2.2 氧化还原反应和离子反应 第1课时（教学设计） 化学沪科版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦氧化还原反应的特征、本质及氧化剂还原剂等核心知识，课堂导入结合生活场景（消毒、生锈）与化学史（拉瓦锡氧化学说），联系初中得失氧概念，通过问题引导过渡到化合价变化及电子转移，搭建从宏观到微观的学习支架。 资料以核心素养为导向，通过分析Na与Cl₂反应电子转移培养科学思维，结合消毒剂应用体现科学态度与责任。含对应训练与教学反思，助力学生深化抽象概念理解，为教师提供结构化教学方案，提升课堂效率与学生学习主动性。

2.2 氧化还原反应 离子反应 第1课时 氧化还原反应 一、知识目标 1.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电子的转移。 2.知道常见的氧化剂和还原剂，能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。 3.理解氧化还原反应与基本反应类型的关系，掌握氧化还原反应的判断方法。 二、素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察化学反应中元素化合价的变化，从微观上理解电子转移与化合价变化的关系，建立氧化还原反应的概念模型。 2.证据推理与模型认知：通过对具体化学反应的分析，推理氧化还原反应的特征和本质，建立氧化还原反应的判断模型和分析模型。 3.科学态度与社会责任：了解氧化还原反应在生活和生产中的应用，认识氧化还原反应对人类社会的影响，培养科学态度和社会责任感。 一、教学重点 1.氧化还原反应的特征和本质。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的判断。 二、教学难点 1.从微观角度理解氧化还原反应的本质，氧化还原反应与基本反应类型的关系。 本节教学内容源于沪科版2020必修第一册第二章《海洋中的卤素资源》第一节《氧化还原反应和离子反应》第1课时《氧化还原反应》。氧化还原反应是高中化学的重要理论知识，贯穿于整个高中化学学习过程，在化学学科中有着举足轻重的地位。它不仅是对初中化学相关知识的深化和拓展，更是后续学习元素化合物知识、电化学等内容的基础，对于学生构建完整的化学知识体系具有承前启后的作用。 教材按照由浅入深、循序渐进的原则编排，先从初中化学中氧化反应和还原反应的概念入手，引导学生回顾得失氧的情况，再通过具体的化学反应实例，如(2CuO + C 2Cu + CO_2↑)、(Fe_2O_3 + 3CO 2Fe + 3CO_2)等，让学生观察反应前后元素化合价的变化，从而引出氧化还原反应的特征。接着，借助原子结构示意图和电子转移的观点，深入探讨氧化还原反应的本质，如(2Na + Cl_2 2NaCl)、(H_2 + Cl_2 2HCl)的分析。最后，介绍氧化剂和还原剂的概念，以及氧化还原反应与基本反应类型的关系，并通过典型范例和技能实战加深学生对知识的理解和应用。 教学对象是高一学生，在初中化学学习中，学生已经掌握了一些基本的化学反应，知道了氧化反应和还原反应的初步概念，但对氧化还原反应的认识还停留在表面，仅从得失氧的角度进行判断，没有形成系统的理论知识。在思维能力方面，学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于微观的电子转移等概念理解起来可能存在一定困难。 然而，学生在学习过程中具有较强的好奇心和求知欲，对新的知识充满兴趣。同时，经过初中化学的学习，学生已经具备了一定的实验观察和分析能力，能够通过具体的实验现象和化学反应进行思考和总结。在教学过程中，教师应充分利用学生的这些特点，引导学生从熟悉的化学反应入手，逐步深入理解氧化还原反应的本质和特征。要通过形象的比喻、直观的图示等方式，帮助学生理解电子转移等抽象概念，降低学习难度。还应注重与初中化学知识的衔接，让学生在原有知识的基础上进行拓展和深化，以激发学生的学习兴趣，提高学习效果。 教学环节一 课堂导入 【展示图片】同学们，老师先给大家展示一些生活中的场景图片。有医院里用消毒剂给环境消毒的画面，有金属生锈的场景，还有燃烧煤炭发电的场景。大家在生活中肯定也都或多或少接触过这些现象。 【提出问题】大家思考一下，医院常用的消毒剂如 (ClO_2)、(KMnO_4)、(O_3)、(H_2O_2) ，它们为什么能杀菌消毒呢？