渡、引导】第二个反应依然是“无家可归”。可见,从得失氧的角度来定义氧化还原反应也是不全面的。那还可以从哪些角度来分析氧化还原反应呢?我们依然以碳还原氧化铜的反应为例来分析。请标出该反应前后各元素的化合价。
【问题思考】标出化合价以后,请找出发生氧化反应的碳元素以及发生还原反应的铜元素化合价在反应前后怎样变化? 【引导、介绍】发生氧化反应,化合价升高;发生还原反应,化合价降低。可见氧化还原反应也可以从化合价升降的角度来进行定义,是指:有化合价升降的化学反应。
【问题思考】刚才“无家可归”的这个反应,现在能找出究竟属于哪一类反应吗?
【引导】可见,从化合价的角度来定义氧化还原反应是全面的。所以我们把该角度定为氧化还原反应的定义。
【板书】
一、定义:凡是有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。【引导】从定义可以直接知道氧化还原反应的特征就是有元素化合价的升降。【板书】
二、特征:有元素化合价的升降。(判据)
【过渡】学习不能光停留在接受“是什么”的层面上,要有效地学习,我们还必须要去深究“为什么”。氧化还原反应中元素会有化合价的升降,可是你知道化合价为什么会有升降吗?
【引导】实验是科学中检验真理的唯一标准。下面我们就以刚才练习中的C选项2Al+3CuSO4=3Cu + Al2(SO4)3这个
氧化还原反应为例,演示该实验过程,你观察到什么现象?从中能得到什么启发?
【实验连线】
仪器:电解槽,导线,电流表 药品:铜片,铝片,硫酸铜溶液
实验内容:以铝片为负极,铜片为正极,在硫酸铜溶液中构成原电池,接入电流表,观察铝与硫酸铜反应过程中电流表有什么现象出现 实验现象:电流表的指针发生了偏转
实验结论:铝与硫酸铜反应的过程中产生了电流,说明铝与硫酸铜反应的过程中有电子在转移。
【过渡】从刚才铝与硫酸铜反应的实验中,我们知道氧化还原反应过程中有电子在转移。请问电子为什么要发生转移?昨晚已布置了大家去预习课本36-37页的关于氯化钠和氯化氢形成过程的内容,现在我给大家准备好了用卡纸制作的钠原子、氯原子、氢原子,有哪些同学愿意以角色扮演这些原子的方式来跟大家交流你的预习结论,告诉大家氯化钠和氯化氢是怎样形成的? 【活动与探究】
探究问题;氧化还原反应中电子为什么要发生转移?(以氯化钠和氯化氢的形成过程为例)
道具准备:卡纸制作的钠原子、氯原子、氢原子
活动内容:学生分为两组分别扮演钠原子和氯原子,演示氯化钠的形成过程;扮演氢原子和氯原子,演示氯化氢的形成过程
活动结论:氧化还原反应中,电子的转移是为了满足各原子达到稳定结构的需要。
【问题思考】通过课件动画结合板书,分析钠与氯气形成氯化钠,氢气与氯气形成氯化氢这两个反应中化合价的变化情况、电子转移的情况,请问你现在能知道氧化还原反应中化合价为什么会有升降吗? 【介绍】因此,氧化还原反应的实质就是电子的转移。【板书】
三、实质:电子的转移
【讨论】从电子转移的角度应该怎样定义氧化还原反应? 【课堂练习】
1.下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是()A、一定有氧元素
B、氧化反应一定先于还原反应发生 C、一定有电子的转移 D、其本质是化合价发生变化
2.下列反应中,属于氧化还原反应的是()① CaCO3 = CaO+CO2↑
② 2KClO3 = 2KCl+3O2↑
③ CaO+H2O=Ca(OH)2 ④ C+O2 = CO2 ⑤ Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 ⑥ Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ⑦CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ⑧ NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
