内容正文:
高中化学《氧化还原反应》分层作业设计
【应用场景】高中化学·人教版(2019)必修第一册 第三章第二节《氧化还原反应》课后分层作业(课时作业),适用于高一学生新授课后的巩固提升与分层训练。
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
高中化学《氧化还原反应》分层作业
学段学科
高中 · 化学
适用年级
高一年级
教材版本
人教版(2019)必修第一册
对应内容
第三章第二节《氧化还原反应》(课时作业)
作业类型
课后分层作业(课时作业,A/B/C 三层递进)
完成时长
约 42 分钟(A 层 12 + B 层 15 + C 层 15)
设计者
【教师姓名】
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
● 课标要求:本作业对应的学科核心素养为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”,需达成学业质量水平 1—3。
● 教材地位:本课时承载的核心概念是氧化还原反应的本质(电子得失或电子对偏移)及其应用(氧化剂/还原剂、电子守恒、方程式配平),是高中化学的“方法性概念”,贯穿元素化合物、电化学等后续内容。
● 教学重难点:氧化还原反应实质与化合价判断;氧化剂/还原剂与被氧化/被还原的辨析;电子守恒配平与定量计算。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
已掌握化合价计算、四种基本反应类型,能初步依据“化合价升降”判断是否为氧化还原反应。
现有困惑
易把“化合价升降”当作氧化还原实质(实质是电子得失或偏移);混淆氧化剂/还原剂与被氧化/被还原;对“有单质参加是否一定为氧化还原”存在误区;陌生方程式书写缺乏守恒观念。
差异分析
班级化学基础与抽象思维水平差异明显,A/B/C 三层分别面向保底达标、能力提升、素养拓展,满足不同层次学习需求。
3. 设计意图
立足“教、学、评一体化”与“作业育人”理念,坚持“面向全体、尊重差异、分层递进、衔接高考”。全部命题素材取自 2016—2025 年全国卷及新高考各省卷高考真题,经简化设问、分层呈现后使用,既落实学科知识,又对接高考评价体系与新教材素养要求,实现“同作业、异要求、共进步”。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
能判断常见反应的氧化还原类型,标出变价元素,识别氧化剂/还原剂与被氧化/被还原
宏观辨识与微观探析
正确率、概念复述
能力运用
B
能运用电子守恒配平方程式,比较氧化性(还原性)强弱,用双线桥分析电子转移
变化观念与平衡思想
配平过程、方法选用
思维发展
C
能在真实情境(工业提取、尾气处理、高铁酸钾)中书写陌生方程式并进行定量计算
证据推理与模型认知
论证思路、定量结果
情感态度
D
认同化学在资源利用与环境保护中的价值,形成绿色化学意识,乐于参与合作学习
科学态度与社会责任
反思语、学习投入
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
A1
选择
判断生活情境中涉及氧化还原反应的应用
A
落实概念判断,联系化学与生活
C
A2
选择
判断需要加入氧化剂才能实现的转化
A
落实氧化剂概念与价态判断
B
A3
填空
钠与水反应的价态变化、氧化剂/还原剂、电子转移
A
落实基本概念填空
0→+1;氧化;还原剂
A4
判断
氧化还原实质、有单质参加等概念辨析
A
澄清高频易错概念
见答案与解析
A5
判断
反应类型识别与变价元素标定
A
巩固四类反应与氧化还原的关系
②③
B1
简答
双线桥标电子转移,指出氧化剂/还原剂
B
落实双线桥法
Fe²⁺失e⁻;H₂O₂得e⁻
B2
配平
高考高频氧化还原方程式配平
B
落实守恒法配平
2,16,2,2,5,8 等
B3
填空
由已知反应比较氧化性强弱
B
落实强弱规律
Cl₂>Fe³⁺>I₂
B4
选择+计算
Na₂O₂歧化反应及电子转移
B
落实歧化反应与定量
生成0.5mol O₂转移1mol
B5
填空
3Cl₂+8NH₃的定量分析
B
落实氧化剂/还原剂计量关系
3∶2;0.1mol
C1
书写
海带提碘陌生离子方程式(新情境)
C
三步法配平
2IO₃⁻+5HSO₃⁻═I₂+5SO₄²⁻+3H⁺+H₂O
C2
填空计算
高铁酸钾制备电子转移(新情境)
C
守恒定量计算
每mol FeO₄²⁻转移3mol
C3
书写计算
铬钒渣流程价态与电子守恒(新情境)
C
守恒综合应用
2Cr³⁺+3H₂O₂+H₂O═Cr₂O₇²⁻+8H⁺
C4
计算
汽车尾气催化处理电子守恒(新情境)
C
守恒综合应用
12mol;3∶2
五、作业评价
采用“目标—评价证据”一致的分层评价方案:A 层达标评价、B 层过程与结果并重、C 层侧重思维过程,并综合下列维度评定等级。
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解(A层)
基础题全对,概念精确,能准确标出变价元素
少量细节错误,价态判断基本准确
