内容正文:
氧化还原反应 (第2课时)
学习目标
1. 能从电子转移的角度初步理解元素化合价的变化,从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
2. 能运用被氧化、被还原、氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等定义说明氧化还原反应中的物质及其变化,知道常见的氧化剂和还原剂。
3. 能设计简单的实验方案,完成实验操作,观察,记录,收集证据,分析得出结论。
4. 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和生活中食品脱氧剂的应用,体会科学态度与社会责任的科学素养。
情境导入
我们知道火箭发动机的特点是同时使用两种不同类型的化学物质来支持燃烧反应,产生热排气。从物理形态上讲,火箭发动机使用的推进剂有两种形式,一种是液态物质,另一种是固态物质。火箭发射时推进剂中可能发生哪些化学反应呢?
人们在发展食品生产和食品加工的同时,食品保鲜受到高度重视。为达到食品防腐、保鲜,延长食品保质期和货架期的目的,人们采用了各种保鲜技术,如冷藏、辐照等。但最为方便和经济的技术是采用脱氧剂保存等方法。脱氧剂的工作原理是怎样的?哪种脱氧剂使用效果更好?
学习任务
【任务三】用氧化还原反应知识分析长征十一号火箭发射时推进剂中可能发生的化学反应
【任务四】制备脱氧剂并进行实验探究其脱氧效果
学习活动
【任务三】用氧化还原反应知识分析长征十一号火箭发射时推进剂中可能发生的化学反应
【活动设计】
(1) 观看我国长征十一号火箭发射新闻视频和结构示意图。
(2)小组讨论:如何在氧化还原反应化学方程式中形象地表示电子的转移方向和数目?
(3)简单说明双线桥法和单线桥法;用化合价升降法配平氧化还原反应的化学方程式。
(4)知道常见的氧化剂与还原剂。
2015年我国唯一全固体运载火箭长征十一号火箭首飞成功,实现了我国运载火箭快速发射的小时级跨越。我国固体推进剂技术已经达到世界前沿水平。长征十一号火箭中固体推进剂的主要成分是铝粉、高氯酸铵和高聚黏合材料。
(1) 燃烧反应中还原剂为_______,体现氧化性的是________。
(2) 用双线桥法或单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目并进行配平
【提示】配平氧化还原反应的化学方程式,利用的是得失电子守恒的原理,即化合价升高的总值须等于化合价降低的总值,即可以用代数式求解法确定化学式前的化学计量数。例如,此题中,A1元素的化合价升高3价,面C1元素从+7价变为-1价,其降低总值为8,则最小公倍数为24,所以参加氧化反应的铝原子数为8,参加还原反应的氯原子数为3,配平氧化剂与还原剂的化学计量数后,其他元素用观察法配平,所以可得。
【建议】(1)运用网上资源了解火箭固体推进剂的优缺点。(2)学习复杂化学方程式的配平原理和方法。
【设计意图】
从教学目标来说,使学生进一步掌握氧化还原反应的基本概念;初步学会用双线桥法或单线桥法表示氧化还原反应;尝试用化合价升降法配平氧化还原反应的化学方程式。从学习的意义来说,用双线桥法、单线桥法能十分形象地表示氧化还原反应中元素化合价的变化或电子转移的情况,双线桥法表示反应前后同一元素化合价的变化及电子转移情况;单线桥法表示反应中还原剂与氧化剂间的电子转移方向和数目。
【任务四】制备脱氧剂并进行实验探究其脱氧效果
1. 认识常用食品脱氧剂
【活动设计】
在一些食品包装中常有袋装脱氧剂,它能够吸收食品包装袋内的氧气,使食品在缺氧环境下储存,延长储存期。常用作脱氧剂的化学物质是特制铁粉。
亚硫酸钠为什么也可以作脱氧剂,请用化学语言描述。现有500 mL(标准状况)空气,若用无水亚硫酸钠吸收其中全部的氧气,需要亚硫酸钠多少克?
【设计意图】
选用生活中常见的化学制品,易激发学生的学习兴趣。利用氧化还原反应知识,预测物质的性质并解释其应用。
2. 实验验证自制脱氧剂的脱氧效果
【活动设计】
(1)配制脱氧剂:
①铁系脱氧剂:80g还原铁粉、40g滑石粉及4g食盐和4g炭粉(石墨粉)充分混合研磨。用透气性薄膜制成小袋(可购得)。每袋中装入2g制得的脱氧剂,将袋口扎紧。
②亚硫酸钠脱氧剂:30g干燥脱脂豆粉与250g亚硫酸钠粉末混合均匀并研细,每袋中装入6g,将袋口扎紧。
(2)脱氧效果:取8只500mL干燥烧瓶,分别放入不同的脱氧剂,塞紧瓶塞,两两分作一天组、两天组、三天组、四天组。各组在24、48、72、96小时后在水下打开塞子,分别记录进入烧瓶中水的体积。
画出不同脱氧剂的“时间——脱氧效果”图。据图说明两种脱氧剂的脱氧特点。
【设计意图】
培养学生的实验操作能力、实验数据处理能力和证据推理能力。此活动应结合课外研究性学习进行,教师可选用。
3. 实验证明氧化还原反应的本质是电子发生转移
【活动设计】
买三份新鲜蛋糕,用食品袋密封