3.请把上述第2题中的八个化学反应按照四种基本反应类型来进行分类。【过渡、提问】从上述练习的第2、3题中,你能找出氧化还原反应与四种基本反应的关系吗?请在纸上画出其交叉分类图。【活动与探究】
道具:卡纸制作的代表氧化还原反应,非氧化还原反应,四种基本反应的图形各一个,磁铁
活动内容:请一组学生把氧化还原反应与四种基本反应的关系以拼图的形式展示。用磁铁把拼图贴在黑板上。
【板书】
四、氧化还原反应与四种基本反应的关系:(下面贴着以上的脸谱图)
课堂小结
1.怎样判断一个反应是否为氧化还原反应? 2.氧化还原反应的本质是什么? 3.氧化还原反应与四种基本反应类型的课后习题。
氧化还原教学设计 篇7
关键词:氧化还原反应,实验探究,概念原理教学
一、研究背景
一方面,化学概念原理是化学现象本质的反映,但概念原理的教学并不意味着局限在对相关知识的落实上,发展概念原理知识对化学反应的认识视角,体会其功能与价值才是概念原理教学的真正意义。概念和方法的学习过程需要通过应用环节促进发展,如果缺少实际应用便不能实现概念和方法的内化,不能纳入学生的长时记忆系统。另一方面,实验探究是当今国际科学教育领域研究的重要内容之一,许多国家和地区的科学教育改革都围绕着实验探究教学展开。实验探究教学的深入展开要求更加关注学生在探究过程中的自主性、创造性以及问题解决能力的培养。探究教学作为一种在培养学生化学素养方面具有显著优势的教学方式应用于元素化合物的教学内容比较容易可行。那么如何将探究教学应用于化学概念的教学呢?本研究以氧化还原反应的教学为例,并对基于实验探究的概念原理知识的教学提供一些教学策略。
氧化还原反应在高中化学学习中将大量涉及,学生在学习物质性质、实现物质转化、分析电极反应等问题时均需要相关知识。可以说氧化还原反应的知识一方面丰富了学生研究物质性质的视角和实现物质转化的途径;另一方面丰富了学生对化学反应能量利用的途径,在物质转化中将“不可能”转变为“可能”。所以对氧化还原反应的教学绝不能仅仅停留在对核心知识的讲解和落实上。那么如何改变以往枯燥的教学形式,使学生建立起研究物质性质的思路和方法呢?本节课作为氧化还原反应的第二课时,设计了3个核心活动:活动1是预测物质的氧化性、还原性,活动2是设计实验验证高锰酸钾的氧化性,活动3是探究亚硫酸钠的氧化性和还原性。
二、核心探究活动的实施过程
1. 活动1:预测CO2和CO的氧化性、还原性
根据C元素的常见化合价预测CO2和CO的氧化性与还原性。
学生活动:先独立思考,后4人一组相互讨论,然后回答问题。
学生回答1:CO2具有氧化性,CO具有还原性。
学生回答2:CO应该还具有氧化性。因为CO中的C元素显+2价,还可以继续降低。
【追问】虽然根据价态判断CO具有氧化性,但CO通常只表现出还原性。能否总结出判断物质氧化性还原性的一般方法?
学生回答3:观察元素的化合价,最高价(该物质)只具有氧化性,最低价只具有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。
【追问】面对C,O两种元素,你是如何选择的呢?
学生回答4:关注变价元素的化合价。
探究活动1的功能价值:通过本活动让学生关注到从氧化还原反应(化合价)认识物质性质这一新的认识角度,落实预测物质氧化性、还原性的方法,为后续探究元素化合物的性质奠定理论基础。
2. 活动2:设计实验验证高锰酸钾的氧化性
【问题1】预测KMn O4和KI的氧化性与还原性并说明理由。
学生活动:4人一组相互说明,然后1名学生回答。
学生回答:KMn O4中的Mn元素为最高价具有氧化性,KI中的I元素为最低价具有还原性。
【问题2】验证KMn O4是否具有氧化性?
学生活动:4人一组,先经过独立思考和小组讨论后,确定实验方案,再动手验证并记录相关的现象得出结论。
教师活动:巡视学生的实验情况,适时的询问试剂选择的原因、预期现象与观察到的现象之间有何不同。然后请同学们分组汇报自己的实验情况,说明需要注意的问题。
【教师点拨】能否归纳出验证物质氧化性与还原性的一般思路方法?
