2.1 氧化还原反应（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·通用类）

主题二 化学反应及其规律 第一节 氧化还原反应 教案（教学设计） 一．课程标准 了解氧化反应、还原反应和氧化还原反应的概念，认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是原子间电子的转移，知道常见的氧化剂和还原剂。 二．教学目标 1.了解氧化还原反应的相关概念及基本特征，学会从化合价变化角度确认氧化还原反应，强化分类观。 2.回顾四大基本反应类型，认识其与氧化还原反应的联系，掌握氧化还原反应的本质是原子间电子的转移。 3.知道常见的氧化剂和还原剂，了解生产、生活中的氧化还原反应，能应用氧化还原反应的知识分析和解释金属腐蚀的原因并提出防护建议。 三．教学过程 【导入新课】 观察图片，并结合生活常识和所学化学知识，判断这些“锈”是什么物质？想一想金属生锈过程中发生了什么变化？它们属于什么类型的反应？ “锈”是金属与空气中的氧气、水、二氧化碳等作用的产物，红棕色的锈是氧化铁的水合物，孔雀绿色的锈是碱式碳酸铜。金属生锈的过程本质上是金属发生氧化反应的过程。 铁生锈的化学方程式（初中）4Fe+ 3O2=2Fe2O3； 观察图片，写出其化学反应方程式，并结合初中学过的四大类基本反应，判断下列反应的类型。 【新课讲授】 一.氧化还原反应 利用初中学过的化学知识，小组合作从得氧失氧角度分析氢气还原氧化铜的反应。 氧化反应和还原反应同时发生，相互依存。 1.从化合价的变化认识氧化还原反应 （1）请标出上述两个反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后化合价有无变化。 +3 +2 0 +4 +2 0 0 +4 ①2CuO+C2Cu+CO2↑ ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑ 【讨论】在上述反应中，物质发生氧化反应或还原反应，与物质所含元素的化合价升高或降低有什么关系？ 反应①中，C得氧发生氧化反应，所含元素 C 化合价 升高 ； CuO失氧发生还原反应，所含元素 Cu 化合价 降低 。 反应②中，CO得氧发生氧化反应，所含元素 C 化合价 升高 ； Fe2O3失氧发生还原反应，所含元素 Fe 化合价 降低 。 【总结】反应①和②都有元素的化合价在反应前后发生变化。 物质所含元素化合价升高，发生的反应为 氧化反应 ； 物质所含元素化合价降低，发生的反应为 还原反应 。 （2）请观察下面的反应，标注出发生化合价变化的元素。0 +2 0 +2 Fe＋CuSO4==Cu＋FeSO4 在这个反应中，虽然没有物质得氧或失氧，但是反应前后却有化合价的变化： Fe 元素的化合价从 0 升高到 +2 ，发生 氧化反应 ； Cu 元素的化合价从 +2 降低到 0 ，发生 还原反应 。这样的反应也是氧化还原反应。 2.从电子转移的角度来认识氧化还原反应 反应前后有元素化合价的变化 ，是氧化还原反应的重要特征。那么是什么原因导致元素化合价的变化呢？即氧化还原反应的本质是什么？ 以下列两个反应来分析化合价变化与电子转移的关系： ①2Na +Cl22NaCl ②H2 +Cl22HCl 反应①：从原子结构来看，钠原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子。在钠与氯气的反应中， 钠原子 失去 1个电子，带1个单位 正 电荷，成为 钠离子（Na＋） ； 氯原子 得到 1个电子，带1个单位 负 电荷，成为 氯离子（Cl－） ；这样双方的最外层电子都达到了8电子稳定结构。 反应中钠元素的化合价从 0 升高到 +1 ，Na被 氧化 ；氯元素的化合价从0降低到-1 ，Cl2被 还原。 在这个反应中发生了电子的得失，Na发生了氧化反应，Cl2发生了还原反应。 反应②：从原子结构来看，氢原子最外层有1个电子，可获得1个电子形成2电子稳定结构； 氯原子最外层有7个电子，也可获得1个电子形成8电子稳定结构， 氢气和氯气发生反应时，它们都未能把对方的电子夺过来，而是双方各以最外层 1 个电子组成一个 共用电子对 ，使双方原子都达到稳定结构，由于 氯原子 对共用电子对的吸引能力比氢原子 强，共用电子对 偏向 氯原子而 偏离 氢原子。 