内容正文:
氧化还原反应 (第1课时)
学习目标
1. 通过对化合价的分析,认识氧化还原反应的规律,并对常见的化学反应进行分类。
2. 基于化合价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。
3. 建立对宏观现象的辨识和对实质进行微观探析的化学思维。
4. 能从氧化还原反应视角理解和关注我国长征系列火箭推进剂的发展,体会科学态度与社会责任的科学素养。
情境导入
长征系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具。长征运载火箭起步于20世纪60年代,1970年4月24日“长征一号”运载火箭首次发射“东方红一号”卫星成功,标志着我国进入了航天事业新时代。
长征火箭已经拥有退役、现役共计4代20种型号,是当今世界可靠性、技术稳定性最好的运载火箭之一。那么火箭是如何将人造卫星送入太空的呢?火箭推进剂有哪些种类?它们又发生了怎么样的反应,可以产生如此巨大的推力?就让我们开始这节课的学习——了解火箭推进剂。
学习任务
【任务一】认识我国长征系列火箭中推进剂的组合,标注推进剂中各元素的化合价
【任务二】分析长征五号火箭中液氢液氧推进剂的反应,知道有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,理解氧化还原反应的本质是电子发生转移
学习活动
【任务一】认识我国长征系列火箭中推进剂的组合,标注推进剂中各元素的化合价
1. 根据情境材料中的信息,找出我国长征系列火箭使用的推进剂
【活动设计】
【阅读】长征一号火箭是一种三级运载火箭,采用四氧化二氮和偏二甲肼作推进剂,1970年,它成功地将东方红一号卫星送入预定轨道;长征二号火箭是一种两级运载火箭,采用四氧化二氮和偏二甲肼作推进剂,1975年,它完成了中国第一颗返回式卫星发射任务;长征三号火箭增加了第三级低温高能液氢液氧发动机,“长三甲”系列成功打入国际市场;长征四号火箭采用四氧化二氮和偏二甲肼作推进剂,用于发射太阳同步轨道的对地观察应用卫星等;长征五号火箭也称为“冰箭”,采用液氢液氧和液氧煤油两种推进剂,直接服务于我国火星探测工程等国家重大科技工程;长征六号火箭采用液氧煤油发动机,具有无毒无污染的优点,创造了我国航天一箭多星发射的新纪录;长征七号火箭采用了液氧煤油发动机等新技术;长征十一号火箭是我国新型固体运载火箭,推进剂的主要成分是铝粉、高氯酸铵和高聚黏合材料,能实现24小时以内的快速发射。
找出文中长征系列火箭的推进剂,写出它们的化学式:
长征一号_______________
长征二号_______________
长征三号_______________
长征四号_______________
长征五号_______________
长征六号_______________
长征七号_______________
长征十一号_____________
注:偏二甲肼的分子式为C2H8N2,煤油的组成表达式为CnHm。
【设计意图】
让学生在阅读中了解我国航天事业的发展,增强学生的国家自豪感和社会责任感,激起学生的学习兴趣;培养学生在文字材料中获取信息的能力;书写化学式为后续标注化学式中元素的化合价的学习打下基础。
2. 标出长征系列火箭推进剂中各元素的化合价
【活动设计】
观看长征二号火箭发射视频和火箭结构示意图。中国已经是航天强国之一。2016年9月15日晚,在酒泉卫星发射中心,长征二号火箭喷射着浓烈的红色烟雾,把我国第一个空间实验室天宫二号送到太空。
长征二号火箭采用最常见的液体推进剂,主要成分为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)。
(1)你能标出这两种化合物中各元素的化合价吗?
(2)图示中氧化剂箱内装的物质是______剂,燃烧剂箱内装的物质是_________剂。
(3)从视频中可以看出,发射时有大量红色烟雾从底部喷出,这可能是什么?具有怎样的性质?从环境保护角度你怎么评述?
练习:标出以下化合物或原子团中除氧元素外其他元素的化合价。
FeO、Cu2O、CH3OH、KMnO4、、N2O、NO2、N2O4、H2C2O4、ClO2、、H2O2
【设计意图】
回顾初中元素化合价的知识,让学生了解氢元素在化合物中常显+1价,氧元素在化合物中常显-2价,化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,原子团中各元素的化合价的代数和等于原子团所带的电荷数,理解元素游离态时的化合价为零,并熟记H、O、Cl、F、Na、K、Mg、Ca、Al、Fe的常见化合价。
提示:若要对偏二甲肼(C2H8N2)中碳元素与氮元素的化合价进行标注,可让学生预习物质结构与元素周期律、化学键的知识,以便于理解化学式中各元素的价态。
【任务二】分析长征五号火箭中液氢液氧推进剂的反应,知道有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,理解氧化还原反应的本质是电子发生转移
1. 回顾氧化还