学生活动:回忆刚刚的过程,并进行总结提炼。
学生回答:先根据化合价预测性质,再选择试剂,通过观察到的实验现象与预期现象进行比较从而得出最终结论。
探究活动2的功能价值:学生在设计实验方案时,对于试剂的选择没有出现任何问题,都选择了KI证明KMn O4的氧化性。但在预期现象的时候,面对Mn元素的多种价态,学生试图通过写出方程式确定其还原产物,却因为所学知识有限遇到了障碍。教师适时点拨,可先动手实验,根据现象再来推测;另外当还原产物不好确定时,可以换一个角度,来关注氧化产物,同样可以得到相应的结论。最后再由学生回忆整个探究过程,归纳出研究物质氧化性和还原性的一般思路和方法,通过本活动落实验证物质氧化性、还原性的方法,为后续元素化合物学习奠定方法基础。同时培养了学生理性分析、设计在前,动手实验在后的良好习惯。
3. 活动3:探究Na2SO3的氧化性和还原性
运用研究物质性质的一般思路方法,研究Na2SO3的氧化性和还原性。
学生活动:先分析设计,再动手实验。
学生回答1:选择KMn O4,可以证明Na2SO3具有还原性。但是KI却不能跟Na2SO3反应,证明Na2SO3没有氧化性。
学生回答2:有可能是Na2SO3在反应中主要表现还原性。
学生回答3:用碘水和Na2SO3反应,然后滴入淀粉液,发现溶液不变蓝,说明两者反应,同样证明了Na2SO3的还原性。
【追问】(给出Na2SO3与I2反应的方程式)试分析Na2SO3与碘水反应而不与KI反应的原因是什么?是因为Na2SO3没有氧化性吗?
学生活动:先独立思考,后小组讨论。
学生回答1:Na2SO3的还原性较强,碘单质的氧化性较强,而KI的还原性没有Na2SO3强。所以KI不能跟Na2SO3反应。
学生回答2:通过观察Na2SO3与I2反应的方程式,SO32-是还原剂,I-是还原产物,而还原剂的还原性比还原产物要强。所以,要找到一个还原性比SO32-更强的还原剂才能证明其氧化性。
【教师点拨】选择什么试剂才能证明Na2SO3的氧化性呢,在学完了硫及其化合物的性质以后我们就会知道,感兴趣的学生可以课后查阅相关资料。
探究活动3的功能价值:在该探究活动中,学生在教师所安排的认知冲突下,发现了实验事实与经验预期的矛盾所在,从而促使其经过思考和讨论发现氧化还原反应发生的制约条件—氧还性的相对强弱关系,解决了“可能性”与“现实性”的矛盾。至此学生对研究物质氧化还原性的方法有了更全面的认识,提高了其创造性思维。对于“证明Na2SO3的氧化性”的操作方法在这节课中实际上是不重要的,原因是该探究活动意在通过让学生体验实验事实与预期之间的矛盾,发现制约氧化还原反应发生的条件,而现阶段的学生也不具备硫及其化合物的相关知识,如果在课堂上展开讨论,增加了无关性难度且延长了时间。所以我们把这个问题交给了学生,让他们课后思考,既进行思维拓展,让这节课有延伸感,又节约课时,使教学目标更为突出。
4. 巩固思维训练实例
【课后任务1】列举一些常见的氧化剂和还原剂,并用树状法对其进行简单分类。
【课后任务2】预测SO2的化学性质,并与CO2进行比较。
通过以上两个任务,一方面让学生进一步熟练预测物质氧化性与还原性的方法;另一方面进一步体会认识物质性质的两个角度—物质的类别与氧化还原反应(价态),从而感受到学习氧化还原反应的价值和作用。
三、基于实验探究的概念原理教学策略
如何开展高水平、开放式的探究课教学,如何通过探究实验将概念原理落到实处,笔者有如下反思。
第一,在进行化学概念教学时,尤其在引入新的知识时,教师要给学生提供具有认知冲突的情境素材,暴露出学生的个人认识,要允许学生与学习情景中的其他人交流关于问题情境的看法。教师要把教学的重点放在概念的形成和理解上,并让学生参与概念观点的建立。例如在本节课的第三个环节,大部分学生已经掌握了研究物质氧化性和还原性的方法的基础上,学生在探究Na2SO3的性质时,发现了实验事实与他们的预设之间并不吻合,激发了认知冲突,从而促使他们关注Na2SO3与KI的还原性强弱关系,进而通过Na2SO3与碘单质的反应,认识到还原剂与还原产物间的还原性强弱关系,建立起比较物质氧化性还原性的方法和对制约氧化还原反应发生的条件的认识。
第二,在设计探究活动时,问题的连续性和开放性能直接影响学生的思维发展。这就要求教师选择的核心问题、探究任务容量要大,要值得探讨,在必要的时候提供给学生所需的场外信息和资料,这样既能满足其探究欲望,又不会打压积极性。例如,“运用研究物质性质的一般方法探究Na2SO3的氧/还性”这一问题就比从试剂选择到现象判断这样领着学生一步一步走更能激发学生的思考。而在探究KMn O4和Na2SO3的性质的时候,给学生提供Mn,S元素的常见价态及存在形式、I的原子结构示意图等信息,能帮助他们通过自己的思考来完成任务,最大可能的依靠学生自己的能力来解决问题,这样学生成功之后的成就感和满足感也是不言而喻的。