金属生锈和煤炭燃烧又蕴含着怎样的化学原理呢？这些看似不同的现象，其实都和我们今天要学习的氧化还原反应密切相关。 【化学史引入】在化学发展的历史长河中，1774 年，拉瓦锡创立了氧化学说，他提出燃烧是物质与氧气的反应，这一学说推翻了流行千年的燃素说。从那时候起，人们把物质与氧结合的反应称为氧化反应，失去氧的反应叫做还原反应。但是随着化学研究的不断深入，人们发现仅仅从得失氧的角度来定义氧化还原反应是不够全面的。 【引发思考】比如，像 (H_2 + Cl_2 2HCl) 和 (2Na + Cl_2 2NaCl) 这两个反应，并没有明显的得氧失氧过程，那它们是否属于氧化还原反应呢？这就需要我们重新去认识氧化还原反应了。接下来，就让我们一起深入探究氧化还原反应的奥秘。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过展示生活中常见的场景图片，如消毒、金属生锈、煤炭燃烧等，让学生将熟悉的生活现象与化学知识联系起来，能迅速吸引学生的注意力，激发他们对这些现象背后化学原理的好奇和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂学习中来。 2.联系化学史：介绍拉瓦锡的氧化学说，让学生了解氧化还原反应概念的发展历程，感受化学科学的不断进步和发展。同时，引出从得失氧角度定义氧化还原反应的局限性，为后续从化合价和电子转移角度重新认识氧化还原反应做好铺垫。 3.引发思考，导入新课：提出没有得氧失氧的反应是否属于氧化还原反应的问题，引发学生的思考和疑惑，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去深入探究氧化还原反应的本质和特征，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 氧化还原反应的基本概念 活动一 氧化还原反应的引入 【引入】生活中常用 、、、 等物质能杀菌消毒，大家思考一下，我们是利用它们的什么性质呢？带着这个问题，我们来学习氧化还原反应。 【问题】回顾初中化学，观察下列反应有什么特点？有哪些属于四大基本反应类型？以上非置换反应的反应，又该如何命名？ 【学生思考】学生观察反应，思考并回答问题。如对于反应 ，能判断出它不属于四大基本反应类型中的置换反应等；对于物质与氧发生的反应，能说出属于氧化反应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。 【讲解】评价、强调：1774 年，拉瓦锡创立氧化学说，人们把物质与氧结合的反应成为氧化反应，失去氧的反应叫做还原反应。像 和 这样，氧化反应和还原反应在一个反应中同时发生的反应称为氧化还原反应。 【设计意图】从生活中常见的杀菌消毒物质入手，引发学生的好奇心，通过回顾初中知识，自然地引入氧化还原反应的概念，为后续深入学习做铺垫。 【对应训练 1】下列反应中属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】判断氧化还原反应的依据是反应前后是否有元素化合价的变化。A 选项中各元素化合价均未变化；B 选项中各元素化合价也未变化；C 选项中铜元素化合价从 +2 价降低到 0 价，碳元素化合价从 0 价升高到 +4 价，有元素化合价变化，属于氧化还原反应；D 选项中各元素化合价同样未变化。 【对应训练 2】下列关于氧化反应和还原反应的说法，正确的是（ ） A. 氧化反应就是物质与氧气发生的反应 B. 还原反应就是物质中氧被夺去的反应 C. 氧化反应和还原反应一定同时发生 D. 氧化反应一定先发生，还原反应一定后发生 【答案】C 【解析】氧化反应不一定是物质与氧气发生的反应，只要有元素化合价升高的反应都属于氧化反应，A 错误；还原反应也不只是物质中氧被夺去的反应，有元素化合价降低的反应就是还原反应，B 错误；氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，不存在先后顺序，C 正确，D 错误。 活动二 从化合价角度认识氧化还原反应 【问题】我们来看 和 这两个反应，在得氧失氧的同时，元素的化合价是否发生了变化？ 【学生思考】学生分析反应中各元素化合价的变化，得出某些元素化合价在反应前后发生了改变。如在 中，铜元素化合价从 +2 价降低到 0 价，碳元素化合价从 0 价升高到 +4 价。 