氧化还原反应第一课时教学设计-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦氧化还原反应的特征与本质，课堂导入通过复习四大基本反应类型，以高炉炼铁方程式引出分类局限，结合铁元素价类二维图构建新旧知识衔接的学习支架，引导学生从化合价变化视角重新认识反应分类。 此资料亮点在于从得氧失氧到化合价升降再到电子转移的层层递进，通过铁铜原电池实验验证电子转移，培养科学探究与实践能力，价类二维图助力构建化学变化观，渗透科学思维中的证据推理，帮助学生建立微观本质与宏观特征的认知模型，提升教师教学效率与学生学习深度。

人教版《化学》必修第一册 第一章 第三节 氧化还原反应 第一课时：氧化还原反应 1、 教材分析： 本节课选自人教版高中化学必修第一册第一章《物质及其变化》第三节《氧化还原反应》。作为高中化学的第一章，本章具有承前启后的作用。本节介绍的氧化还原反应相关内容，是中学化学重要的理论知识，涉及物质类别与元素价态，是后续内容学习的基础，因此，本节是整个高中化学的教学重点之一。 本节从得氧失氧到化合价的升降再到电子的转移，由表及里的揭示了氧化还原反应的特征和本质。通过本节的学习，将有利于学生逐步建立合理的微观结构与宏观现象的认知模型，进一步培养学生的科学探究能力。 二、学情分析： 1、已有基础 Ⅰ知识—技能类 II思维—方法类 III价值—观念类 1、初中学习有氧气参加的氧化还原反应。 2、初中学习过原子结构与元素化合价。 1、有一定的搜集和处理信息的能力。 1、对化学应用于生活有一定的了解。 2、发展需求 Ⅰ知识—技能类 II思维—方法类 III价值—观念类 1、能通过对化合价的分析，认识氧化还原反应的规律。 2、能从化合价变化和电子转移的角度，从微观上认识氧化还原反应的本质，并对其进行分析。 3、能从电子转移角度认识氧化剂和还原剂。 1、根据元素化合价的变化，推理归纳氧化还原反应的本质，逐步养成证据推理的意识。 1、氧化还原反应的应用对人类生活生产的重要价值。 三、教学目标： 1、通过学习氧化还原反应中化合价的变化和电子的转移，培养学生从宏观和微观结合的视角分析和解决实际问题的能力。 2、认识同种元素不同价态的物质可通过氧化还原反应实现相互转化，树立学生的变化观。 3、通过实验探究，验证氧化还原反应中存在电子转移，提高学生实验探究能力，感受化学学科的社会价值。 4、通过从得氧失氧、化合价的升降、电子的转移三个角度由表及里，层层推进地学习氧化还原反应，使学生构建从概念到本质的认知模型，逐步养成证据推理的意识。 教学重难点：氧化还原反应的特征与本质 四、教学思路： ( 环节一： 温故设疑引入新课 温故旧知：复习化学反应的基本分类方法：四大基本反应类型 引入新课：填写 铁 元素价类二维图，引入化学反应分类新视角 ： 氧化还原反应 环节二： 利用实例 认识特征 辨析概念： 据核心元素化合价变化 判断陌生反应属于氧化还原反应 强化特征：利用双线桥法，分析化合价升降与氧化反应、还原反应的关系 环节三： 由表及里 理解本质 以生成氯化钠为例分析化合价升降与电子得失的关系 ， 完善双线桥 以生成氯化氢成为例，分析化合价升降与共用电子对偏移的关系 环节四： 验证本质 归纳 总结 验证本质： 设计实验 验证氧化还原反应的本质 （ 利用铁铜原电池 ） 类比学习：利用交叉分类法分析基本 反应类型 与氧化还原反应的关系 提出问题： 列举常见铁质品 ， 高炉炼铁属于 四大基本反应类型之一吗 ？ 回顾旧知：利用双线桥法，分析得失氧与氧化反应、还原反应的关系 小结：氧化还原反应中化合价升降的本质原因为电子的转移 归纳 总结 ： 通过发展史进一步构建氧化还原反应的认识模型 ，课堂小结相关概念 ) 五、教学过程 环节一：温故设疑 引入新课 【教师活动】展示生活中随处可见的铁制品，引出高炉炼铁的方程式。 问题一：回顾四大基本反应类型及其分类标准，引出疑问：高炉炼铁属于什么反应类型？ 【学生活动】回顾初中所学氧化反应和还原反应的知识，根据反应中物质得氧、失氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。 【教师活动】问题二：①4Fe + 3O2 ===2 Fe2O3 ； ②Fe2O3 + 3CO ===2Fe ＋3CO2 请根据初中学过的氧化反应与还原反应的知识，分析①②反应，完成表格。 物质 反应物 发生的反应 得氧物质 失氧物质 【学生活动】完成上述要求并分析小结 【教师活动】追问：氧化反应和还原反应时能分开发生吗？从而引出氧化还原反应的概念 【教师活动】问题三：请将下列反应所涉及的含铁物质填入铁元素的价类二维图中，并用箭头表示铁元素的转化，从价、类两个角度分析这四个反应，并分析第三个反应的反应类型。 