氢气还原氧化铜教学心得 篇8
讲氢气还原氧化铜的内容时,总是由氢气还原氧化铜的实验开始。对于这个实验要注意两点:一是关于实验现象的描述,在实验前让学生先做一次猜想,猜想可能发生什么现象,然后再在实验中进行验证,以增加学生的学习兴趣。在实验中,可以观察到黑色的氧化铜变成红色,试管口有水滴出现。二是操作中的注意事项:(1)试管口应略向下倾斜,以防反应中产生的水流到试管底部使试管炸裂;(2)通氢气的导气管要伸入试管底部;(3)关于实验操作的顺序,反应开始之前要先通入氢气,以排尽试管中的空气,防止加热后发生爆炸,当反应完成时,要先熄灭酒精灯停止加热,继续通氢气至试管冷却再停止,以防止反应生成的灼热的铜被氧化成氧化铜。关于操作顺序,不同的教师有不同的讲法:有的教师把整个操作顺序说成八个字“一通二点三熄四停”,有的教师把它讲成“气体早出晚归,酒精灯迟到早退”,其实不管哪种说法都应反映出一个事实,就是点酒精灯之前要先通氢气,排尽玻璃管里面的空气,防止加热后产生爆炸;反应结束后要先熄灭酒精灯,继续通气体至试管冷却,以防止热的还原产物再次被氧化。由此联系到化学中有许多地方都对实验的先后顺序有要求:比如实验室用高锰酸钾受热分解制取氧气,在实验结束以后就要求先将导气管撤离水槽再熄灭酒精灯,以防试管炸裂;再如可燃性气体在点燃之前要验纯以防在点燃时发生爆炸。
在上课的时候可以考虑一边做实验,同时穿插一些同类实验的相关问题,比如木炭还原氧化铜或一氧化碳还原氧化铜,通过思考问题激起学生学习化学的兴趣。而且还可以拿氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜进行比较,比较两者从实验装置到实验现象等各方面的区别,特别是因为一氧化碳是有毒的气体,又是大气污染物,所以该实验在操作时应该注意尾气处理,以防出现实验事故。
讲氢气还原氧化铜,由此引出讲氧化还原反应。在氧化还原反应里,什么物质得到氧,什么物质失去氧,什么物质被氧化,什么物质被还原等,理清楚在氧化还原反应里的一些关系。同时涉及氧化还原反应的反应条件,在初中阶段所学狭义的氧化还原反应中只有氢气和一氧化碳还原氧化铜的反应条件是加热,其他的都是高温,比如说《化学》上册课本第111页“木炭粉还原氧化铜”,下册课本第16页“一氧化碳应用于高炉炼铁的实验原理”。而且由于不同的物质性质不同,所以实验装置也有区别,比如说一氧化碳,一氧化碳本身有毒,所以使用一氧化碳还原氧化铜的实验装置要求有尾气处理装置,以防一氧化碳气体进入空气,从而造成大气污染。
由氢气还原氧化铜的实验原理■可以引出置换反应的概念,让同学们了解到这个反应和以前接触到的化合反应以及分解反应之间存在着本质上的区别,从而引出置换反应的概念,确定这种反应的特征。基于以上所述,还可以将化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应进行比较,得出广义的氧化还原反应的概念,以及氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应之间的关系,更好地理解有关内容。
氢气还原氧化铜的实验反映出氢气具有还原性,决定氢气可以用于冶炼金属,因此在冶金工业赋予它有很重要的意义。在初中化学里介绍了三种具有还原性的物质,分别是氢气、碳和一氧化碳,高炉炼铁的实验原理,如果使用碳作为还原剂,则可能使得到的产物不纯净;如果使用一氧化碳作为还原剂,又因为一氧化碳的毒性,使得实验变得更加复杂化,因此对于工业上冶炼金属,如果要求产物比较纯净,往往选择氢气作为还原剂,比如高纯钨、钛的冶炼和高纯硅的冶炼。因为氢气的清洁,反应后没有污染物产生,而且冶炼的产物纯度比较高。◆(作者单位:江西省鄱阳县金盐岭镇上兰学校)
氧化还原教学设计 篇9
【专题要点】
氧化还原反应是重要的化学反应类型之一,考试说明中要求学生从化学反应的本质角度来深入认识氧化还原反应的原理。能够从氧化还原反应的角度去分析认识元素化合物部分以及有机化学中的部分化学反应,达到巩固知识熟练运用的程度。正确书写化学方程式是化学学习的基本功,这在氧化还原反应的学习过程中显得尤为重要。有关依据氧化还原反应方程式设计的计算类型题仍然是掌握的重点
以氧化还原反应为主线的知识贯穿于中学化学学习的始终,考查面广,不仅涉及无机物、有机物的化学性质,而且还与学科内的其他知识点密切联系,如阿伏伽德罗常数、离子共存、离子方程式、电化学、能源、工业生产等,甚至会出现学科间的综合,如与物理学中的电学方面知识进行综合。题型主要是选择题和填空题,形式新颖灵活
分析近几年的高考试题,氧化还原反应主要从以下几个方面进行考查:考查氧化还原反应的概念以及概念之间的内在联系。如氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化反应、还原反应的判断;物质氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应方程式的配平甚至是写出未学过的氧化还原反应方程式;氧化还原反应中电子转移方向和数目的标定;有关氧化还原反应的计算