因此，氢元素的化合价从 0 升高到 +1 ，H被 氧化 ；氯元素的化合价从0降低到-1 ，Cl2被 还原。 【结论】氧化还原反应中一定存在电子的转移，有的是 电子得失，有的是共用电子对偏移。 这是氧化还原反应的本质。 元素的原子失去电子（或电子对偏离），则元素的化合价升高，物质被氧化，发生氧化反应； 元素的原子得到电子（或电子对偏向），则元素的化合价降低，物质被 还原，发生 还原反应。 二．氧化还原反应的概念和实质 1．基本概念： 氧化还原反应： 有电子转移（得失或偏移）的反应是氧化还原反应 。 氧化反应：表现为被氧化的元素的 化合价升高 ，实质是该元素的原子 失去（或偏离） 电子的过程； 还原反应：表现为被氧化的元素的 化合价降低 ，实质是该元素的原子 得到（或偏向） 电子的过程。 【点拨】在氧化还原反应中，并不是所有元素的化合价都发生变化。 2．特征：__元素化合价__发生变化。 3．实质：__电子的转移__(即电子的得失或偏移)。 三．四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 1．(1)一定属于氧化还原反应的反应是 置换 反应。 (2)一定不属于氧化还原反应的反应是 复分解 反应。 (3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应，一定 是 氧化还原反应 。 2．实例： (1)__复分解__反应一定不是氧化还原反应。__置换__反应一定是氧化还原反应。 (2)有的化合反应属于氧化还原反应，如2H2＋O22H2O；有的化合反应不属于氧化还原反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (3)有的分解反应属于氧化还原反应，如2H2O2H2↑＋O2↑；有的分解反应不属于氧化还原反应，如CaCO3CaO＋CO2↑。 四．氧化剂和还原剂 在氧化还原反应中，一种物质失去电子（或电子对偏离），必然同时有物质 得到电子（或电子对偏向） 。 1.氧化剂和还原剂 在反应时，所含元素的化合价 升高 ，即 失去电子（或电子对偏离） 的物质是还原剂； 在反应时，所含元素的化合价 降低 ，即 得到电子（或电子对偏向） 的物质是氧化剂； 2.氧化还原反应中的氧化剂和还原剂 【总结】被氧化 过程 被还原 还原剂 反应物 氧化剂 失电子 能力 得电子 还原性 性质 氧化性 氧化产物 产物 还原产物 氧化反应 反应 还原反应 得电子，化合价降低 失电子，化合价升高 3.氧化还原反应方程式 得到电子，化合价降低，被还原， 发生还原反应，生成还原产物 氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物 失去电子，化合价升高，被氧化， 发生氧化反应，生成氧化产物 五．常见的氧化剂和还原剂 1.常见的氧化剂 常见的氧化剂有： ①典型的非金属单质，如： F2、O2、Cl2、Br2 ②有变价元素的高价态化合物或离子，如： KMnO4、浓H2SO4、HNO3、H+、HClO ③金属阳离子，如： Fe3+、Cu2+ 2.常见的还原剂 常见的还原剂有： ①典型的金属单质，如： K、Ca、Na、Mg、Al ②某些非金属单质及其化合物。如： H2、C、CO 、S ③有变价元素的最低价态化合物或离子，如： H2S、HI、HBr, NH3、S2-、I-、Fe2+,Br- 3.具有中间价态原子的物质，既能表现氧化性，又能表现还原性 例如： Fe Fe2+ Fe3+ ； H2O H2O2 O2 ； S SO32- SO42- 化合价 0 +2 +3 -2 -1 0 0 +4 +6 【注意】 (1)某元素由化合态变为游离态时，该元素可能被还原，也可能被氧化。 (2)在氧化还原反应中，非金属单质不一定只做氧化剂。 (3)所含元素价态越高，化合物的氧化性不一定越强。 (4)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。 四．课堂小结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$