【讲解】评价、强调：所含元素化合价升高的物质发生的反应为氧化反应，所含元素化合价降低的物质发生的反应为还原反应。反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征。像 这个反应，虽然没有物质得氧、失氧，但反应前后有元素化合价的变化，也属于氧化还原反应。 【设计意图】引导学生从化合价角度重新认识氧化还原反应，深化对氧化还原反应特征的理解，拓宽对氧化还原反应的认识范围。 【对应训练 1】下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A 选项中氢元素化合价从 0 价升高到 +1 价，氧元素化合价从 0 价降低到 -2 价，是氧化还原反应；B 选项中各元素化合价均未变化，不属于氧化还原反应；C 选项中锌元素化合价从 0 价升高到 +2 价，氢元素化合价从 +1 价降低到 0 价，是氧化还原反应；D 选项中铜元素化合价从 0 价升高到 +2 价，银元素化合价从 +1 价降低到 0 价，是氧化还原反应。 【对应训练 2】在反应 中，发生氧化反应和还原反应的物质的质量比为（ ） A. 3:1 B. 1:3 C. 2:1 D. 1:2 【答案】C 【解析】在该反应中， 中氮元素化合价一部分从 +4 价升高到 +5 价，发生氧化反应，一部分从 +4 价降低到 +2 价，发生还原反应。根据化学计量数可知，发生氧化反应的 与发生还原反应的 的物质的量之比为 2:1，质量比也为 2:1。 活动三 从电子转移角度认识氧化还原反应 【问题】1897 年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。那么，什么原因导致元素的化合价变化？氧化还原反应的本质是什么？我们来看 这个反应，画出 、 的原子结构示意图，想象 在形成过程中， 与 会进行怎样的对话，并说明该过程对化合价的影响。 【学生思考】学生画出 、 的原子结构示意图，思考并回答：钠原子最外层有 1 个电子，容易失去，氯原子最外层有 7 个电子，容易得到 1 个电子。在 形成过程中，钠原子失去 1 个电子，化合价升高，发生氧化反应；氯原子得到 1 个电子，化合价降低，发生还原反应。 【讲解】评价、强调：元素化合价的变化是由于原子最外层电子的得失和共用。像 这个反应，氢原子和氯原子都不容易失去电子，它们通过共用电子对结合，共用电子对偏离氢原子，氢元素化合价升高，发生氧化反应；共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价降低，发生还原反应。氧化还原反应的本质是电子的转移（包括电子的得失和共用电子对的偏移）。 【设计意图】引导学生从微观角度深入理解氧化还原反应的本质，将化合价变化与电子转移联系起来，形成完整的知识体系。 【对应训练 1】下列关于氧化还原反应的说法中，正确的是（ ） A. 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 B. 氧化还原反应一定有氧元素参加 C. 氧化还原反应中，电子转移的数目等于化合价升降的总数 D. 有单质参加的反应一定是氧化还原反应 【答案】C 【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移，元素化合价的升降是氧化还原反应的特征，A 错误；氧化还原反应不一定有氧元素参加，只要有元素化合价变化就是氧化还原反应，B 错误；氧化还原反应中，电子转移的数目等于化合价升降的总数，C 正确；有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如 ，D 错误。 【对应训练 2】在反应 中，氧化产物和还原产物的质量比为（ ） A. 2:1 B. 1:2 C. 3:1 D. 1:3 【答案】A 【解析】在该反应中， 中硫元素化合价从 -2 价升高到 0 价，被氧化，生成的 是氧化产物； 中硫元素化合价从 +4 价降低到 0 价，被还原，生成的 是还原产物。根据化学计量数可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 2:1，质量比也为 2:1。 教学任务二 氧化剂和还原剂 活动一 氧化剂和还原剂的概念 【问题】在氧化还原反应中，有的元素的化合价升高，有的元素化合价降低，那么，含有这些元素的化合物又叫做什么呢？