【考纲要求】
1、了解化学反应的本质及变化过程中所遵循的原理和规律。
2、认识氧化还原反应的本质。
3、了解生产、生活中常见的氧化还原反应。
4、能根据质量守恒定律正确书写化学方程式,并能进行有关计算。
【教法指引】
教师在教学过程中应从以下几个方面加强:
1、理清几组重要概念及其之间的关系
2、讲清氧化性和还原性强弱的比较以及判断强弱的方法。(要求学生掌握常见的氧化剂和还原剂)
3、引导学生学会解决有关氧化还原反应的计算方法和技巧;
① 可根据电子守恒,依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数的关系,列出守恒关系
式求解,从试题的变化趋势看,有一类题目是已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算确定产物。计算公式如下:
氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值
② 要注意参加反应的量不一定完全是被氧化,或被还原;或一种物质由于歧化,有一部分被氧化,而另一部分被还原;即部分氧化或部分还原的计算
【知识网络】 1.了解基本概念
2.性质强弱规律
3.掌握物质氧化性或还原性强弱的比较
(1)由元素的金属性或非金属性比较
<1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
(2)由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。(3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如可判断氧化性:
,根据铁被氧化程度的不同
。同理,不同的还原剂
。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强(4)根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物(5)根据元素周期律进行比较
一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。(6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关: 温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性:如中性环境中
不显氧化性,酸性环境中
显氧化性;又如
溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。
注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如还原性:
,氧化性:。
【学法导航】
解答氧化还原反应概念类型题时关键是:
1、要理清知识线索,即价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物(或价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物)。
2、要明确解题的方法思路:理清概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质电子转移,去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体思路是:找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它的变化情况
氧化还原反应教案 篇10
1.掌握氧化还原反应基本概念 2.判断氧化性还原性的相对强弱
3.根据得失电子守恒,掌握氧化还原方程式配平并进行有关计算 基本概念
在无机反应中,有元素化合价升降,即电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应。在有机反应中,有机物引入氧或脱去氢的作用叫做氧化反应,引入氢或失去氧的作用叫做还原反应。
判断依据
无机反应时,得到了电子(或电子对偏向)的元素被还原,失去了电子(或电子对偏离)的元素被氧化。有机物反应时,把有机物引入氧或脱去氢的作用叫氧化,引入氢或失去氧的作用叫还原。
即应看其是失去了电子(或电子对偏离),还是得到了电子(或电子对偏向)或者看其化合价是升高了还是降低了。
在反应物中:
失去了电子(或电子对偏离)即为还原剂,其化合价升高。
得到了电子(或电子对偏向)即为氧化剂,其化合价降低。
在产物中:
