内容正文:
主题二 化学反应及其规律
第一节 氧化还原反应(教学设计)
课程标准
1.了解什么是氧化反应、还原反应和氧化还原反应;
2.认识氧化还原反应均伴有化合价的变化,其本质是原子间发生电子转移;
3.知道氧化剂和还原剂的特点。
教学目标
1.了解什么是氧化反应、还原反应和氧化还原反应;
2.认识氧化还原反应均伴有化合价的变化,其本质是原子间发生电子转移;
3.知道氧化剂和还原剂的特点。
4.通过氧化还原反应,氧化剂和还原剂的特点,培养学生宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养;
5.通过氧化还原的本质,培养学生宏观辨析和微观探析、现象观察与规律认知等化学学科核心素养。
教学过程
【情境与问题】
铝是比较活泼的金属,而且活泼性大于铁和铜。
日常生活中铝可以作炊具,而铁和铜在潮湿空气中容易生成红棕色的铁锈和绿色的铜锈(图2-1-1)。你知道其中的原因吗?
【板书】一、氧化还原反应
【观察与认知】
观察下列反应现象,运用初中化学知识,你认为它们属于哪种类型的反应?
【讲解】
1、 氧化还原反应
1.从三个角度认识氧化还原反应
(1)从得失氧的角度认识氧化还原反应
(2) 从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
[结论]:反应前后有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。这是氧化还原反应的特征。
(3) 从电子转移的角度认识氧化还原反应
1 2Na + Cl2 2NaCl
反应中,钠原子失去电子,钠元素的化合价从0价升高到+1价,发生了氧化反应(被氧化)。原子得到电子,氯元素的化合价从0价降低到-1价,发生了还原反应(被还原)。反应中虽然没有得氧和失氧的过程,但其本质与氧气还原氧化铜的反应是相同的,参加反应的物质中某些元素的化合价发生了改变,因此属于氧化还原反应。
2 H2 + Cl2 2HCl
该反应属于非金属与非金属的反应。有1个电子,氯原子最外层有7个电子,由于它们获得电子的难易程度相差不大,所以都不能把对方的电子夺取过来,只能各提供最外层的1个电子形成一个共用电子对,使双方都达到稳定结构,图2-1-3为氯化氢分子形成示意图。由于氯原子吸引共用电子对的能力比氢原子要强一些,所以在氯化氢分子中,共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此,氢元素的化合价从0价升高到+1价,发生了氧化反应;氯元素的化合价从0价降低到-1价,发生了还原反应。
[结论]:凡有电子得失或偏移的化学反应是氧化还原反应。
2.氧化还原反应的相关概念
氧化反应:元素化合价升高(表现为失去电子或共用电子对偏离)的反应
还原反应:元素化合价降低(表现为得到电子或共用电子对偏向)的反应 因此,
氧化还原反应:把有电子得失或共用电子对偏移的反应
氧化还原反应中,得电子总数等于失电子总数(或者说,化合价降低总数等于化合价升高总数)。
氧化还原反应的特征(或者是判断依据): 化合价的升降 。
氧化还原反应的本质: 电子的转移
3.氧化还原反应与四大基本反应之间的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
【思考与讨论】
指出下列化学反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
[解答]还原剂:Na H2 氧化剂:Cl2
【讲解】
2、 氧化剂和还原剂
1.相关概念
氧化剂:凡能得到电子(或共用电子对偏向)、化合价降低的物质。
还原剂:凡是失去电子(或共用电子对偏离)、化合价升高的物质。
氧化产物:还原剂被氧化后的生成物。
还原产物:氧化剂被还原后的生成物。
2.相互关系
3.常见的氧化剂和还原剂
常见的氧化剂:有活泼的卤素、O2及Na2O2、H2O2、HClO、KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4和HNO3等;
常见的还原剂:有活泼的金属K、Na、Mg、Al及C、H2、CO、H2S、SO2、Na2SO3、Na2S2O3、焦亚硫酸钠和维生素C等;
具有中间价态的一些化合物,既可作氧化剂,也可作还原剂。例:
KClO3既是氧化剂,又是还原剂。
【交流与讨论】
1.白炽灯的灯泡里为什么不能有空气?
2.日常生活中还有哪些氧化还原反应?课堂小结
针对训练
1.钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属,以下是由TiO2制Ti的主要反应:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
下列说法正确的是( )
A.反应①是置换反应
B.反应②是复分解反应
C.反应①中TiO2被氧化
D.反应②中金属镁被氧化
2.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是 ( )
3.磷单质在反应4P+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3↑中的变化是( )
A.被氧化
B.被还原
C.既被氧化又被还原
D.既未被氧化又未被还原
3.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、SO2 B.Cl2、Al、H2 C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
【答案】 D A C A
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