我们来看 和 这两个反应。 【学生思考】学生分析反应中各物质元素化合价的变化，回答问题。如在 中， 中铁元素化合价降低， 中碳元素化合价升高。 【讲解】评价、强调：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得电子（或电子对偏向）的物质叫做氧化剂；所含元素的化合价升高，即失电子（或电子对偏离）的物质叫做还原剂。还原剂被氧化生成的物质是氧化产物，氧化剂被还原生成的物质是还原产物。如在 中， 是氧化剂， 是还原剂， 是还原产物， 是氧化产物。 【设计意图】通过具体反应让学生认识氧化剂和还原剂的概念，明确氧化产物和还原产物的含义，为后续学习氧化还原反应的规律打下基础。 【对应训练 1】在反应 中，氧化剂是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】在该反应中， 中锰元素化合价从 +4 价降低到 +2 价，得到电子，是氧化剂； 中氯元素化合价从 -1 价升高到 0 价，失去电子，是还原剂。 【对应训练 2】在反应 中，下列说法正确的是（ ） A. 是氧化剂 B. 是还原剂 C. 既是氧化产物又是还原产物 D. 该反应中只有硫元素的化合价发生了变化 【答案】C 【解析】在该反应中， 中硫元素化合价从 -2 价升高到 0 价，是还原剂； 中硫元素化合价从 +4 价降低到 0 价，是氧化剂； 既是 被氧化的产物，又是 被还原的产物，所以 既是氧化产物又是还原产物。该反应中只有硫元素的化合价发生了变化。 活动二 常见的氧化剂和还原剂 【问题】请同学们阅读教材，总结常见的氧化剂和还原剂有哪些？ 【学生思考】学生阅读教材后，总结回答：常见的氧化剂有活泼的非金属单质（如卤素单质 、 等）、元素处于高价时的物质（如 、 等）、某些氧化物和过氧化物（如 、 等）；常见的还原剂有活泼的金属单质（如 、、 等）、某些非金属单质（如 、、 等）、变价元素中低价态的物质（如 、 等）。 【讲解】评价、强调：物质得电子性质，氧化剂具有氧化性；物质失电子性质，还原剂具有还原性。氧化性和还原性的强弱主要取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于得失电子数目的多少。 【设计意图】让学生了解常见的氧化剂和还原剂，为判断氧化还原反应和分析反应中的物质性质提供依据，同时理解氧化性和还原性的本质。 【对应训练 1】下列物质中，既可以作氧化剂，又可以作还原剂的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 中铁元素化合价为 0 价，是最低价态，只能作还原剂； 中铁元素化合价为 +3 价，是最高价态，只能作氧化剂； 中硫元素化合价为 +4 价，处于中间价态，既可以升高也可以降低，所以既可以作氧化剂又可以作还原剂； 中各元素化合价处于稳定状态，一般不具有氧化性和还原性。 【对应训练 2】下列物质中，氧化性最强的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】同一主族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。、、、 属于同一主族元素，且原子序数依次增大，所以氧化性最强的是 。 活动三 氧化性和还原性的强弱比较 【问题】氧化性和还原性的强弱如何比较呢？ 【学生思考】学生思考并回答：氧化性和还原性强弱主要取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于得失电子数目的多少。核心元素化合价处于最高价只有氧化性，处于中间价既有氧化性又有还原性，处于最低价只有还原性。 【讲解】评价、强调：我们可以通过一些实例来判断氧化性和还原性的强弱。如在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。 【设计意图】让学生掌握氧化性和还原性强弱的比较方法，能够运用所学知识分析和判断氧化还原反应中的物质性质。 【对应训练 1】已知反应：①；②。下列说法正确的是（ ） A. 氧化性： B. 氧化性： C. 还原性： D. 还原性： 【答案】A 2.2 氧化还原反应 离子反应 第1课时 氧化还原反应 一、氧化还原反应 1.氧化还原反应的认识 o得失氧角度：氧化反应、还原反应 o化合价角度：化合价升降判断 o电子转移角度：电子得失、电子对偏移 2.