较多基础错误,概念混淆
20%
能力运用(B层)
配平过程清晰,守恒观念强,方法恰当,理由充分
方法基本正确,过程有少量疏漏
方法不当或缺失,不会配平
30%
思维发展(C层)
陌生情境设问推理严密,定量计算准确,有独创思路
能完成主要设问,论证欠充分
思路混乱,缺乏守恒证据
30%
情感态度(D层)
主动投入,积极交流协作,乐于反思
态度端正,能按要求完成任务
消极被动,合作意识弱
20%
六、试题详情
说明:A 层【基础巩固,全体必做】,B 层【能力提升,选做】,C 层【素养拓展,挑战】。主观题、解答题均预留答题空间,可编辑作答。
A 层 · 基础巩固(全体必做,约 12 分钟)
1.(2023·全国乙卷·改编)下列应用中涉及氧化还原反应的是( )
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被光照射而发光
答案:( )
2.(2018·浙江卷·改编)下列变化过程中,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl₂→Cl⁻ B.I⁻→I₂ C.SO₂→SO₃²⁻ D.CuO→Cu
答案:( )
3. 在反应 2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑ 中按要求填空:
(1)Na 元素化合价由____价升高到____价,被____(填“氧化”或“还原”),Na 作____剂;
(2)H 元素化合价由____价降低到____价,被____,H₂O 作____剂;
(3)该反应中转移电子的物质的量为____(用含 NA 的式子表示)。
4. 判断下列说法是否正确,错误的请说明理由:
(1)氧化还原反应的实质是元素化合价的升降。( )
(2)有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应。( )
(3)氧化剂在反应中被还原,发生还原反应。( )
(4)氧化还原反应中一定存在电子得失或电子对偏移。( )
理由:____________________________________________________________
5. 下列反应中属于氧化还原反应的是____(填序号),并用短线标出变价元素:
点燃
高温
① CaCO₃══CaO+CO₂↑ ② 2H₂+O₂══2H₂O
高温
③ Fe₂O₃+3CO══2Fe+3CO₂ ④ Na₂O+H₂O═2NaOH
属于氧化还原反应的是:____
B 层 · 能力提升(选做,约 15 分钟)
1.(2022·山东卷·改编)用双线桥法标出下列反应中电子转移的方向和数目,并指出氧化剂与还原剂:
2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O
氧化剂:____;还原剂:____;还原产物:____。
2. 配平下列氧化还原反应方程式(用电子守恒、电荷守恒、原子守恒),并写出配平过程:
(1)__KMnO₄+__HCl(浓)═__KCl+__MnCl₂+__Cl₂↑+__H₂O
配平过程:________________________________________________________
(2)__IO₃⁻+__HSO₃⁻═__I₂+__SO₄²⁻+__H⁺+__H₂O
配平过程:________________________________________________________
3. 氧化性强弱规律:已知① 2FeCl₃+2KI═2FeCl₂+2KCl+I₂;② 2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃。
(1)氧化性由强到弱的顺序为:____>____>____;
(2)能否用 KI 溶液与 FeCl₃ 反应使 I⁻ 被氧化而 Cl⁻ 不被氧化?说明判断依据。
判断依据:________________________________________________________
4.(经典真题改编)下列反应中,Na₂O₂ 既作氧化剂又作还原剂的是( ),并计算电子转移:
A.2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑ B.2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
答案:( ) 若反应 A 中生成 0.5 mol O₂,转移电子的物质的量为____mol。
5. 在反应 3Cl₂+8NH₃═6NH₄Cl+N₂ 中按要求填空:
(1)被氧化的元素是____(填元素符号),氧化产物是____,还原产物是____;
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为____;
(3)若有 0.6 mol 电子发生转移,则生成 N₂ 的物质的量为____mol。
C 层 · 素养拓展(挑战,约 15 分钟)
(新情境题)1. 工业上利用海带等原料提取碘:先将 NaIO₃ 溶液与足量 NaHSO₃ 反应生成含 I⁻ 的溶液,再向其中加入 NaIO₃ 生成 I₂。写出总反应离子方程式并用三步法配平。
