氧化还原反应教学设计

2024-09-03

氧化还原反应教学设计(通用12篇)

氧化还原反应教学设计 篇1

氧化还原反应是化学反应原理的重要内容, 探究氧化还原反应原理是实验命题重要方向之一, 涉及内容主要有: (1) 探究物质氧化性或还原性与浓度、温度等因素关系; (2) 氧化还原反应滴定原理应用等.

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)

评析:本题实验原理是铁、碳与浓硫酸反应, 开始产生二氧化硫和二氧化碳, 随着反应进行, 浓硫酸变成稀硫酸, 会产生氢气, 所以反应实验主要检验二氧化硫、二氧化碳和氢气.本题亮点: (1) 评价氢气测定方法, 探究仪器选择与实验准确性关系; (2) 补充、完善实验方案. (3) 理论上, 在铁离子存在下, 铁不能与H+反应产生氢气, 因为铁离子氧化性比H+强.实验过程中, 因为铁与溶液中Fe3+、H+同时接触, 产生氢气逸出液体, 可能产生氢气.本题以氧化还原反应原理为线, 设计实验探究物质的氧化性与浓度有关, 以及定性检验产物和定量测定产物含量, 综合性与探究性融合于一体.

氧化还原反应教学设计 篇2

【教材分析】

氧化还原还原反应是进一步学习化学的基础,因此是高中化学的重点内容。通过这部分的学习,学生可以根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,能够举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。而且删除了旧教材从化合价变化多少、电子转移多少去分析和表示氧化还原反应的过细、过繁、过难的内容,大大降低了难度,减轻了学生负担。学生可以在初中化学的基础上,进一步去了解氧化还原反应的本质,达到优化知识结构的效果。对氧化还原反应在生活中应用的介绍,起到了培养学科感情的目的,同时,教材还辨证地介绍了氧化还原反应会给人类带来危害,以引导学生形成辨证看问题的科学思维方式。知识重难点:氧化还原反应的本质

【教学目标】了解氧化还原反应、元素化合价的变化、原子之间的电子转移三者之间的关系,从本质上认识氧化还原反应;理解、掌握用化合价升降的观点和电子转移的观点分析氧化还原反应;通过对氧化还原反应的学习与研究,感知事物的现象与本质的关系,对立统一的观点。

【教学重点】用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应; 【教学难点】用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应.学生掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一的关系(1)重、难点的解决方法

①复习化合价概念,抓住化合价的变化跟电子得失的关系,通过分析氢气跟氧化铜的反应,钠在氯气中燃烧等例子,从得氧失氧、化合价的升降、电子转移一环扣一环地由表及里地揭示反应的实质,从而形成氧化还原反应的概念。

②正确理解概念间的相互关系,例如讲氧化剂和还原剂时,应着重说明在氧化还原反应中,氧化剂夺得电子而发生还原反应,还原后的生成物叫做还原产物;还原剂失去电子而发生氧化反应,氧化后的生成物叫氧化产物。让学生认识到氧化剂和还原剂既相互对立,又相互依存,二者缺一不可。

③课堂上要有计划地留出充分的时间给学生进行练习巩固,并在此过程中注意培养学生运用概念分析问题和解决问题的能力。

【教学对象分析】授课的班级是普通班,学生对于反应的的综合应用能力及相关的发散思维能力和逻辑思维能力较为薄弱,应多做练习予以掌握。

【教学方法及媒体设计】根据本节教材的安排特点,引导学生在原有知识基础上提出问题,深入讨论氧化还原反应的概念。通过对氯、溴、碘元素间置换反应的深入分析进一步探讨氧化还原反应的微观本质、宏观判断特征,能根据特征判别氧化剂和还原剂。在讨论的基础上对原有知识进行深化和拓宽,重新建构学生完整的知识网络。运用多媒体进行教学。

【教学过程】

一、创设情境,导入新课

【课件投影】大家所熟悉的物质铁在工农业生产和日常生活中应用。教师引导:对于下列与铁有关的问题你知道多少?

1、工业生产中是利用怎样的反应来炼铁的?

2、窗户上的铁栏杆常刷上油漆,这样做的目的是什么?

3、一些容易变质食品常采用真空包装或往包装袋中装入一小包铁粉,这样做的目的是为什么?

(设计意图: 从生活中的常见问题出发,创设情景,激发学生学习兴趣。)

(简要实录: 根据初中学习的金属有关知识进行回答,对所要学习的知识产生浓厚的兴趣。)

二、合作交流 探究本质

(一)整体感知新课

【课件投影】氧化还原反应

[提问]请写出用一氧化碳还原氧化铁制取铁的化学反应式。(设计意图: 从已知的旧知识引入,减少对新知识的陌生感,为教学创设好的心理基础。)

(简要实录: 学生回顾,在本子上写出: Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2)【课件投影】正确标出黑板所写的化学方程式(包括铁的冶炼)中各物质组成元素的化合价?(巡视并指导学生标出元素的化合价)[提问]针对你们所标的化合价,你们有没有发现什么问题?

(设计意图:教师为引导,设置诱思点,引导学生发现新的分类标准。为认识氧化还原特征打下基础。)(简要实录: 学生动脑思,自主发现问题,激起探究兴趣。标出各元素化合价。并发现问题:反应中有的元素化合价发生了变化,有的没有变化。)

(二)问题探究,突破重点、难点

【针对学生回答点评,并指出】化学反应可以分成两种类型:一种是有元素变价,另一种是没有元素变价的。对所有化学反应可以从元素的化合价在反应前后是否有改变来进行分类。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。[讨论]请同学们尝试对氧化还原反应和非氧化还原反应下个定义。(设计意图:课堂还给学生,让学生积极思考,分小组讨论,培养学生自我总结规律。让学生对氧化还原反应的实质有更深入的认识。)(简要实录:学生小组讨论,回答问题积极踊跃)

甲:有元素变价的反应叫做氧化还原反应 乙:没有元素变价的反应叫非氧化还原反应。

(三)总结规律 感悟升华

【课件投影】

1、氧化还原反应是指有元素化合价变化(升降)的化学反应;非氧化还原反应是指有元素化合价变化(升降)的化学反应; [讨论]如何判断一个反应是否属于氧化还原反应呢?

(设计意图: 对学生发现的规律进行总结性描述有利于学生形成完整准确的认识。培养学生既要动脑思,又要动口说,还要有合作精神。)

4(简要实录: 理解并与自己发现的规律做对比,小组讨论,总结出定义,找出判断标准。判断一个反应是否为氧化还原反应的依据反应前后是否有元素化合价的改变。)

【课件投影】问题五:通过今天的学习和探究,你收获到了什么?(设计意图:充分发挥学生的主体作用,自主联想,主动归纳。提高学生理论归纳的能力。梳理知识点,指出重点,强调难点,更利于完整知识体系的形成)

(简要实录:本题为开放性题目,学生回答的角度不同,但十分精彩。形成了一个学习高潮。

甲:氧化还原反应是指有元素化合价变化(升降)的化学反应。乙:判断依据:反应前后是否有元素化合价的改变。)

三、迁移应用 拓展深化

【课件投影】请同学们在对本节知识的理解上,完成下列题目。(总设计意图:“体验为红线,思维为主攻”。精选习题,学生“跳一跳就能摘到桃子”联系旧知识,以诱达思,开拓思维。及时准确的反馈教学情况对下一步教学有指导意义。)

1.下列反应中,属于氧化还原反应,但不属于置换反应的是()A.Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2 B.Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH C.CaCO3====CaO+CO2↑ D.C+O2====CO2

2.根据下列物质变化中化合价的情况,判断属于还原反应的是()A.CuO → Cu B.NaCl → HCl C.C → CO2 D.FeCl2 → FeCl3 3.下列基本反应类型中,一定是氧化还原反应的是()A、化合反应 B、分解反应 C、置换反应 D、复分解反应 4.某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素()

A.一定被氧化

B.一定被还原 C.可能被氧化,也可能被还原 D.以上都不是

(简要实录:学生动手写过程中,教师可以发现学生的知识基础的差异,在教学中因材施教。)

浅谈氧化还原反应教学 篇3

一、循序渐进、构建知识网络

氧化还原反应知识主要分布是:高一第一章《化学反应及能量变化》中,突出了氧化还原反应的概念、本质和分析;关于氧化还原反应方程式的配平安排在高二第二章《氮族》中;常见氧化剂及氧化还原反应安排在高三第三单元中,有利学生思维的发展,并构建完整的知识体系。

在具体的教学过程中,应把氧化还原反应知识充分利用教材内容贯穿融合于整个高中各阶段的教学中,使这部分知识有机地和教材融合,使知识由浅入深逐渐完善,最终通过高三的专题复习形成知识体系,网络化。如把氧化还原反应的一些规律融于第一册第二节《钠的化合物》和第四章第一节、第二节中以教材知识为切人点分析氧化还原反应中的歧化规律,以卤素单质之间的相互置换的学习探究优先规律和强弱规律,利用第二冊第四章第二节《铁和铁的化合物》中学习讨论归中规律,这样从氧化还原反应角度深刻地理解元素和化合物知识,同时也巩固了氧化还原反应的难点知识的应用,最后通过高三第三单元的教学和专题总结,将知识系统化、规律化构建知识网络。

二、改进教法、培养思维

在化学教学之中我们应该开展教学互动,师生互动,生生互动,在教学之中,不断改进教法。

在学生进入高中阶段,氧化还原反应的教学,一开始就进入知识的学习难点;从知识体系上看,它承接初中从失氧和得氧认识氧化还原反应,而且从点的角度来将氧化还原反应分割开来,知识也仅为点上的直观接受的感性认识。高一阶段则从化合价的升降角度,进一步到电子转移角度认识,指出氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、氧化产物、还原产物,使知识上升为面,并通过学习使学生思维发展由直接思维到抽象思想,因此要注重思维发展,实施探究教学方法。

具体实施程序是:

如在学习《氯气》一节时,为学生设置生活中最熟悉的情景,通过情景激发学生求知欲望,引导学生探究学习氯气的性质学生主动探究,在研究性的学习中掌握氯气的性质,在此基础上利用学生已具备的氧化还原反应知识,由学生讨论分析反应:

引导学生分析得出歧化规律:中间价→高价+低价

在为学生设计的思维阶梯中,让学生体验解决问题的愉悦感和成就感,培养学生自信心,也通过探究的学习方法使学生思维得到发展,设计教学的最后从氧化还原反应的角度介绍以氯气做为自来水的消毒剂,除有异味外,近来发现能产生500多种致癌致畸作用的有机氯衍生物,目前已逐步被ClO2这种高效、安全、无异味的“第四代”饮用水杀菌剂代替,并鼓励学生从氧化还原反应角度分析两种消毒剂的优劣,这样设计更为资优的学生提供思维的广阔空间增加探究创新能力。

三、提升能力、培养学科素质

知识是能力的载体,应用知识能力的提高是培养学科素质的重要依托。利用氧化还原反应的典型习题的教学,引导学生审题,弄清题意、分析、推进、综合判断、开发学生智力,开拓思维,提高学生对知识的理解能力和应用能力,最终达到培养学科素质的目的。

如在第二册第一章第四节氧化还原反应方程式的配平之后的习题课中配以下习题的训练:

1、配平____P4+____CuSO4+____H2O→Cu3P+____H3PO4+ H2SO4;其中被氧化的元素是____,被还原元素是____,被氧化的磷原子和被还原子物质的量之比为____。

此题(解答略)的讲评,目的是提升学生分析能力,拓展思维、增强解题技巧。

2、3BrF3+5H2O=9HF+HBrO3+O2↑反应中,若有5.4gH2O被氧化,求被水还原的PrF3的质量。

解题中学生很容易得出错误的关系,3BrF—5H2O或2BrF3—5H2O进行求解,思维缺乏深刻性,引导学生由元素的价态变化,找到氧化剂和还原性,同由氧化还原反应的电子得失守恒规律找到正确关系式求解:

2BrF3 — 3H2O

2×137 3×18

x 5.4 x=2.4g

由学生分析推理,展开讨论,教师把握时机点拨,学生尝试解出此题,使学生思维发展更具备深刻性。

学科素质的提高另一特征是学生具备完整的学科知识体系,在实际的应用中,能正确再现知识,能利用知识进行正确的分析、推理、判断,由于氧化还原反应知识教学贯穿在整个高中阶段,知识点分散,时间长,学生在应用知识时往往还不能正确从记忆中再现知识,究其因是还没有形成完整的知识体系,因此高三阶段第三单元第一节《重要的氧化剂的还原剂》的教学之后进行专题复习,实施的方式可由学生自己归纳,相交交流,取长补短。

(作者单位:四川省南溪区第一中学校)

《氧化还原反应》的教学反思 篇4

在《氧化还原反应》一节的教学中, 笔者按照传统的教学模式进行了教学。即通过复习初中的“氧化反应”和“还原反应”为例, 从得氧、失氧角度分析氧化还原反应, 并指出氧化剂、还原剂, 然后让学生发现这些反应中元素化合价的改变, 指出氧化还原反应的特征, 并指出氧化反应和还原反应是同时进行的。再通过元素化合价变化, 导出氧化还原反应的本质是电子的转移, 继而从氧化还原反应的本质确定氧化剂和还原剂。在讲解的时候学生能听明白, 也能作出适当的反应, 但要求学生找出每个氧化还原反应中的氧化剂和还原剂的时候, 大多数学生比较混淆, 说明对氧化还原反应的理解和掌握不够透彻。再加深到双线桥、单线桥法分析氧化还原反应的时候, 就更加不会分析了。尤其是在得失电子的个数的问题上, 学生很难理解。

很多教师会认为学生理解能力差, 或上课不够认真, 甚至会感叹学生一届不如一届。作为教师, 我们是否也应该反思一下我们的教学呢?高一新生学不好化学的根源到底在哪里, 我们在下一步的教学中该怎样进行弥补和预防?我们应该认真反思:我们对高一新生了解多少?他们在初中学到的化学知识有多少?学到什么程度?教师应该怎样进行初高中化学的衔接教学?新课程实施以来, 初中的教材经过了多次的修改和删减, 我们高中教师对此又了解多少呢?是否还是按照以往的经验对学生进行初高中化学的衔接教学?是不是我们的教学内容和教学方法出了问题?等等。

二、诊断分析

通过长时间的反思, 笔者发现高一学生普遍反映高一化学内容多、难理解、习题不好做, 甚至感觉比物理都难学, 导致学习兴趣降低。一方面是因为初高中学习要求和内容衔接得不好, 高一化学突然比初中更系统、更深入, 学生不能马上适应;另一方面是因为初中化学教学过分强调探究性学习和过程方法教育, 忽视接受学习和描述性、结论性知识的理解记忆, 基础知识学得不扎实;但更重要的是第三个原因, 即高中化学教师不理解初中新课程改革理念, 以老眼光看待课改后的初中生, 对初中生的化学基础期望过高, 平时的教学和测试难度过大。比如, 笔者所提到的氧化还原反应, 就是理论性很强的知识点, 属于贯穿高中化学教学始终的最难学的知识点之一, 要求学生充分理解初中所学的“氢气还原氧化铜试验”及其相关概念。而课改后的初中课本对该内容并没有进行系统的理论分析, 氧化反应、还原反应等基本概念也没有在教材中进行明确的表述, 到高中突然进行系统学习, 除了要理解氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应等概念外, 还要掌握双线桥、单线桥等分析方法, 要求学生记住常见元素的化合价, 能非常熟练地分析元素的化合价变化, 并与刚刚学到的“被氧化、被还原”联系起来进行应用。用功的学生可以听懂, 但却不能熟练应用;对化合价知识不很熟练的学生甚至连听懂都很困难。何况高中老师有时还要进行适当的扩展, 比如, 氧化性、还原性强弱的对比, 常见的氧化剂、还原剂等, 进一步加大了该知识点的难度, 致使大部分学生的学习状况雪上加霜, 逐渐产生厌学情绪。

再例如第二章第二节的《离子反应》, 也是高中化学最难学的知识点之一, 要求学生在初中所学的酸碱盐的基础上, 深入理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质等概念, 理解离子反应的实质, 并熟练记忆和应用“溶解性表”。在理解和记忆两个方面都对学生提出了较高的要求。一些不愿意下工夫进行记忆的学生在做题和听课方面就越来越感到吃力, 自卑感油然而生, 厌学情绪进一步加重, 甚至期待早点进行文理分科, 跳出学化学的圈圈。

因此, 高一的化学教学, 必须用一个月左右的时间进行初高中化学的衔接教育, 重点复习初中的“氢气还原氧化铜”试验, 介绍简单的氧化还原反应的概念, 复习和背诵常见元素化合价, 复习酸碱盐、溶解度的相关计算, 为学习高中化学做好铺垫。

同时, 在具体的教学过程中还要注意以下几个方面的问题:

1.控制教学进度。

不能片面追求速度以赢得较多的复习时间而增加刚开始学习的困难。

2.经常使用“直观性”教学。

尽可能以实验作先导, 引导学生进行观察, 从而进行抽象概括。激发学生的兴趣, 使课堂教学向学以致用的方向发展。

3.坚持对学生进行学法指导。

面对深度和广度都已加强的高中化学, 没有良好的学习习惯和学习方法, 要想学好高中化学是不容易的。要特别引导学生处理好“理解”与“记忆”的关系。先理解后记忆是正确的, 但是有的知识点暂时不理解也要先记住, 如果既不理解也不记住, 等于没有学, 知识就出现了断层。在教学过程中, 教师的职责就是通过讲解, 帮助学生理解, 帮助学生记忆。从化学发展史看来, 化学其实就是对各种实验现象的记录和分析, 学好化学必须记住一些基本知识, 才能谈得上理解后面的知识, 才具备了问问题和与人讨论的资本。

4.引导学生对知识结构进行梳理。

《氧化还原反应》教学反思 篇5

《氧化还原反应》是高中化学必修1第二章《化学物质及其变化》中的第三节,有其重要的意义。因为在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。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。学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。本节教材安排在这里是承前启后,它既复习了初中的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。此节内容分两部分,第一是介绍氧化还原反应的概念,第二是了解常见的氧化剂和还原剂及氧化还原反应的应用。这节公开课的教学探究取得了一定的效果,我觉得有一下几点值得反思之处。

一、教学设计符合学生的认知过程

首先教学设计最初确定下来的知识要点有三个:从“得失氧角度分析氧化还原反应”过渡到从“化合价角度分析氧化还原反应”,并顺利得出“氧化还原反应与四种基本反应类型的关系”。学生的认知脉络在此知识脉络的主导下,顺利完成了认识新概念的几个步骤:回顾、比较、归纳、应用、发现疑点、重新在新高度比较、归纳、应用、最后得结论。让学生充分感受到对知识的学习是分步推进的,在不同的阶段认识的知识范围、理解的程度都是逐步加深的。圆满的完成了初定的认知脉络目标。

其次设计概念的问题线索恰到好处,充分激发学生质疑,求知的技能。最初设计中,我根据具体情况合理的设计各种疑问。这些问题不仅要激发和维持学生的好奇心,也要引导学生善于发现问题,不断提出问题。几次试讲过程中发现有些问题的提出顺序可以改变,有些问题可以进行综合一并提出,最后确定了关键的几个问题:

Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2应属何种基本反应类型? C+O2==CO2是否属于氧化还原反应?讲出原因?

分析C+2CuO=2Cu+CO2、C+H2O=CO+H2、C+O2==CO2这3个反应中元素的化合价,然后看看是否能得到化合价跟氧化还原反应的关系?