4Fe + 3O2 ===2 Fe2O3 Fe2O3 + 3CO ===2Fe ＋3CO2 Zn + FeCl2 === ZnCl2+Fe FeCl3+ 3NaOH === Fe(OH)3↓＋ 3NaCl 铁元素 化合价 3 2 0 单质 氧化物 碱 盐 物质类别 【学生活动】完成上述要求并分析小结：第一、二个反应是氧化还原反应，除了有得失氧之外，通过铁元素的价类二维图我们可以发现，还存在化合价的变化。第三个反应，不存在得失氧，但也有化合价的变化。 引出疑问：从得失氧的角度来定义氧化反应、还原反应是否片面？ 【教师活动】那么我们是不是可以给化学反应进行一个新的分类呢？ 结合这四个方程式，我们从新的视角给化学反应进行分类。将有元素化合价变化的反应称为氧化还原反应；将无元素化合价变化的反应称为非氧化还原反应。 【教师活动】问题四：根据氧化还原反应的分类依据，我们学习到判断氧化还原反应的方法就是判断一个反应中是否有元素化合价发生改变。下面我们就学以致用，请同学们判断下面反应哪些属于氧化还原反应？ A、 C + H2O === H2+ CO B、2NaHCO3 === Na2CO3 + CO2↑+ H2O C、3Cl2 + 6KOH == 5KCl + KClO3 + 3H2O D、H2SO4 + Ba(OH)2== BaSO4 + 2H2O E、Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ 【学生活动】在ACE选项中有元素化合价发生变化，因此这三个都是氧化还原反应。 【学生活动】分享更多知道的氧化还原反应。 【设计意图】 学生在初中学习了四大基本反应类型及氧化反应、还原反应与得氧失氧的关系，本节课是高中第一章第一节物质分类之后的概念学习课，其目的是让学生从新的视角对物质及化学反应进行分类。 这节课从展示炼铁的化学方程式开始，让学生认识到初中的四大基本反应类型分类方式是有局限性的，从而引入化学反应分类的新视角。根据含铁物质的化学反应，结合铁元素的价类二维图，让学生认识到氧化反应和还原反应不仅仅是得氧和失氧，同时伴随着化合价的变化，帮助学生对氧化反应和还原反应有了更深入的认识。 环节二：宏观特征--化合价变化 【教师活动】 ( 失氧，发生还原反应 )在初中，我们根据反应中物质得氧、失氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应，如下面一个反应中 FeO + H2 Fe + H2O ( 得 氧，发生 氧化 反应 ) 问题五：请标注这两个反应中元素的化合价变化情况。 CuO + H2 Cu + H2O 2Cu + O2 2CuO ( 化合价降低，被还原，发生还原反应 ) 【学生活动】 ( 0 ) ( +1 ) ( 0 ) ( +2 ) CuO + H2 Cu + H2O ( 化合价升高，被氧化，发生氧化反应 ) ( 化合价升高，被氧化，发生氧化反应 ) ( 0 ) ( +2 ) 2Cu + O2 2CuO ( 化合价降低，被还原，发生还原反应 ) 分析小结：通过这两个反应我们发现，物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；物质所含元素化合价降低的反应是还原反应，在氧化还原反应中，既有化合价的升降变化，同时又存在氧化反应和还原反应，且氧化反应和还原反应同时发生。这种表征方式我们称之为双线桥，由反应物指向对应的产物。 【设计意图】 从得失氧与氧化反应、还原反应的关系到化合价升降与氧化反应、还原反应的关系，完成自然过渡，揭示氧化还原反应的特征，拿出双线桥分析法，初步建立氧化还原反应的认知模型。 环节三：微观本质--电子转移 【教师活动】问题六：为什么氧化还原反应中会有元素化合价的升降变化呢？ 请结合初中学习过的原子结构示意图，以钠和氯气生成氯化钠反应为例分析。 【学生活动】钠原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子，当Na和Cl2反应时，钠原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为Na+；氯原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为Cl-，这样双方最外层都达到了8个电子的稳定结构。 反应中，钠元素化合价从0价升高到+1价，Na被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，Cl2被还原，Na发生了氧化反应，Cl2发生了还原反应。 完成双线桥分析 ( -1 ) 【教师活动】下面请大家模仿钠和氯气的反应的双线桥分析法，完成以下两个反应的双线桥 1. Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2↑ 2.MnO2＋4HCl＝MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 【教师活动】那么是不是所有氧化还原反应化合价升降变化都是由电子得失引起的呢？请大家结合老师刚刚的讲解，分析氢气和氯气形成氯化氢的过程。 【学生活动】氢原子最外层有1个电子，可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，也可获得1个电子形成8个电子的稳定结构。但发生反应时，它们都未能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。 氢元素化合价从0价升高到+1价，H2被氧化，发生氧化反应；氯元素化合价从0价降低到-1价，Cl被还原，发生还原反应。 分析小结：氧化还原反应一定有电子转移，有的是电子得失，有的是共用电子对偏移，这就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；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。 【学生活动】阅读课本P23科学史话：氧化还原反应概念的发展 分析小结：用一个六字口诀来总结今天的内容：升失氧、降得还，即化合价升高，失去电子（或电子对偏离），被氧化，发生氧化反应；化合价降低，得到电子（或电子对偏向），被还原，发生还原反应。 【设计意图】 氧化还原反应的实质是本节课的重点也是难点，本环节从两个方面分析了氧化还原反应中电子的转移：一是氯化钠的形成，一是氯化氢的形成。从微观层面原子结构的角度分析了电子转移的原因，体现在宏观则是元素化合价的变化。 由表及里，从宏观特征到微观本质，进一步建立氧化还原反应的认知模型，并完善了双线桥法。同时培养了学生从宏观和微观相结合的视角分析与解决问题的能力。 环节四：验证本质 归纳对比 【设计实验】 氧化还原反应进行的过程中真的有电子转移吗？如何通过实验来证明氧化还原反应中存在电子转移？ 下面我们来通过实验验证电子的转移 实验器材和药品：铜丝、铁丝、烧杯、稀硫酸、电流表； 思考：观察实验的现象，能否说明氧化还原反应过程中确实有电子转移？ 铁片失去电子，电子沿着铜丝到达铜这一端，说明铁与硫酸反应存在电子转移，即氧化还原反应中的确有电子的转移。 【教师活动】问题七：回到我们课堂最初的问题，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2这个反应是氧化还原反应，但它不属于四大基本反应，那氧化还原反应和四大基本反应间是什么关系呢？ 完成下面的表格后，画出氧化还原反应和四大基本反应间的关系图，画图时尽情发挥你们的想象力和创造力。 基本反应 氧化还原反应（举例） 非氧化还原反应（举例） 关系结论 化合反应 有单质参加 无单质参加 分解反应 有单质生成 无单质生成 置换反应 复分解反应 【学生活动】氧化还原反应和四大基本反应间的关系图 【设计意图】这节课是概念学习课，比较抽象，如何将微观世界里看不见、摸不着的电子转移转换成我们能够观察到的明显的实验现象呢？所以这个环节的第一部分就是引导学生设计实验来验证氧化还原反应中确实存在电子的转移。通过设计实验，培养了学生科学探究精神。第二部分进行归纳对比四大基本反应类型与氧化还原反应的关系，让学生认识到分类法在化学学习中的重要性。 课堂小结： 板书设计 6、 教学反思： 本教学设计从得氧失氧到化合价的升降，再到电子的转移，从宏观到微观，层层递进，由表及里的探究和揭示了氧化还原反应的特征及本质，帮助学生构建了从概念到本质的认知模型，并逐步培养了证据推理的意识。 在设计中，引入了价类二维图，让学生认识到同种元素不同价态的物质可通过氧化还原反应实现相互转化，从而树立了学生的变化观念，这是本节课的一个亮点。 设计中，引导学生设计实验，通过实验探究，验证氧化还原反应中存在电子转移，这一环节不仅帮助学生将抽象的微观的电子转移转化成可见的电流表指针的偏转，同时还提高了学生的实验探究能力。这一实验的引入，瞬间将抽象的概念变得生动直观。这是本节课的另一个亮点。 在设计中，将氧化还原反应发展史穿插在教学过程中，让学生认识到人们对概念和理论的认知都是由表及里，不断深入的，现在的理论也一定在将来会得到更好的完善，从而激发了学生科学探究的精神。 在教学过程中，发现学生对物质化合价的标定特别是离子化合价的标定还存在较大的问题，从而导致新课的推进过程略显缓慢。这一不足指导我在下一个班或今后的教学中应该提前给学生进行化合价标定的相关练习，为本节课做铺垫，以保证本节课课堂教学的顺利推进。 学科网（北京）股份有限公司 $