被氧化的元素叫做氧化产物,其化合价在反应的过程中升高了。
被还原的元素叫做还原产物,其化合价在反应的过程中降低了。
一般来说,在氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中,氧化剂的氧化性最强,还原剂的还原性最强。一.氧化还原反应的判断
(1)氧化还原反应的本质_______________特征________________判断依据:_______________________ 例1.下列反应属于氧化还原反应的是_____
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.ICl+H2O=HCl+HIO
E.CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
F.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl(2)四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
辨析:A.有单质参加和有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B.元素从化合态变为游离态一定被还原
C.复分解反应不一定是氧化还原反应
D.金属离子被还原一定得到金属单质
二.氧化还原反应的相关概念
还原剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(升失氧还)
氧化剂—____电子—化合价_____—被_____—发生_____反应—得到_____产物(降得还氧)
(反应物,物质)
(元素)
(元素)
(生成物,物质)例2.在Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O反应中,海豚个性化教案
_______是氧化剂;_______是还原剂;______元素被氧化;_______元素被还原;_______是氧化产物;________是还原产物;电子转移总数为________。
例3.常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+==X2++2Y2+,则下列叙述:①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+要强。其中正确的是()
A.②④⑥
B.①③④
C.①③⑤⑥
D.②⑤ 辨析:氧化反应,被氧化,氧化产物,氧化剂,抗氧化剂 三.氧化还原反应的表示方法及电子转移数目
(1)双线桥:__________指向__________,__________指向__________(得失相等)
(2)单线桥:__________指向__________,(不计得失)例4.用两种方法表示氧化还原反应
2KClO3==2KCl+3O2
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2 KClO3+ 6HCl== KCl+3Cl2+3 H2O
例5.(1)某反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)
3、H2O、H2O2,已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
写出该反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 _______________________________________________________。(2)某一反应体系有反应物和生成物共6种物质,浓HCl、Cl2、H2O、ClO2、KClO3、KCl,写出该反应方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。________________________________________________________ 四.常见氧化剂与还原剂(单质、化合物、离子)
(1)常见氧化剂:
(2)常见还原剂:
例6.下列反应需要加入氧化剂才能实现的是()必须加入还原剂才能实现的是()A.Cl-→Cl2 B.S2-→H2S
C.Cl2→Cl-D.MnO4-→MnO42-
例7.下列离子,因发生氧化还原反应而不能共存的是
A.HCO3-、AlO2-、Na+、Cl-
B.Fe2+、H+、NO3+、Cl-C.Cu2+、Na+、S2-、SO42-
D.H+、K+、SO32-、S
氧化剂还原剂不是固定不变的,同一物质在不同反应中可以扮演不同角色。
例8.水参加的下列反应,哪些是氧化还原反应?这些反应中水分别起什么作用?