通过练习题中的几种不同反应,能否总结出基本反应类型与氧化还原反应的关系? 这几个问题良好的利用了学生认知脉络,逐步递进,起到了很好的过渡作用,课堂的主线就在这几个建构概念的问题穿插下形成了。

二、存在问题

首先本课重点是运用化合价升降来判断、分析氧化还原反应。但教学中发现学生水平参差不齐,个别学生连最基本的元素化合价都已忘记,哪里谈得上找化合价变化。所以虽然知识简单但课堂上还是不能急于求成,注意做好初高中衔接,教学中适时复习有关化合价的知识,例如初中的化合价口诀之类的,使学生大脑中和知识系统化,再通过对氧化还原反应的具体分析,让学生认识到化学知识的多样性、适用性

其次更加注重探究方法在教学中的应用,让学生真正成为课堂教学的主体,真正实现课堂教学的多元智能化

氧化还原反应教学设计 篇6

山东省济宁市兖州区第一中学 272100 陈广伟

本节内容取材于高中化学人教版必修一第二章第三节。氧化还原反应是化学基础概念和基本理论中的重要组成部分,其内容贯穿于整个高中化学知识,是化学教学中的重难点之一,也是每年高考的必考内容。“氧化还原反应”在教材中的安排有承前启后的作用,所谓“承前”,归纳复习了初中的有关氧化还原的简单知识;所谓“启后”,在即将要学习的典型元素及其它化合物的知识中,凡涉及有元素价态变化都是氧化还原反应,另外在选修中还有原电池、电解池及电化学腐蚀与防护等诸多方面知识,也是氧化还原反应的重要组成部分。可见,只有让学生真正掌握理解氧化还原的基本概念和基本理论,才能使他们充分理解相关知识的本质与联系。

基于《考试说明》的要求:让学生了解科学探究基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。笔者正是采用“启发探究式”的教学模式来展开对本节氧化还原反应的有效尝试,即“创设情景→引领探究(提出问题)→合作探究(分析问题)→练习探究(解决问题)→知识提升(提高素养),”并由表及里,由宏观到微观,由现象到本质的展开教学设计。

教学目标

知识与技能:

1.从化合价变化的角度,认识和了解氧化还原反应,并加深对其概念的理解。

2.通过实例思考,了解氧化还原反应的本质是电子的转移(得失或偏移)

过程与方法:

1.通过层层探究,逐步揭示氧化还原反应的特征与实质,培养分析、联想、类比及概括能力。

2.通过学习过程充分体会由表及里,由浅入深,由现象到本质的学习历程,培养正确的学习方法与学习态度。

情感态度与价值观:

1.通过创设情景,既激发求知欲,又增强

的爱国主义情感。

2.通过“氧化”,“还原”的探究学习,初步形成对立统一的辩证唯物主义的观点。

3.通过对氧化还原反应概念过程演变的学习,

体会透过现象看本质的思想。

教学重点:用化合价升降和电子转移的观点来理解氧化还原反应。

教学难点:理解氧化还原反应的本质是电子的转移。

教学过程:

环节一:创设情景,回顾旧知——激发学生对氧化还原反应概念的兴趣,并为其进一步探究作铺垫。

教师(微笑):同学们,你们还记得2008年北京奥运会开幕式的焰火表演吗?

(多媒体展示)一幅幅五彩缤纷的焰火表演图片,并伴有生情并茂的解说词:在震撼的声响中我们惊喜地看到,由焰火组成的巨大脚印正沿着北京的中轴路,穿过天安门广场,直奔国家体育场而来。二十九个焰火脚印,象征着二十九届奥运会的历史足迹,也意味着中国追寻奥运之梦的百年跋涉正在一步步走近梦想成真的时刻。

学生活动:回忆观赏,被绚丽的焰火所吸引。

教师(设问):同学们认为漂亮的礼花、焰火在空中竞相绽放时,发生了哪些化学反应?

学生回答:

生1:发生了燃烧反应,同时伴有焰色反应;

生2:发生的燃烧就是氧化还原反应。

教师(评价):同学们回答的很好。

教师(活动):同学们继续观看以下几幅图片:

第一幅:桥梁上绣迹斑斑的钢铁

第二幅:海边生绣的轮船外壳

第三幅:一件青铜器的展品

教师(追问): 以上说明了金属铁、铜在空气中被腐蚀了,特别是单质铁易被腐蚀,那么同学们想一下,它们与空气中的什么物质发生了反应?发生的是什么反应?

学生回答: 生1:与O2发生反应;

生2:发生的是氧化还原反应。

教师(继续追问):结合以上实例,再根据初中学习的氧化还原反应,大家回顾一下,什么是氧化还原反应?

学生回答: 一种物质得到氧的反应叫氧化反应,例如铁、铜的生锈;一种物质失去氧的反应叫还原反应,例如高炉炼铁中Fe2O3失去氧被还原得到铁单质,并且氧化反应与还原反应两者同时发生,没有先后之分。

教师(评价):同学们回答非常准确。

教师板书: 氧化还原反应

一、初始概念:氧化反应——得氧

还原反应——失氧

环节二 :合作交流,层层探究——由表及里,由宏观到微观,透过现象看本质,逐步揭示氧化还原反应特征与实质。

教师(设疑):同学们知道下面这个化学方程式:CuO+H2Cu+H2O

大家除了从得氧,失氧的角度认识了氧化还原反应,是否还有其它角度来理想氧化还原反应?

提示:同学们可以先标出该化学方程式中反应前后变价元素的化合价。然后用双线桥法表示出化合价变化与氧化还原反应之间的关系。

学生活动: 积极分组讨论,思考交流,动手标注双线桥。

教师: 巡视、指导

学生代表: CuO中的铜元素由+2价降低到单质铜的零价,H2中的氢元素由零价升高到H2O中的+1价,结合得氧失氧的角度分析,CuO失去氧生成Cu,被还原,H2得到氧生成H2O,被氧化,由此链接到化合价的变化,即CuO中的铜元素由+2价降低到单质铜的零价,被还原,H2中的氢元素由零价升高到H2O中的+1价,被氧化。

教师(追问):由以上分析,同学们能从化合价升降的角度给氧化还原反应下一个定义吗?

学生(回答):物质中所含元素化合价升高的反应是氧化反应,例如H2→H2O;物质中所含元素的化合价降低的反应是还原反应,例如 CuO→Cu。有元素化合价升降的反应我们称为氧化还原反应。

教师(评价):回答非常准确,这样对于没有氧元素参加的氧化还原反应,我们同样也可以从化合价变化的角度分析其特征,拓展与延伸了初中氧化还原反应的概念。

教师(板书):二、特征:反应前后化合价发生变化(升降)

教师(提问):同学们知道元素化合价发生变化的原因?请以钠在氯气中燃烧,氢气在氯气中燃料分别为例分析。

学生活动: 思考交流、小组讨论

学生代表1: 我先分析钠与氯气的反应。从原子结构示意图上看,钠作为活泼金属元素,核外有三个电子层,最外层有1个电子,要达到8电子稳定结构,就容易失去这1个电子;而氯,是活泼非金属元素,最外层7个电子,要达到稳定结构,容易得1个电子。这样, Na原子失去1个电子变成阳离子Na+,钠元素化合价从0价变成+1价;而Cl原子得到这个电子变成阴离子Cl-;氯元素化合价从0价变成-1价。从以上分析我们可以看出,元素化合价变化原因之一是由于电子得失产生的。

学生代表2:再分析氢气与氯气的反应。H与 Cl作为两种非金属元素,由于都难失去电子,所以两者相遇时,原子为达到稳定结构,最外层电子只有发生了偏移(偏向或偏离),对于氢元素来说,电子偏离了它,所以其化合价由0价变化到+1价;而电子偏向氯元素,所以其化合价由0价变化到-1价。从以上来看,元素化合价变化之一也是由于电子发生偏移的结果。

教师(播放): Flash动画演示微观物质的反应,展示:①钠原子与氯原子之间的电子得失;②氢原子与氯原子之间的电子偏移。

教师(总结):同学们分析的非常好,可见氧化还原反应的本质就是电子的转移(得失或偏移)。

教师(板书):三、实质:电子的转移

环节三:归纳概括,交流提升——系统地建构的氧化还原反应的概念,拓展了知识的外延与内涵。

教师(讲述):以上我们分别从得氧失氧的角度,化合价升降的角度来理解了氧化还原反应的概念,又探究了氧化还原反应的实质即是电子转移。

教师(继续提问):同学们能根据以上三个角度能深入系统地描述一下氧化还原反应的概念吗?

