1.3 氧化还原反应 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

认识氧化还原反应 ——从金属冶炼说起 厚德 明志 博学 力行 其中有怎样的化学原理？酒精在反应中表现出什么性质？ 推论预测 山西大同铜器制作技艺是我国的非物质文化遗产，匠人将器皿烧制敲打成型后，会立即用酒精擦拭，铜器瞬间会变得光亮。 CuO + C2H5OH == CH3CHO + Cu + H2O ∆ +2 0 厚德 明志 博学 力行 金属在人类社会发展中发挥了重要作用 厚德 明志 博学 力行 石器时代 青铜时代 铁器时代 钢铁时代 复合材料时代 300万—1万年前起 合成材料时代 1000多年前起 30多年前 钢铁、铝合金并用 100多年前起 21世纪 5000多 年前起 人类最早使用的金属——铜 厚德 明志 博学 力行 含铜矿物 铜 灼烧 木炭 铜的 氧化物 人类最早使用的金属——铜 2CuO + C 2Cu + CO2↑ 高温 CuO + CO Cu + CO2 高温 “曾青得铁，则化为铜” ——西汉《淮南万毕术》 湿法炼铜 火法炼铜 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 厚德 明志 博学 力行 在初中阶段，你学过哪些关于铜及其化合物的反应？ 联想回忆 用氢气还原氧化铜 铜丝在空气中加热 铁丝 铜树 CuSO4溶液 将铁丝插入CuSO4溶液中 向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液 任务一: 从分类的视角认识化学反应 厚德 明志 博学 力行 2Cu+O2 == 2CuO Δ Fe+CuSO4== FeSO4+Cu CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2↓+Na2SO4 CuO+H2==Cu + H2O Δ 请指出下列反应的基本类型，下列反应是否为氧化还原反应？各元素的化合价是否改变？ 交流讨论 +2 0 0 -2 0 0 +2 -2 -2 +1 0 0 +2 +2 反应类型 元素的 化合价变化 +2 +2 +6 +6 -2 -2 -2 -2 +1 +1 +1 +1 任务一: 从分类的视角认识化学反应 厚德 明志 博学 力行 CuO+H2 == Cu + H2O Δ +2 +1 0 0 得到氧，被氧化 失去氧，被还原 化合价升高 化合价降低 在反应过程中有元素化合价变化的反应称为氧化还原反应（ redox reaction ) 。 反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应 反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应 形成概念 化合价变化氧化还原反应的特征 任务一: 从分类的视角认识化学反应 分类观 厚德 明志 博学 力行 交流研讨 在氧化还原反应中，元素的化合价为什么会发生变化？ 在氧化还原反应中，某种元素的一个原子或离子失去电子，则该元素的化合价升高；某种元素的一个原子或离子得到电子，则该元素的化合价降低，且得（失）电子的数目与化合价降低（升高）的数值相等。 信 息 提 示 钠在氯气中剧烈燃烧生成氯化钠，这个反应属于氧化还原反应吗？试分析钠原子和氯原子是怎样变化为Na+和Cl-并进而形成氯化钠的呢？ 任务二: 认识氧化还原反应的本质 2Na + Cl2 ==2NaCl 点燃 厚德 明志 博学 力行 ，化合价降低，被还原 ，化合价升高，被氧化 得到2× e- 失去2× e- 2Na + Cl2 ==2NaCl 点燃 0 +1 0 -1 证据推理 Na Cl 失去e- 失去e- 得到e- Na+ [ Cl ]- Cl - Na+ 电子得失 任务二: 认识氧化还原反应的本质 厚德 明志 博学 力行 ，化合价降低，被还原 ，化合价升高，被氧化 电子偏向 电子偏离 H2 + Cl2 == 2HCl 点燃 0 +1 0 -1 证据推理 H Cl δ+ δ- H Cl 各提供e-共用 H Cl （偏离H偏向Cl) 共用电子对偏移 任务二: 认识氧化还原反应的本质 微粒观、变化观 厚德 明志 博学 力行 实验验证 在氧化还原反应中，元素的化合价为什么会发生变化？ 碳棒 铁片 CuSO4溶液 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 铁与硫酸铜溶液反应 现象 电流表指针发生偏转，碳棒上有红色物质析出。 氧化还原 反应的实质：电子转移 任务二: 认识氧化还原反应的本质 实验方案设计 能量观 厚德 明志 博学 力行 符号表征 CuO+H2==Cu+H2O Δ 2e- 氧化剂 还原剂 常见的氧化剂： O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等 常见的还原剂： 活泼的金属单质如Al、Fe， C、H2、CO、KI等 2Na + Cl2 ==2NaCl 点燃 0 +1 0 -1 2e- 氧化剂 还原剂 任务二: 认识氧化还原反应的本质 厚德 明志 博学 力行 形成结论 +2 0 CuO Cu ？ 还原剂 H2 利用氧化还原反应中的电子转移 e- 氧化剂 具有氧化性 具有还原性 金属冶炼的本质： Mn+ M 得电子 被还原 探寻金属冶炼的奥秘 厚德 明志 博学 力行 自主建构——氧化还原反应分析模型 元素化合价降低 得电子 还原反应 氧化性 氧化剂 升 失 氧 还 降 得 还 氧 宏观特征 方法建模 微观实质 反应类型 物质性质 应用 能量转化 物质转化 元素化合价升高 失电子 氧化反应 还原性 还原剂 氧化还原反应 CuO+H2==Cu+H2O Δ 厚德 明志 博学 力行 其中有怎样的化学原理？酒精在反应中表现出什么性质？ 推论预测 山西大同铜器制作技艺是我国的非物质文化遗产，匠人将器皿烧制敲打成型后，会立即用酒精擦拭，铜器瞬间会变得光亮。 CuO + C2H5OH == CH3CHO + Cu + H2O ∆ +2 0 氧化性 还原性 任务三：生产生活中的氧化还原反应 厚德 明志 博学 力行 金属钛具有许多优异的性能，是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石（主要成分为二氧化钛TiO2）是地壳中钛矿石中的一种。 目前大规模生产钛的方法是：第一步，让金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制四氯化钛（ TiCl4）；第二步在氩气氛围中加热，使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。 钛合金广泛应用于飞机制造业 学以致用 试预测反应产物，写出反应的化学方程式。 TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2 高温 2Mg+TiCl4 Ti + 2MgCl2 Ar ∆ 任务三：生产生活中的氧化还原反应 厚德 明志 博学 力行 氧化还原反应——生产生活中无处不在 燃料的燃烧 光合作用 金属的冶炼 钢铁的锈蚀 食物的腐败 白磷自燃 ——掌握化学变化规律，就有可能做到趋利避害，使之更好地为社会发展服务。 对立统一规律 厚德 明志 博学 力行 $$