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOH
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO E.NaH+H2O=NaOH+H2↑
F.2F2+2H2O=4HF+O2 G.Cl2+H2O=HCl+HClO
H.SO2+H2O=H2SO3 小结:
五.氧化性还原性分析与比较
(1)根据价态分析氧化性还原性
例9.举例说明下列物质分别体现氧化性和还原性的反应 HCl SO2 FeCl2(2)氧化性还原性(得失电子能力)强弱比较
举例说明比较氧化性还原性的五种方法(金属非金属活动性、反应条件、氧化还原反
海豚个性化教案
应方程式、与变价元素反应产物的价态、电化学方法)氧化性比较: 还原性比较:
例10.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,(1)比较Fe2+、I-、Br-的还原性。
(2)分别向FeI2、FeBr2中通入少量Cl2,写出反应的离子方程式。例11.已知反应Cu+Cl2==CuCl2 2Cu+S==Cu2S,回答:
①判断单质的氧化性:Cl2_____S
②完成反应:Cl2+H2S—— ③还有哪些事实可以用来比较Cl2与S的氧化性? 例12.将H2S气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生下列反应: ①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO +4H2O
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O ③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O ④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O 根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是()。(A)④②①③
(B)③①④②
(C)②④①③
(D)①④②③
六.氧化还原反应的基本规律: 理解先强后弱规律、歧化归中规律、得失电子守恒规律等 例13.向HCl、FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,依次写出反应的离子方程式
例14.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平): ①GQ+NaCl
②Q+H2OX+H2 ③Y+NaOHG+Q+H2O
④Z+NaOHQ+X+H2O 这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为
A.QGZYX
B.GYQZX
C.GYZQX
D.ZXGYQ 例15.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2OIO3-→I2MnO4-→Mn2+HNO2→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()。
A.H2O2
B.IO3-
C.MnO4-
D.HNO2 七.氧化还原反应方程式配平(方法:化合价升降相等)
具体配平策略:从左边开始,或从右边开始,或从两边开始; 要点:以分子为单位计算化合价变化值
例16.FeS2+ O2=== Fe2O3+ SO2 S+NaOH=== Na2S+
Na2SO3+
H2O KMnO4+ HCl====KCl+ MnCl2+ Cl2+ H2O KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4=== CO2+ MnSO4+ K2SO4+ H2O □KMnO4+□KNO2+□()====□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O 有机物参加的氧化还原反应,变价元素往往有碳,可采用氢氧标碳标出碳元素化合价。缺项配平时,根据原子守恒进行判断,缺少的物质一般为__________________ 例17.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下:
a Fe+b NO3-+c H+==d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O(系数均为自然数)(1)c、g、h的关系式是_____________________________(原子守恒)(2)b、c、d、f的关系式是__________________________(电荷守恒)
(3)d、f、g、h的关系式是___________________________(得失电子守恒)八.氧化还原反应有关计算(得失电子守恒)
海豚个性化教案
计算公式:
n(氧化产物)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原产物)×变价原子个数×化合价变化值 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值==n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值 例18.硫酸铵在强热条件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()。
A.1:
3B.2:3
C.1:
1D.4:3 例19、24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为()。
A.+2
B+
3C.+4
D.+5 例20.1.92克铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色慢慢变浅,当铜反应完毕时,共收集到标况下的气体1.12 L(不考虑NO2与N2O4的转化),计算(1)参加反应的硝酸的物质的量(2)生成气体中各成分的物质的量(3)将生成的气体与多少mol O2混合溶于水,才能使气体全部被吸收? 九.氧化还原反应的应用
辨析:下列反应中,所述物质或过程全部发生氧化反应的是 A.HClO、H2O2、O3等具有很好杀菌消毒作用 B.橡胶老化,钢铁生锈,白磷自燃 C.铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
D.在催化剂作用下,乙醇变为乙醛,乙醛变为乙酸
E.苯酚久置在空气中变为粉红色,Fe(OH)2露置在空气中最终变为红褐色。F.丙烯、油酸等使酸性KMnO4溶液、溴水褪色 G.为防食物变质,常加入VC等食品添加剂。
H.原电池负极发生的反应,电解池阴极发生的反应 I.SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、品红溶液褪色 J.植物光合作用,呼吸作用