学生活动: 讨论交流; 教师巡视指导。

学生(代表发言): 生1:氧化剂的化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,得到还原产物。

生2:还原剂的化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物。

教师(投影):氧化剂——化合价降低(表观特征)——得(或偏向)——被还原——发生还原反应——得到还原产物

还原剂—化合价升高—失(或偏离)电子—被氧化—发生氧化反应—得到氧化产物。

环节四:变式练习,巩固成果——强化概念,学以致用,让学生加深对氧化还原概念的理解。

教师:多媒体分别展示变式练习的题目。

变式练习1:由以下化学方程式,指出属于氧化还原反应的是(填序号) ; 不属于氧化原反应的是 。

学生:积极思考,竞相发言

教师:激励表扬。

讲述:氧化还原反应的特征就是元素化合价发生变化。所以只要找出每个方程式中存在变价元素即可。①式中变价元素为Fe、Cu , ④式中变价元素为N、O , ②式、③式中无变价元素。

变式练习2:

工业上电解饱和食盐水,其化学反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2用双线桥分析氧化还原反应的过程,并指出氧化剂,还原剂、氧化产物和还原产物

学生:思考,讨论交流

教师:择优投影,评价激励。讲述:变价元素是氯与氢两种元素,氯元素由-1价升高到零价,被氧化,发生了氧化反应;氢元素由+1价降低到零价,被还原,发生了还原反应,所以,NaCl是还原剂,Cl2是氧化产物,H2O是氧化剂,H2是还原产物。

变式练习2:归纳氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

师生: 学生思考交流,教师指导,评价激励。

讲述:总结出氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,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不一定都是氧化还原反应,要根据反应前后元素化合价是否有升降作具体分析。

环节五:理论联系实际,自主应用概念——关注与化学有关的科学技术,社会经济和生态环境的有关问题,全面提高学生的化学科学素养。

教师:同学们联系实际会发现,我们人类在工农业生产,科技、环保等诸多方面有许多氧化还原反应的事例。大家可以举出其它的例子吗?可以小组内讨论。

学生:积极思考,相互讨论,举手发言。

学生1:我们通常用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应,否则就不可能把化学能转变成电能,或把电能转变成化学能。

学生2:植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。

学生3:我们所需要的各种各样的金属,都是通过发生氧化还原反应得到的。例如,电解熔融的氯化钠制取单质钠;高炉炼铁等。

教师: 同学们讨论的非常好,回答的很精彩。

课下同学们可以通过查阅资料,网上搜索,尽可能地收集资料,进一步认识氧化还原反应,并就如何利用氧化还原反应为人类服务提供科学的指导,建议同学们抽时间用500字左右的小论文阐述自己的观点。

教学反思:

1.探究式教学在概念教学中的有效应用。对于学习者来说,氧化还原反应概念的理解较抽象,其综合应用又有难度,在教学过程中,教师对本节的讲授方式大多是主动的讲,学生被动地听。一节课下来,教师往往累得疲惫不堪,而学生对其理解仍然是一知半解,模棱两可,更不用提应用了。但笔者在本节知识的讲授过程中,采用启发探究式教学模式进行了有效尝试,在探究过程中渗透了创设情景,激发兴趣引导,自主思考,分组讨论,合作交流等有效教学方式。

2.教学过程中,注重了对学生学习品质的培养与唯物辩证法观点的教育。以提高学生科学素养为目标,在教学过程中特别注重了学习品质培养,不仅教给学生学什么,还要教给学生“怎样学”,也就是说不仅让学生掌握其基本概念与基本理论,还要让他们学会正确、科学习习方法,并体验知识获取的过程。

3.教学过程中以得氧失氧,化合价升降,电子转移的先后逻辑性为主线,使学生经历了由表及里,由宏观到微观地揭示氧化还原本质的过程,让学生感悟透过现象看本质的辩证关系,明确了氧化与还原这一矛盾。让学生从化学角度认清了事物普遍联系和发展的过程中“对立统一”的唯物辩证观点,从而全面提高了学生的思维辩证能力和科学素养。

氧化还原反应教学设计 篇7

一氧化还原反应的教学难点

虽然我们在教学中都十分重视氧化还原反应的教学, 在教材内容设计编排的基础上采用了“口诀法”、“田字格模型”、“概念框架”等灵活多样的教学策略, 力求帮助学生对氧化还原反应的认识从“得氧、失氧”的角度上升到“电子转移 (得失或偏移) ”的高度, 但不可否认“课堂上教师将有关氧化还原反应规律总结得井井有条, 教师慷慨陈词, 学生表情木然”的现象屡有发生。究其原因, 笔者通过多年的教学实践发现, 有氧化还原反应中相关概念多的原因, 更有由于东西方思维方式之间存在的差异以及被动语态与汉语在某些表达方式上的不同而导致学生思维方式转换难的原因。主要表现在由于学生认知水平有限, 加之受思维方式习惯的影响, 往往对“氧化剂发生还原反应”和“还原剂发生氧化反应”觉得匪夷所思。

二巧用被动语态, 突破教学难点

针对学生思维方式转换难的特点, 笔者将英语语法中的被动语态引入到氧化还原反应教学, 通过突出氧化剂和氧化性以及还原剂和还原性是两对基础概念打好基础, 通过理清逻辑因果关系认清氧化反应和还原反应的实质, 进而通过整合氧化反应和还原反应帮助学生意义建构起氧化还原反应知识体系。

1. 突出基础概念, 打好基础

氧化还原反应中的相关概念主要有氧化剂、氧化性、被还原、还原反应、得电子 (或电子对偏向) 、化合价降低、还原产物和还原剂、还原性、被氧化、氧化反应、失电子 (或电子对偏离) 、化合价升高、氧化产物以及氧化还原反应15个, 其中氧化剂和氧化性以及还原剂和还原性是两对基础概念, 对这两对概念的理解和掌握是后续学习的基础。人教版高中化学教材中的概念是:氧化剂是得到电子 (或电子对偏向) 的物质, 在反应时所含元素的化合价降低。氧化剂具有氧化性, 反应时被还原。还原剂是失去电子 (或电子对偏离) 的物质, 在反应时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性, 反应时被氧化。

鉴于此, 笔者从“电子转移”的角度对氧化剂的概念进行强化, 即氧化剂是在氧化还原反应中“得到电子 (或电子对偏向) ”的物质。进而对氧化性的概念进行进一步解读, 氧化性就是物质在氧化还原反应中“得到电子 (或使电子对偏向) ”的性质 (或能力) , 通俗的说法就是把电子吸引过来的性质 (或能力) 。同样, 从“电子转移”的角度对还原剂的概念进行强化, 即还原剂是在氧化还原反应中“失去电子 (或电子对偏离) ”的物质。进而对还原性的概念进行进一步解读, 还原性就是物质在氧化还原反应中失去电子 (或电子对偏离) 的性质 (或能力) , 通俗的说法就是把电子提供出去的性质 (或能力) 。

2. 注重逻辑因果关系, 认清氧化和还原的反应实质

在氧化反应和还原反应中, 都是物 (还原剂和氧化剂) 做主语, 英语习惯用被动语态, 以强调主语和注重逻辑因果关系, 同时起到话题的确立功能、连接功能、转换功能、焦点凸显功能和焦点对比功能。在帮助学生理解掌握氧化剂和氧化性以及还原剂和还原性这两对基础概念后, 笔者按照西方思维注重逻辑和分析的特点, 充分运用被动语态从上述两对基础概念入手对氧化还原反应所包含的两个半反应——氧化反应和还原反应进行分析, 帮助学生理解和掌握氧化反应和还原反应的同时理解和掌握其他相关概念。

把还原剂作为研究对象, 还原剂具有还原性, 但如果不与其他物质反应还原剂不会主动表现出还原性而失去电子 (或电子对偏离) , 在氧化还原反应中还原剂的电子是被氧化剂吸引而失去电子 (或电子对偏离) 的, 因此还原剂在氧化还原反应中是被氧化剂氧化而发生了氧化反应, 失去了电子 (或电子对偏离) , 表现为被氧化的元素的化合价升高, 生成了氧化产物。

如在下述金属钠与氯气的反应中, 把还原剂Na作为研究对象, Na具有还原性, 但如果不与Cl2反应 (如将Na单独保存) Na不会主动失去1个电子而变为Na+, 在与Cl2的反应中Na的电子是被Cl吸引而失去的, 因此说Na在氧化还原反应中是被Cl2氧化而发生了氧化反应, 失去了电子, 表现为Na的化合价从0价升高到+1价, 生成了氧化产物Na Cl。

同样, 把氧化剂作为研究对象, 氧化剂具有氧化性, 但如果不与其他物质反应氧化剂不会因氧化性而得到电子 (或电子对偏向) , 在氧化还原反应中是还原剂把电子提供给氧化剂而使氧化剂得到电子 (或电子对偏向) 的, 因此氧化剂在氧化还原反应中是被还原剂还原而发生了还原反应, 得到了电子 (或电子对偏向) , 表现为被还原的元素的化合价降低, 生成了还原产物。

通过运用被动语态对氧化还原反应所包含的两个半反应进行逻辑分析, 不仅能帮助学生理解和掌握“还原剂发生氧化反应”和“氧化剂发生还原反应”, 而且能帮助学生在具体的情境中理解和掌握其他相关概念, 为后续学习打下坚实的基础。

3. 整合氧化反应和还原反应意义建构起氧化还原反应知识体系

在帮助学生理解掌握氧化反应和还原反应的基础上, 引导学生从氧化还原反应所包含的两个半反应入手, 对氧化还原反应进行整体理解和掌握。

在氧化还原反应中, 还原剂在还原氧化剂的同时也被氧化剂氧化, 氧化剂在氧化还原剂的同时也被还原剂还原;在发生氧化反应的同时也在发生还原反应;在还原剂失去电子 (或电子对偏离) 而化合价升高的同时氧化剂也得到电子 (或电子对偏向) 而化合价降低;在还原剂被氧化生成氧化产物的同时氧化剂也被还原生成还原产物。即氧化反应和还原反应同时发生的反应称为氧化还原反应, 其实质是电子转移 (得失或偏移) , 表现为元素的化合价升降。

例如, 在下述氢气还原氧化铜的反应中, 在还原CuO的同时也被CuO氧化, CuO在氧化H2的同时也被H2还原;在发生CuO氧化H2的氧化反应的同时也在发生H2还原CuO的还原反应;在H失去电子而化合价升高的同时Cu2+也得到电子而化合价降低;在H2被氧化生成氧化产物H2O的同时CuO也被还原生成还原产物Cu。即H2还原CuO的反应是氧化还原反应, 其实质是H的电子转移到了Cu2+, 表现为H的化合价从0价升高到+1价, 而Cu的化合价从+2价降低到0价。

三结束语

总之, 在氧化还原反应教学中根据西方思维注重“逻辑和分析”的特点, 充分运用被动语态帮助学生建构氧化还原反应知识体系, 符合学生的认知规律, 有利于帮助学生意义建构起氧化还原反应知识体系。