特征 o化合价升降 o判断依据：反应前后元素化合价是否变化 3.本质 o电子转移（得失或偏移） o升失氧，降得还 4.与基本反应类型的关系 o化合反应：有单质参加可能是 o分解反应：有单质生成可能是 o置换反应：一定是 o复分解反应：一定不是 二、氧化剂和还原剂 1.基本概念 o氧化剂：得电子，化合价降低，被还原 o还原剂：失电子，化合价升高，被氧化 o氧化产物：还原剂被氧化的产物 o还原产物：氧化剂被还原的产物 2.常见氧化剂和还原剂 o氧化剂：活泼非金属单质、高价态物质等 o还原剂：活泼金属单质、低价态物质等 3.氧化性和还原性 o强弱取决于得失电子难易 o核心元素化合价与性质 最高价：只有氧化性 中间价：既有氧化性又有还原性 最低价：只有还原性 4.应用 o有益：燃烧、光合作用 o有害：钢铁锈蚀、食物腐败 1.氧化还原反应理论经历了从得失氧学说到化合价升降学说，再上升到电子转移学说的过程。根据氧化还原反应理论，下列说法错误的是 A．CO → CO₂，因为CO得到氧，发生了氧化反应 B．2Na + Cl₂2NaCl，因为有元素化合价发生了变化，所以是氧化还原反应 C．MnO₂ → MnCl₂，锰元素得电子发生了还原反应 D．CaO + CO₂ = CaCO₃，因为氧元素参加了反应，所以是氧化还原反应 【答案】D 【解析】A选项，CO得到氧生成CO₂，化合价升高，发生氧化反应，该说法正确；B选项，反应2Na + Cl₂2NaCl中，钠元素化合价从0升高到+1，氯元素化合价从0降低到 - 1，有元素化合价变化，是氧化还原反应，该说法正确；C选项，MnO₂中锰元素化合价为+4，MnCl₂中锰元素化合价为+2，锰元素得电子化合价降低，发生还原反应，该说法正确；D选项，CaO + CO₂ = CaCO₃反应中，各元素化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，不能仅依据氧元素参加反应来判断，该说法错误。答案选D。 2．一种利用NH₃无害化处理NO的反应为。关于该反应，下列说法正确的是 A．NO得到电子 B．NH₃被还原 C．NO发生氧化反应 D．NH₃是氧化剂 【答案】A 【解析】在反应中，NO中氮元素化合价从+2降低到0，得到电子，发生还原反应，A选项正确；NH₃中氮元素化合价从 - 3升高到0，失去电子，被氧化，NH₃是还原剂，B、D选项错误；NO中氮元素化合价降低，发生还原反应，C选项错误。答案选A。 3．下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 4．实验室制备氧气的化学方程式：2KMnO₄K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑，对于该反应有关说法错误的是 A．KMnO₄只作氧化剂 B．部分氧元素被氧化 C．锰元素被还原 D．该反应既属于分解反应，也属于氧化还原反应 【答案】A 【解析】在反应2KMnO₄K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑中，KMnO₄中锰元素化合价从+7降低到K₂MnO₄中的+6和MnO₂中的+4，得到电子被还原，KMnO₄中部分氧元素化合价从 - 2升高到0，失去电子被氧化，所以KMnO₄既是氧化剂又是还原剂，A选项错误；B选项，部分氧元素化合价升高被氧化，该说法正确；C选项，锰元素化合价降低被还原，该说法正确；D选项，该反应一种物质分解生成多种物质，属于分解反应，且有元素化合价变化，属于氧化还原反应，该说法正确。答案选A。 在本节课的教学中，通过逐步引导学生从得失氧、化合价、电子转移等角度认识氧化还原反应，学生对氧化还原反应的概念有了较为深入的理解。利用实例分析和思考讨论，学生能够较好地掌握氧化还原反应的特征和本质，以及氧化剂、还原剂等概念。但在教学过程中，发现部分学生对电子转移与化合价变化的联系理解存在困难，需要在后续教学中加强练习和巩固。此外，在讲解氧化性和还原性强弱比较时，学生理解起来有一定难度，可结合更多实例进行讲解，帮助学生更好地掌握这一知识点。在今后的教学中，应更加关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和策略。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$