K葡萄糖作为能源物质为人体提供能量。常见易错题
例1.一定量的KClO3中加入浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为()
A.1:6
B.6:1
C.1:5
D.5:1
错解:选B项。错因是未准确理解和区分浓盐酸在反应中的作用。
解析:根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO3中的Cl,发生氧化反应的元素是HCl中的Cl;由“化合价邻位转化”规律可知HCl中有一部分Cl转入到KCl中、还有一部分Cl转入到Cl2中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数可知答案为D项。
例2.在反应3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,有19.2 g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量为多少? 解析:根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO3有一部分是作酸,转化为Cu(NO3)2,另一部分被还原,转化为NO,则被氧化的Cu与被还原的HNO3的关系式为3Cu~2HNO3,则。
二、防思维不严:严密思维是正确解题的保证。在解题过程中,对反应变化的不确定性、问题的开放性、隐含条件或知识的挖掘不力等,都会造成解题时思维不严,导致答案出现失误。
例3.下列变化过程需要加入还原剂的是()
A.KClO3→KCl
B.KCl→AgCl
C.H+→H2
D.C→CO2
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错解:选A、C项。错因是对KClO3→KCl的多种变化方式没有把握好。
解析:根据题意,“要加入还原剂实现”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化,即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A、C项符合这一点;但对于A项还要注意,实现KClO3→KCl的变化有多种方式,如KClO3受热分解也能得到KCl,即实现A项转化不一定要加入还原剂。故答案为C项。
例4.向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧(已知Br2易挥发,I2易升华),得到固体剩余物质的组成可能是()
A.NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2
D.NaCl、NaI、Na2SO4
错解:选A项或A、D项。一是未注意三种阴离子Br-、I-、SO32-与Cl2反应的先后顺序;二是未考虑已知Br2、I2的特殊性质。
解析:解答本题要考虑两个问题,一是三种阴离子Br-、I-、SO32-的还原性强弱顺序为SO32->I->Br-;二是Br2受热易挥发、I2具有升华特性。这样再考虑氯气的用量不同时的各种情况,可知答案为A、B项。
三、防审题不细:仔细审题是准确解题的重要前提。在某个氧化还原反应问题分析中,常常同时出现多个限制性条件,概念辨析中常出现“错误”、“正确”、“不一定”等词。例5.在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是()A.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
B.C+H2O(g)==CO+H2 C.CaO+H2O==Ca(OH)2
D.Cl2+H2O==HCl+HClO
错解:选C、D项。错因是C项不是氧化还原反应。
解析:本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A、B项;二是“氧化还原反应”,排除C项。故答案为D项。
例6.在反应3NO2+H2O==2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂的分子数之比为()
A.2:1
B.1:2
C.3:1
D.1:3
错解:选A项。在答题时将氧化剂与还原剂的量弄反了。
解析:本题涉及的反应为歧化反应,氧化剂与还原剂都是NO2。其中2NO2→2HNO3的变化为还原剂发生的反应,NO2→NO的变化为氧化剂发生的反应。通过其计量数可知答案为B项。
四、防方法不当:“好的方法是成功的一半”。在氧化还原反应有关问题分析中,用守恒法是最基本的方法,如电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用于有离子参与的氧化还原反应),更多的时候要联合应用上述守恒方法。
例7.若锌与稀硝酸反应时,其化学反应方程式为4Zn+10HNO3==aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为()
A.4、1、5、N2O
B.4、2、4、NO2
C.4、1、3、NH4NO3
D.4、3、5、NO
错解:选A项或A、B项。根据质量守恒定律,判断反应前后氮原子的个数相等,得结论。
解析:本题直接根据质量守恒定律可以求解,但繁琐易错,可将质量守恒与电子得失守恒结合求解。本题分两种情况讨论:
(1)M中N全部被还原。根据质量守恒定律得a=4(Zn守恒),故被还原的氮的原子数为(个)。设M中N的化合价为+n,由电子得失守恒有:,解得n=1,即M为N2O。
(2)M中N部分被还原(如NH4NO3)。a=4(Zn守恒),此时被还原的氮原子只有1个,且还原后其化合价为-3。反应中Zn失电子情况为,N得电子情况为,二者相等,故
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NH4NO3符合题意。
综上所述,答案为A、C项。
例8.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则参加反应的Cr3+与PbO2的个数之比为()
A.1:3
B.2:3
C.1:1
D.4:3
错解:选A项。有些学生在解答此题时,出现以下失误情况:一是想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2O72-和Pb2+的化学反应方程式,通过判断化学计量数来选择答案,费时而且易错;二是认为Cr2O72-中Cr的原子数为2,算Cr3+的电子变化数时除以2而误选A项。
解析:本题的解题关键是认识到PbO2与Cr3+之间发生了氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,设参加反应的Cr3+的数目为x,PbO2的数目为y,则,解得x:y=2:3。故答案为B项。
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