摘要:本文在分析氧化还原反应教学难点的基础上充分运用被动语态突破氧化还原反应的教学难点, 帮助学生建构起氧化还原反应的知识体系。

关键词:氧化还原反应,被动语态,化学教学

参考文献

[1]杨明生、邱寒.谈氧化还原反应的有效教学[J].化学教育, 2010 (10) :23~25

[2]严立兴.田字格模型——氧化还原反应的有效教学分析模型初探[J].化学教育, 2011 (8) :20~22

[3]谢兆贵.化学概念的多重表征及教学建构——基于“氧化还原反应”概念的调查研究[J].化学教育, 2011 (11) :25~27

[4]杨承印、胡宏权.“氧化还原反应”课程难度比较研究[J].中学化学教学参考, 2011 (7) :35~38

氧化还原反应专题突破 篇8

一、领悟考纲,明晰要求

2015年高考考纲对“氧化还原反应”这一专题各考点明确提出:了解氧化还原反应的本质是电子的转移;掌握氧化还原反应的有关知识(氧化反应与还原反应、反应方程式的配平、 物质的氧化性与还原性的强弱比较等)。

近几年高考对氧化还原反应的考查主要包括以下几点:以生产、生活、社会中的问题为载体,考查氧化还原反应的基本概念及实质;比较物质氧化性、还原性的强弱及相关规律的应用; 氧化还原反应的配平及计算等。

二、抓住本质,理解概念

例1.亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:Li2NH+H2LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是( )

A.Li2NH中N的化合价是-1

B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C.LiNH2是还原产物 , LiH是氧化产物

D.若有1 mol H2参加反应,则反应中有2mol电子转移

解析:本题主要考查氧化还原反应的相关概念和有关计算,侧重考查学生的理解和应用能力。A项,因为在Li2NH和LiNH2中N元素的非金属性最强,故N元素显-3价;B项, Li2NH和LiNH2中Li和H元素化合价均为+1价,H2中H元素化合价为0价,LiH中H元素化合价为-1价,故题给反应中只有H元素的化合价发生变化,H2既是氧化剂又是还原剂;C项,LiNH2是氧化产物,LiH是还原产物;D项,1 mol H2发生歧化反应,转移1mol电子。

答案:B

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氧化还原反应的五组基本概念之间是相互对立又相互依存的,其关系见如下框图:

注意:氧化剂、还原剂是指反应物(物质或离子),不是元素;氧化产物、还原产物是指生成物(物质或离子),不是元素;被氧化、被还原一般是指反应物中的变价元素,不是反应物;氧化反应、还原反应是指反应物的变化。

例2.饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,其化学反应方程式为:10Al+ 6NaNO3+ 4NaOH+18H2O= 10Na[Al(OH)4]+3N2↑。请回答下列问题:

(1)该反应中,______是氧化剂,是氧化产物______,被还原______。

(2)标出该反应中的电子转移的方向和数目:______。

(3)上述反应中,若有8g NaOH参加反应,则转移的电子总数为______个。

解析:本题综合考查氧化还原反应的相关概念、电子转移的表示方法和有关计算。分析题给反应知,发生变价的元素为Al和N,Al元素的化合价升高, 故Al为还原剂, Na[Al(OH)4]为氧化产物;NaNO3是氧化剂, N2是氧化产物。当消耗4 mol NaOH时应转移30mol电子,故有0.2mol NaOH参加反应, 转移的电子物质的量为1.5mol。

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氧化还原反应的本质是有电子的转移,表示电子转移的方法有两种,即双线桥法和单线桥法。

1.双线桥法

双线桥法是在反应物和生成物之间表示电子转移结果,该法侧重于表示同一元素的原子(或离子)间的电子转移。使用时应注意以下几点:(1)双线桥的箭头必须由反应物指向生成物中的同一种变价元素,箭头不表示方向,只表示变化。(2)双线桥上要标明“得”或“失”电子字样(电子对的偏移也按得失电子处理)。(3)双线桥上要标明得失电子总数,且得到和失去的电子总数必须相等。

2.单线桥法

单线桥法在反应物中的还原剂和氧化剂之间表示电子转移的方向和数目,具体讲是箭头从失电子元素指向得电子元素。使用时应注意以下几点:(1)单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素。(2)单线桥上不要标明“得”或“失”电子字样,因为箭头指向包含了电子的得失。(3)单线桥上只标明反应中转移的电子总数。

三、把握性质,判断强弱

例3.化学与生活密切相关。下列物质应用中利用了该物质的还原性的是( )

A.漂白粉漂白织物

B.铁粉作食品袋的脱氧剂

C.明矾净化水

D.双氧水杀菌消毒

解析:本题主要以氧化还原反应在生活中的应用为背景,考查氧化性和还原性的判断。 漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性,可将织物中的色素氧化为无色物质,A项是利用漂白粉的氧化性;铁粉在食品袋中可与空气中的氧气反应,防止袋中的食品氧化变质, B项是利用铁粉的还原性;明矾净水是利用Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂质,不属于氧化还原反应;双氧水杀菌消毒是利用双氧水的强氧化性。

答案:B

例4.已知:1PbO2固体与浓盐酸反应,产生黄绿色气体;2向KSCN和FeBr2的混合溶液中通入少量实验1产生的气体(仅与一种离子反应),溶液变红色;3取少量FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝。下列判断错误的是( )

A.上述实验中有三个氧化还原反应

B.通过上述实验可得到结论,氧化性:PbO2>Cl2>Br2>Fe3+>I2

C.实验2能证明Fe2+有还原性,不能证明Fe2+有氧化性

D.实验1生成的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝

解析:本题主要考查氧化性和还原性的判断,氧化性强弱的比较及其应用。A项,题给三个实验中均发生了氧化还原反应;B项,通过题中三个实验不能证明Cl2的氧化性比Br2强;C项,实验2只能证明Fe2+有还原性;D项,实验1生成的气体是Cl2,Cl2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。

答案:B

例5.根据下图,可判断下列离子方程式中错误的是( )

解析:本题以盐桥原电池装置图为基点,考查通过原电池的两极极性的正负来判断金属单质还原性的相对强弱,同时也考查了学生审图、 分析处理问题的能力。根据原电池的工作原理知,金属活动性:负极>正极。则三种金属的活动性顺序为Cd>Co>Ag,则符合此关系的置换反应成立。

答案:A

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1.物质的氧化性和还原性

物质的氧化性是指物质得到电子的性质或能力,氧化剂具有氧化性,氧化剂越易得电子, 其氧化性越强;物质的还原性是指物质失电子的性质或能力,还原剂具有还原性,还原剂越易失电子,其还原性越强。物质的氧化性(或还原性)的强弱取决于物质得(或失)电子的难易程度,与得(或失)电子的多少无关。物质具有氧化性还是还原性,可从元素在物质中的价态考虑:某元素的化合价处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时,只有还原性;处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。简记为“同种元素多种价,高价氧化低价还,中间价态两俱全”。

2.物质的氧化性和还原性强弱的判断方法

(1)根据活动性顺序表判断。

1根据金属活动性顺序表判断:

金属活动性顺序表中,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。

常见金属单质还原性强弱 : Na>Mg>Al >Zn>Fe>H>Cu>Ag 。

常见金属阳离子氧化性强弱 :

2根据非金属活动性顺序表判断:

常见非金属单质氧化性强弱:F2>Cl2> Br2>I2>S。

常见非金属阴离子还原性强弱:S2->I->Br->Cl->O2-。

3根据两表联合产生常用的重要顺序判断:

(2)根据元素在周期表中的位置判断。

1同一主族金属元素原子从上到下原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,单质还原性逐渐增强,其阳离子氧化性逐渐减弱;同一主族非金属元素原子从上到下原子半径逐渐增大, 得电子能力逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱,其阴离子还原性逐渐增强。

2同一周期金属元素原子从左到右原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,单质还原性逐渐减弱;同一周期非金属元素原子从左到右原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强,单质氧化性逐渐增强。

(3)根据氧化还原反应的方向判断。

对于氧化还原反应一般有如下对应关系: 强氧化剂+ 强还原剂→还原产物+ 氧化产物。要依据氧化还原反应方程式比较物质氧化性、还原性强弱,应首先找出反应物中的氧化剂、还原剂以及生成物中的还原产物、氧化产物。然后根据“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性” 进行判断。

(4)根据氧化、还原的程度大小进行判断。

1当不同的还原剂与同一氧化剂反应时, 可根据氧化剂被还原的不同程度来判断还原剂还原性的强弱。一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强。 例如,HI和HBr两种还原剂分别与同一种氧化剂浓硫酸反应,HI可把浓硫酸还原为H2S,而HBr只能把浓硫酸还原为SO2,说明HI的还原性比HBr强。

2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。例如,氯气和硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁反应,氯气可把铁氧化为FeCl3,而硫只能把铁氧化为FeS,说明氯气的氧化性比硫强。

(5)根据反应条件判断。

1浓度的影响:一般来说,氧化剂的氧化性和还原剂的还原性随着浓度增大而增强。如氧化性:浓硫酸>稀硫酸,浓硝酸>稀硝酸;还原性:浓盐酸>稀盐酸。铜与浓硫酸加热可反应, 而铜与稀硫酸加热不反应;二氧化锰与浓盐酸加热可反应,而二氧化锰与稀盐酸加热不反应。

2温度的影响:不同的还原剂(或氧化剂) 与同一氧化剂(或还原剂)反应时,若还原产物(或氧化产物)的价态相同,则反应条件越易,还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强。例如,钠在常温下能与水剧烈反应,而铁需在高温下才能与水蒸气反应,则还原性:钠> 铁。又如,常温下KMnO4可将浓盐酸氧化为Cl2,而MnO2则需加热才能将浓盐酸氧化为Cl2,故氧化性:KMnO4>MnO2。

3溶液酸碱性的影响:一般来说,随着溶液酸性的增强,氧化剂的氧化性不断增强。例如, MnO4-、Cr2O72-或ClO-溶液的氧化性随着溶液酸性的增强而增强。又如,NO3-在中性或碱性条件下基本上无氧化性,而在酸性条件下却具有强氧化性,可将S2-、SO32-、I-、Fe2+等氧化。

(6)根据原电池、电解池的电极反应进行判断。

1两种不同的金属构成原电池的两极:一般是活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极, 则还原性:负极金属>正极金属。

2在电解池中,用惰性电极电解混合溶液时,一般在阴极先放电的阳离子的氧化性较强, 如Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+> Al3+>Mg2+>Na+;在阳极先放电的阴离子还原性较强,如S2->I->Br->Cl->OH-。

四、把握规律,灵活应用

例6.实验室制取氯气也可使用氯酸钾与浓盐酸反应,其反应原理如下:KClO3+ 6HCl(浓)=KCl+3H2O+3Cl2↑。试根据该反应方程式回答下列问题:

(1)氧化剂是______,氧化产物是______。

(2)该反应中盐酸表现出来的性质是______(填“氧化性”“还原性”或“酸性”)。

(3) 氧化产物与还原产物的质量比为______。

(4)若反应生成21.3g Cl2,则反应过程中转移______mol电子。

解析:该反应要利用邻位转化规则分析, KClO3中+5价的氯元素降低到Cl2中的0价氯元素,不是降低到KCl中的-1价氯元素,这一点是学生极易弄错的。该反应中KClO3是氧化剂,盐酸是还原剂,Cl2既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物来自还原剂HCl,还原产物来自氧化剂KClO3,故氧化产物与还原产物的质量比为5∶1。由于盐酸在反应中部分变价,故盐酸表现出还原性和酸性。根据反应中氯元素价态变化知,该反应中生成3mol Cl2应转移5 mol电子,故生成21.3g Cl2,转移电子的物质的量为0.5mol。

答案:(1)KClO3Cl2(2)还原性、酸性(3)5∶1 (4)0.5

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1. 左强右弱规律

在一个自发进行的氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。自发进行的氧化还原反应总是按强的氧化性物质与强的还原性物质反应,生成弱的还原性物质和弱的氧化性物质的方向发生,即为

”。只有能自发进行的氧化还原反应,才满足“左强右弱”规律,也只有满足此规律的反应才能自动发生。电解反应是非自发进行的氧化还原反应,不能套用此规律。

应用:可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。适当条件下,可用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。

2.价态转化规律

(1)邻位转化规律。

在氧化还原反应中,元素相邻价态间的转化最易。

1元素处于最低(或最高)价态,遇一般氧化剂(或还原剂)时转变至相邻价态。 例如, Fe3+与Cu反应时,Fe3+只能被还原为Fe2+,不能被还原为Fe。又如,浓硫酸在加热条件下与铜反应时,浓硫酸只能被还原为SO2,不能被还原为S。

2元素处于中间价态时可发生歧化反应, 且一般发生邻位转化。 例如,单质硫与热浓NaOH溶液反应时生成Na2S和Na2SO3。

(2)跳位转化规律。

1元素处于较低(或较高)价态时,遇强氧化剂(或强还原剂)发生跳位转化。例如,单质硫与浓硝酸加热时反应,可生成硫酸,而不是SO2。

2当增强反应条件(升温、增大反应物浓度、增大酸性等)时,可发生跳位转化。例如,氯气与热浓NaOH溶液反应可生成NaClO3,而不是NaClO。

(3)互不换位转化规律。

1同种元素的相邻价态间不相互转化。例如,CO与CO2、Fe3+与Fe2+、SO2与H2SO4等均不能发生反应。

2不同价态的同种元素间发生反应时,生成中间价态的物质,且只靠拢不交叉。就是说, 可能氧化产物和还原产物为同一中间价态,也可能不为同一价态,但产物中该元素的化合价一定介于氧化剂和还原剂中该元素的化合价之间(即归中反应)。 例如,反应KClO3+ 6HCl(浓)=KCl+3H2O+3Cl2↑,KClO3中+5价氯元素降到0价,HCl中-1价氯元素升到0价,而不是KClO3中+5价氯元素降到-1价。

应用:可用于判断氧化还原反应能否发生、 物质的变化及预测反应的产物。

3.强先弱后规律

一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,氧化性强的物质先被还原,并按“强先弱后”的顺序依次发生反应。 例如,将足量铁粉加入含H+、Cu2+、Fe3+的溶液中,氧化性较强的Fe3+先反应。一种氧化剂同时与多种还原剂相遇时,还原性强的物质先被氧化,并按“强先弱后” 的顺序依次发生反应。例如,向含Fe2+、I-、 Br-的溶液中通入氯气,还原性较强的I-先反应。

应用:可用于判断反应的先后顺序及物质的稳定性强弱。

4.电子守恒规律

氧化还原反应的本质是电子转移,电子守恒规律就是电子得失总数相等。氧化还原反应的表观特征是元素化合价升降总数相等,这是任何氧化还原反应都应遵循的规律。

应用:可用于氧化还原反应有关计算及氧化还原反应方程式的配平。

五、电子守恒,配平计算

例7.锌与很稀的硝酸反应生成Zn(NO3)2、NH4NO3和水。 当生成1mol Zn(NO3)2时,被还原的硝酸的物质的量为( )

A.2mol B.1mol

C.0.5molD.0.25mol

解析:本题主要考查氧化还原反应方程式的配平和电子守恒的计算。

解法1(化学方程式法):根据题给信息,运用化合价升降法将化学方程式配平,可得该反应的化学方程式为4Zn + 10HNO3=-4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。稀硝酸的还原产物为NH4NO3,当生成4mol Zn(NO3)2时, 被还原的硝酸为1mol,故生成1mol Zn(NO3)2时,被还原的硝酸为0.25mol。

答案:D

例8.羟胺(NH2OH)是一种重要的还原剂,能将某些氧化剂还原。 现向20.00mL 0.045mol/L羟氨溶液中加入0.020mol/L酸性K2Cr2O7溶液,充分反应,消耗15.00mL酸性K2Cr2O7溶液(K2Cr2O7被还原为Cr3+)。则上述反应中羟胺的氧化产物是( )

A.N2B.N2O C.NO D.NO2

解析:本题主要考查电子守恒的应用。设羟胺的氧化产物中N的化合价为+x,1 mol NH2OH转化为+ x价的N原子失去(x+1)mol电子,1mol K2Cr2O7转化为Cr3+得到6mol电子,根据得失电子守恒有如下关系式:

答案:B

【相关知识链接】

1.氧化还原反应化学方程式的配平

(1)配平原则:质量守恒(反应前后各元素的原子个数相等)、电子得失守恒(化合价升降变化数值相等)、电荷守恒(离子反应)。

(2)配平步骤:标好价、列变化、求总数、配系数、后检查。

(3)配平技巧:正向配平法、逆向配平法、整体配平法、平均化合价等。

(4)氧化还原反应离子方程式的配平:1用电子守恒配平变价元素原子系数。2用电荷守恒配平离子系数。3用原子守恒配平未变价元素原子系数。4用O原子守恒检查是否配平。

2.电子守恒计算

氧化还原反应计算的核心是电子守恒,在氧化还原反应中,元素得到电子的总数=元素失去电子的总数;或元素化合价升高的总数= 元素化合价降低的总数。

解题步骤:(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式:n (氧化剂)× N (变价原子) ×Δx(化合价变化)=n(还原剂)×N(变价原子) ×Δx(化合价变化)。

注意:计算氧化剂或还原剂的物质的量时, 要特别注意反应物是部分还是全部参加氧化还原反应。

六、融会贯通,综合运用

例9.(2015·安徽卷)下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( )

A.该溶液中,H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存

B.该溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存

C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+Cl-+2Fe3++H2O

D.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1 mol Cl2,转移电子约为6.02×1023个

解析:本题综合考查氧化还原反应在离子共存、离子方程式正误判断及物质的量计算等方面的应用。A项,酸性条件下,ClO-可将Br-氧化而不能共存;B项,Ag+与Cl-因生成沉淀而不能共存,ClO-可将CH3CHO氧化而不能共存;C项,NaClO为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性;D项,向该溶液中加入浓盐酸后, HClO与浓盐酸可发生归中反应生成Cl2,产生1mol Cl2,转移1mol电子。

答案:D

例10.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。

(1)利用下图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B电极发生______(填“氧化”或“还原”)反应,B极区电解液为______(填化学式)溶液,阳极电极反应式为,该电解池总反应式为______,其中氧化产物为。

(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等] 制备钴氧化物的工艺流程如下:

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为______。 铁渣中铁元素的化合价为。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化______物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g, CO2体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为______。

解析:(1)分析装置图知,产生H2的一极(B电极)为阴极,B极区电解液为LiOH溶液, 其电极反应式为2H2O +2e-=H2↑ + 2OH-,则A电极为阳极,A极区电解液为LiCl溶液,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。该电解池总反应式为,其中氧化产物为Cl2。(2)在酸性条件下,Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,把SO32-氧化为SO42-,配平可得离子方程式:2Co(OH)3+ 4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O。铁渣中铁元素的化合价应为高价,为+3价,CO2的物质的量为,根据CoC2O4的组成可知,Co元素物质的量为0.03mol。设钴氧化物的化学式为CoxOy,根据元素的质量比可得, 解, 则钴氧化物的化学式为Co3O4。

【相关知识链接】

氧化还原反应在离子共存、离子方程式书写、电化学及有机化学中有着广泛的应用。

1.氧化还原反应在离子共存中的应用

离子之间因发生氧化还原反应而不能大量共存,这是离子共存题的必考点。 如Fe3+与S2-(HS-、H2S)、SO32-(HSO3-、SO2)、I-,NO3-(H+)与S2-(HS-、H2S)、SO32-(HSO3-、SO2)、 I-、Fe2+,ClO-与S2-(HS-、H2S)、SO32-(HSO3-、SO2)、I-、Fe2+,MnO4-、Cr2O72-与S2-(HS-、H2S)、SO32-(HSO3-、SO2)、I-、Fe2+、 Br-、Cl-(H+)等离子,因发生氧化还原反应而不能大量共存。

2.氧化还原反应在书写氧化还原离子方程式中的应用

书写氧化还原反应离子方程式时,能否配平至关重要,依据元素化合价升降总数相等配平变价元素原子个数是氧化还原反应离子方程式配平的关键。

3.氧化还原反应在电化学中的应用

(1)原电池中,失电子的一极为负极,发生氧化反应;得电子的一极为正极,发生还原反应。电解池中,失电子的一极为阳极,发生氧化反应;得电子的一极为阴极,发生还原反应。

(2)书写电极反应式和总反应式时要依据各电极转移的电子数相等。

(3)计算电极质量的增减、溶液的pH和电极上产生气体的体积等,都要依据各电极上转移的电子数相等。

4.氧化还原反应在有机化学中的应用

有机上的氧化反应是指有机物加氧或去氢的反应,如乙醇催化氧化生成乙醛,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应等。有机上的还原反应是指有机物加氢或去氧的反应,如甲苯与氢气加成反应生成甲基环己烷,硝基苯生成苯胺等。

目前,有关氧化还原反应知识的命题趋势主要体现如下:以社会实际问题或典型事例为载体,考查学生对氧化还原反应相关概念的理解和应用能力;将氧化还原反应与对应物质性质的分析、推断结合在一起,考查学生对学科知识的综合应用能力;根据氧化还原反应原理书写所给的陌生化学反应方程式;氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合的考查。这些考点都是应用所学的氧化还原反应的理论来解决题中所给新信息、新情景下的问题,要求学生有较强的思维能力和自学能力。

【专项训练】

1.下列实验中,颜色变化与氧化还原反应有关的是( )

A. 往紫色石蕊试液中加入盐酸 , 溶液变红

B.饱和FeCl3溶液在沸水中变为红褐色

C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的沉淀由白色变为灰绿色,最后变为红褐色

D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色

2.有下列三个反应方程式:1Cl2+FeI2=FeCl2+I2;22Fe2++Br2=2Fe3++ 2Br-;3 Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+ Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是( )

A.1 2 3中的氧化产物分别是FeCl2、 Fe3+、Cl2

B.根据以上反应的化学方程式可以得到氧化性强弱关系为Cl2>Co2O3>Fe3+

C.在反应3中生成1mol Cl2时,有2mol HCl被氧化

D.根据反应12一定可以推理得到Cl2+ FeBr2=FeCl2+Br2

3. 某容器中发生一个化学反应 , 反应过程中存在H2O 、 ClO-、 NH3、 N2、 Cl-五种物质 , 在反应过 程中测得ClO和N 2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示 。 下列有关判断中正确的是 ( )

A. 还原剂是NH 3 , 氧化产物是Cl-

B.配平后氧化剂与还原剂的计量系数之比为3∶2

C.该反应中氧化反应过程是ClO-→Cl-

D.标准状况下,若生成2.24LN2,则转移电子为0.5mol

4.向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。

下列有关说法不正确的是( )

A.Cu和Cu2O的物质的量之比为2∶1

B. 硝酸的物质的量浓度为2.6mol / L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.2mol

5.某一反应体系中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。

(1)该反应中,被还原的元素是______(填元素符号),还原剂是______(填名称)。

(2)在该反应中, 发生还原反应的过程是______→______。

(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:______。

(4)若该反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为______L。

【参考答案】

1.C 2.C 3.B 4.B

5. ( 1 ) Cr过氧化氢 ( 或双氧水 )

氧化还原反应考点透视 篇9

一、对基本概念进行考查

学习氧化还原反应, 首先要掌握氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物的概念, 并能依据这些概念进行判断, 若对这几个概念不能进行熟练的掌握, 会导致很多试题的解析出现失分。

例1 (2008上海) 下列物质中, 按只有氧化性、只有还原性, 既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 ( )

A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2

C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O

试题分析:这类题目是对氧化性、还原性等基本概念的考查, 只要掌握价态和性质间的关系, 并能对几个基本概念作出正确判定, 即可轻松得解。

思路点拨:解题中可以依据元素具有最高价时只有氧化性, 元素具有最低化合价时只有还原性, 而处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性可以轻松得出答案。解题时一定要注意F和其他卤族元素的区别, F没有正价, 最高化合价为0。

参考答案:A

二、考查氧化性、还原性强弱规律

这一考点要求掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应, 并能根据反应比较氧化性或还原性的强弱, 考题不会太难, 多以选择题出现, 掌握氧化 (或还原) 剂的氧化 (或还原) 性强于氧化 (或还原) 产物的氧化 (或还原) 性即可。

例2 (2005江苏化学) 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原为Co2+, 且Co2O3 、Cl2、 FeCl3、I2氧化性依次减弱, 下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( )

A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3

B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D.2Fe3+ + 2I- =2Fe2++I2

试题分析:此类题的考查方式可以是从几个方程式中得出氧化性、还原性强弱的顺序, 也可以告诉氧化性还原性的强弱, 判定反应进行的可能性。解题关键是:抓住“在同一反应中, 氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性, 还原剂的还原性>还原产物的还原性”这一判定规律。

思路点拨:题目给出了信息“Co2O3、Cl2、 FeCl3、I2氧化性依次减弱”, 根据信息由于氧化性FeCl3>I2, 说明还原性I->Fe2+, 当氧化剂Cl2的量不足时, 先氧化还原性强的I-, 故A项不正确, B项正确;氧化性Co2O3>Cl2, C项反应说明Co2O3能把Cl-氧化为Cl2, 而本身被还原为CoCl2, 此情况符合题干中的信息提示, 故C正确;D项说明Fe3+能将I-氧化为I2, 符合题干信息, 故正确。

正确答案:A

三、氧化还原方程式的配平

配平氧化还原方程式的理论依据是“反应中化合价升高的总数等于化合价降低的总数”, 可以依照先标价态并找出价态变化的最小公倍数, 然后配平化合价发生变化的物质, 最后用观察法配平其他物质。

例3 (2008全国Ⅱ) (NH4) 2SO4在高温下分解, 产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中, 化学计量数由小到大的产物分子依次是 ( )

A.SO2、H2O、N2、NH3 B.N2、SO2、H2O、NH3

C.N2、SO2、NH3、H2O D.H2O、NH3、SO2、N2

试题分析:氧化还原反应的实质是电子转移, 特征是化合价升降, 我们在解题中更多的用到“化合价升高的总数等于化合价降低的总数”这一规律, 解题中紧抓这一主线, 并对反应中发生价态变化的元素做出正确判定, 即可得出正确答案。

思路点拨:此题实际上考查了化学方程式的配平, 在反应中 (NH4) 2SO4分解为NH3、N2、SO2和H2O, 不难看出反应中N元素从 (NH4) 2SO4变为N2化合价从-3变为0, 两个氮原子化合价共升高6, 硫元素从+6降低为+4, 化合价变化数为2, 根据化合价升高和降低的总数相等, 所以SO2的系数为3, (NH4) 2SO4的系数也为3, NH3的系数为4, H2O系数为6, 从而得出配平后的化学方程式为:undefined。

参考答案:C

四、考查有关氧化还原反应的计算

很多计算题都会涉及氧化还原反应, 我们在进行计算时可以巧妙的利用电子守恒, 即氧化还原反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数, 从而降低计算难度。

例4 (2008海南) 锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时, 被还原的硝酸的物质的量为 ( )

A.2mol B.1 mol

C.0.5mol D.0.25mol

试题分析:有关氧化还原反应的计算问题, 一般是对电子转移问题的考查, 这类题目的解析一定要走出命题者所给的“数字陷阱”, 巧妙的利用守恒法进行解题, 否则必将事倍功半, 浪费宝贵的答题时间。

思路点拨:此题考查了电子守恒在氧化还原反应中的应用, 因为当生成1 mol硝酸锌时, 金属锌共失去2mol电子, 根据题意知, 在反应中硝酸被还原为硝酸铵, 一个氮原子可以得到8个电子, 因此2mol电子对应被还原的硝酸为0.25mol, 我们在解答本题时, 还可利用配平的方程式直接得出答案, 利用氧化还原方程式的配平方法可得出配平后的化学方程式为:4Zn+10HNO3 (稀) undefined4NO3+3H2O, 由方程式可知当生成1mol的Zn (NO3) 2时, 被还原的HNO3为0.25mol。

参考答案:D

氧化还原反应考点分析 篇10

一、以物质的制备为背景考查氧化还原反应方程式的书写与计算

以物质的制备为背景,根据新情境和相关信息书写氧化还原反应方程式,是考查学生化学素养的有效手段之一。

例题1.(09全国卷Ⅱ6)物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()。

A.1:4 B.1:5 C.2:3 D.2:5

答案:A

解析:设2 molZn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了2mol Zn(NO3)2,显然含有4 molNO3-,这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1 mol,即有1 molHNO3被还原。

例题2.(09全国卷Ⅱ13)含有a mol Fe Br2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是()。

A.x=0.4a,2Fe 2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-

C.x=a,2Fe 2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a,2Fe 2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

答案:B

解析:由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2。当x/a≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a≥1.5时,Fe2+和Br-全部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故错。

启示:(1)注重计算的基本方法,加强基本功训练;(2)在元素化合物学习过程中要注意化学反应过程和研究化学方程式书写过程。

二、以物质的推断为背景考查氧化还原反应

以氧化还原反应为中心的推断题,除要求学生紧紧抓住反应过程中产生的各种现象,如气体的放出、沉淀的生成、颜色的变化等作为突破口,结合所学元素及化合物知识进行推断外,更重要的是能运用氧化还原反应的基本原理和相关规律进行综合分析,得出关键性的结论。

例题3.(09安徽卷27)某厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的,Cr2O72-其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3,+2),设计了如图1所示实验:

流程:

(1)第①步反应的离子方程式是_______;

(2)第②步中用p H试纸测定溶液p H的操作是________;

(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有______;

(4)欲使1 L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5Fe O4。理论上需要加入_______g FeSO4·7H2O。

答案:

(1)Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。

(3)Fe(OH)3,Fe(OH)2

(4)13.9

解析:

(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

(2)测定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置,然后对照标准比色卡,读出对应颜色的数据;

(3)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3,Fe(OH)2,Fe(OH)3;

(4)1 L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10Fe SO4·7H2O,所以理论上n(Fe SO4·7H2O)=0.0 5mol,m(FeSO4·7H2O)=0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。

氧化还原反应教学设计 篇11

一、"氧化还原反应"知识的编排体系

二、"氧化还原反应"知识体系的编排思想

1、从物质分类的多样性,顺理成章地提出化学反应分类的多样性,思维起点低,学生容易接受。提出化学反应可以根据物质在转化过程中所表现出的特点,分为四大基本类型,之后提出也可以根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化来进行分类,并由此引入氧化还原反应。

2、从化学反应分类的多样性,到用化合价升降来判断氧化还原反应,再到从电子的转移来分析氧化还原反应本质,再是氧化还原反应的配平,然后是氧化还原反应理论的应用,一步一步,环环相扣,由表及里地揭示氧化还原反应的本质。

3、氧化还原反应的概念比较抽象,且内容比较多,若同点同时学习,难度太大,所以采用多点多时呈现,重现率的增加也有利于学生的学习。

4、部分氧化还原反应的知识渗透在元素化合物及有机化合物相關知识的学习中,如氧化性和还原性的强弱比较,此谓润物细无声。

5、从氧化还原反应基本理论知识的学习,到在元素化合物知识中的实际应用,再到电化学反应本质的理解,然后是在有机物转化中的运用,层层推进,步步深入。

6、氧化还原反应知识在必修课中有相对完整的呈现,在选修课中又对部分知识更深层次地再次呈现,采用螺旋形编排方式,帮助学生更进一步地理解氧化还原反应。

三、各分块内容的教材分析、教学目标及教学策略

1、《化学1》专题一第一单元

教材分析

本单元的标题是《丰富多彩的化学物质》,物质的多样性决定了需要对物质进行恰当的分类,分类可以有不同的分类依据,由此过渡到化学反应也有很多,也需要进行恰当的分类,根据分类依据的不同,也可以分成不同的化学反应类型。然后复习初中时学生已学过的根据物质在转化过程中所表现出的特点,可以分为四大基本反应类型,此谓温故。之后提出也可以根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化来进行分类,并引入氧化还原反应,此为知新。之后安排三个交流与讨论,来检测教学目标是否达成。

教学目标

(1)知道分类可以是多样化的,化学反应的分类也可以多样化。

(2)知道根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化来进行分类,能够判断什么样的反应是氧化还原反应。

(3)了解氧化还原反应与四大基本反应类型之间的关系。

教学策略

(1)温故知新。先复习初中内容,给学生一个熟悉的学习情境,请学生罗列熟悉的化学反应方程式,并根据四大反应类型进行分类。进一步分析这些方程式中哪些是化合价有变化的,哪些是化合价没有变化的,由此提出新的分类依据,把化合价有变化的称为氧化还原反应,没有变化的称为非氧化还原反应。然后进行重新分类。

(2)思维冲突。利用"交流与讨论"中的反应Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2不属于四大基本反应类型中的任何一种,引起学生的思维冲突,激发学生学习新知识的欲望。

(3)降低难度。因为学生才刚接触氧化还原反应,理论是新的,又因为初中科学中没有系统介绍化合价,也给概念的理解带来了难度,所以在选用例题和练习时要选用老面孔,若选用学生不熟悉的化学方程式,不但增加了难度,也会冲淡新理论的重要地位。

(4)画示意图。在交流与讨论时鼓励学生用示意图的形式画出四大反应类型之间的关系。

2、《化学1》元素化合物知识、《化学2》专题四第一单元

教材分析

在那么多的元素化合物知识学习中,没再出现专门的氧化还原反应的理论的介绍,但在几乎每一块内容中,特别是物质的性质和制法中,都有相关氧化还原反应应用的知识。采用"润物细无声"的方式,介绍了氧化还原反应的应用,也让学生感受到了氧化还原反应的知识无处不在,没有集中介绍,却让学生深切感受到了此基本理论的重要性。

教学目标

(1)了解氧化还原反应的应用,并能利用氧化还原反应指导物质的性质和制法相关知识的学习。

(2)积累常见的氧化剂和还原剂,并能对这些氧化剂的氧化性强弱、还原剂的还原性强弱作出判断。

教学策略

(1)复习提高。在每一次重现时,都抓住机会进行氧化还原反应的复习,并在指导性质和制法学习时,加以提高。高重现率有利于学生的记忆和理解。

(2)归纳整理。因为分布散,所以要鼓励学生及时积累,并在每隔一段时间后进行归纳整理,让学生尽可能地熟悉常见的氧化剂和还原剂,整理怎样的物质可作氧化剂或还原剂。

(3)对比研究。把常见的氧化剂或还原剂罗列起来,通过对比等办法,比较它们之间的氧化性或还原性的强弱,并研究判断氧化性或还原性强弱的依据。

3、《化学2》专题三第一单元、《化学2》专题三第二单元、《有机化学基础》专题四第三单元

教材分析

有机化学中的氧化还原与无机化学中的氧化还原有所区别,特别是"去氢得氧即氧化"、"得氢去氧即还原"在无机化学中运用比较少,所以是对已学氧化还原反应的一个补充。并介绍了银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂和酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂。

教学目标

认识有机化学中的氧化还原反应。

教学策略

(1)实验探究。利用实验熟悉酸性高锰酸钾的强氧化性和银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的弱氧化性。

(2)归纳整理。完善氧化还原反应的知识网络。

氧化还原反应规律剖析 篇12

一、对立统一规律

不难看出, 氧化反应中存在五组既对立又统一的概念, 深刻理解这些概念是复习好氧化还原反应的基础和前提。另外, 指明氧化剂时, 必须指明具体的物质;指明被氧化和被还原时, 必须指出具体价态的某元素。

例1下列物质中, 按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的排列的一组是 ()

A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2

C.NO2、Na、BR2D.O2、SO2、H2O

解析:一般来说, 处于最低价态时只有还原性, 处于最高价态时只有氧化性, 处于中间价态时, 既有氧化性又有还原性。故选A。

二、性质强弱规律

氧化性是物质得到电子的性质, 还原性是物质失去电子的性质, 显然氧化性和还原性的强弱只与物质得失电子的难易程度有关, 而与物质得失电子数目的多少无关, 而物质得失电子的能力取决于物质的内部结构, 但也与反应时的外界条件有关。

(1) 金属性越强, 还原性越强, 相应离子的氧化性越弱。金属活动顺序表中, 从左到右金属性渐弱, 单质的还原性渐弱, 相应地, 金属离子的氧化性渐强。

(2) 非金属性越强, 单质氧化性越强, 其简单阴离子还原性越弱。

(3) 不同价态的同种元素, 一般是最高价态的元素只有氧化性, 最低价态的元素只有还原性, 中间价态的元素既有氧化性又有还原性, 且价态越高氧化性越强, 价态越低还原性越强。

(4) 同一还原剂分别跟不同氧化剂反应, 反应越容易或被氧化的程度越高, 氧化剂的氧化性应越强。同一氧化剂分别跟不同还原剂反应, 反应越容易或被还原反应的程度越低, 还原剂的还原性就越强。

(5) 同一反应中, 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原剂>还原产物。

此外, 氧化性、还原性的强弱与反应物的浓度、反应温度、溶液的酸碱性以及反应物本身的状态等因素也有密切关系。一般说来, 浓度越大, 氧化性越强, 浓硝酸的氧化性>稀硝酸, 温度升高, 氧化性、还原性均增强。

三、反应发生规律

氧化还原反应能否发生与氧化剂的相对强弱有关, 一般来说, 弱氧化剂和强还原剂能发生氧化还原反应, 生成弱氧化剂和弱还原剂, 反之则反应不能进行。

例2在一定条件下, 下列微粒的还原性顺序为:Cl-

解析:本题考查氧化还原反应发生规律, 只要明确了反应物中谁是还原剂, 还原产物, 然后结合已知条件, 问题就简单化了, 故先A、B。

四、反应次序规律

在浓度相差不大的溶液中, 同时只有几种还原剂时, 若加入一种氧化剂, 则首先与溶液中最强的还原剂反应, 然后是次强的还原剂, 依次类推。同理, 溶液中同时含有几种氧化剂时, 若加入一种还原剂, 则按氧化剂的强弱依次进行反应。

例3写出下列反应的离子方程式。

(1) 在Br2溶液中滴入少量氯水。

(2) 在Br2溶液中滴入过量的氯水。

解析:在Br2溶液中存在Fe2+、Br-, 但还原性Fe2+>Br-, 据反应次序规律, 滴加氯水, 首先氧化Fe2+, 然后才是Br-, 故离子方程式分别为:

五、归中规律

不同价态的同种元素在一定条件下发生氧化还原反应, 其特征是“高价态+低价态→中间价态”, 即“化合价只靠拢, 不交叉”, 而绝不会出现“越位现象”。

例4配平:KClO3+HCl——KCl+Cl2↑+H2O

解析:由归中反应规律知KCl中的Cl源于HCl, Cl2的Cl部分源于KCl O3, 部分源于HCl, 故配平如下:

六、电子守恒规律

氧化还原反应中, 氧化剂和还原剂得失电子总数相等, 利用电子守恒规律可以优化解题思路, 达到巧解目的。

例5 Na2S2O3可作脱氯剂, 已知25.0mL0.100mol/L Na2S2O3溶液恰好把224ml (标准状况下) , Cl2完全转化为Cl-, 则SO2-3则将转化为 ()

A.S2-B.S C.SO2-3D.SO2-4

解析:氧化还原反应中得失电子相等, 即Cl2得电子数等于Na2S2O3失电子数, 设Na2S2O3中的S改变后的化合价为x价, 则

x=6

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