总反应离子方程式:_______________________________________________
配平过程(电子守恒→电荷守恒→原子守恒):
____________________________________________________________
(新情境题)2. 高铁酸钾 K₂FeO₄ 是一种高效净水剂,可由 2Fe³⁺+3ClO⁻+10OH⁻═2FeO₄²⁻+3Cl⁻+5H₂O 制备:
(1)该反应中氧化剂是____,还原剂是____;
(2)每生成 1 mol FeO₄²⁻,转移电子的物质的量为____mol;
(3)说明 Fe³⁺→FeO₄²⁻ 过程中 Fe 元素化合价变化及判断依据。
依据:________________________________________________________
(新情境题)3. 铬钒渣中铬、钒以低价含氧酸盐形式存在。从铬钒渣中分离提取铬和钒时,需先用氧化剂将低价态离子氧化(2023·全国新课标卷·改编):
(1)在酸性介质中,Cr³⁺ 可被氧化为 Cr₂O₇²⁻,写出离子方程式并配平;
离子方程式:_______________________________________________
(2)若用 1 mol K₂Cr₂O₇ 作氧化剂氧化 Fe²⁺(全部氧化为 Fe³⁺),转移电子的物质的量为____mol。
(新情境题)4. 汽车尾气中的 NO 可用 NH₃ 在催化剂作用下处理:4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O:
(1)指出该反应中的氧化剂、还原剂及电子转移情况:氧化剂____,还原剂____;
(2)若反应消耗 4 mol NH₃,转移电子的物质的量为____mol,作氧化剂的 NO 与作还原剂的 NH₃物质的量之比为____。
七、答案与解析(教师用)
【A1】
【答案】C。暖贴中铁粉遇空气与 O₂ 反应放热,Fe 被氧化,涉及氧化还原反应;明矾净水为水解、撒盐融雪为溶解、荧光为物理发光,均不涉及。
【解析】改编说明:由判断反应类型转为生活情境辨析,贴合“化学与生活”。易错点:易把明矾净水(水解)误判为氧化还原。
【A2】
【答案】B。加入氧化剂即该物质自身被氧化、化合价升高:I⁻→I₂,I 由 -1 升至 0;A、D 中元素化合价降低,C 中硫化合价不变(SO₂→SO₃²⁻ 属非氧化还原)。
【解析】改编说明:保留原题核心设问,聚焦“需加氧化剂”。易错点:须先判断价态变化方向,易把还原过程误当氧化。
【A3】
【答案】(1)0→+1,氧化,还原剂;(2)+1→0,还原,氧化剂;(3)2 NA(2 mol e⁻)。
【解析】改编说明:以钠与水的经典反应落实概念填空。易错点:混淆氧化剂/还原剂与被氧化/被还原的关系。
【A4】
【答案】(1)错,实质是电子得失或偏移,化合价升降是外在表现;(2)错,如涉及单质但价态不变的反应(如同素异形体转化)除外;(3)对;(4)对。
【解析】改编说明:精选高频易错概念设问。易错点:误以为“有单质参加就一定发生电子转移”。
【A5】
【答案】②③;②中 H、O 变价,③中 Fe、C 变价;①④均为非氧化还原反应。
【解析】改编说明:考查反应类型识别与价态标定。易错点:忽略 CO 中碳由 +2→+4 的价态变化。
【B1】
【答案】Fe²⁺(还原剂,失 e⁻×2)→Fe³⁺;H₂O₂ 中 O(氧化剂,得电子)→H₂O;氧化剂 H₂O₂,还原剂 Fe²⁺,还原产物 H₂O。
【解析】改编说明:双线桥+概念辨析综合设问。易错点:误判 H₂O₂ 中 O 为 0 价而当作生成 O₂。
【B2】
【答案】(1)2、16、2、2、5、8:2KMnO₄+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O;(2)2、5、1、5、3、1。配平要点:先据电子守恒定变价元素系数,再配电荷、原子。
【解析】改编说明:配平选材为高考高频考点。易错点:16 mol HCl 中仅 10 mol 作还原剂,其余体现酸性;离子方程式配平先电荷后原子。
【B3】
【答案】(1)Cl₂>Fe³⁺>I₂;(2)能,Fe³⁺ 氧化性弱于 Cl₂,可将 I⁻ 氧化为 I₂ 而 Cl⁻ 不被氧化。
【解析】改编说明:由已知自发反应比较氧化性强弱。易错点:氧化性比较须基于“氧化剂氧化性>氧化产物”。
【B4】
【答案】A、B;Na₂O₂ 中 O 由 -1 歧化为 -2 和 0,既被氧化又被还原;反应 A 生成 0.5 mol O₂ 转移 1 mol e⁻。
【解析】改编说明:Na₂O₂ 歧化反应经典设问。易错点:电子转移按生成 O₂ 计(每 1 mol O₂ 对应 2 mol e⁻)。
【B5】
【答案】(1)N,N₂,NH₄Cl;(2)3∶2;(3)0.1 mol。
【解析】改编说明:Cl₂ 与 NH₃ 的定量分析。易错点:8 mol NH₃ 中仅 2 mol 作还原剂(被氧化),其余生成铵盐。
【C1】
【答案】2IO₃⁻+5HSO₃⁻═I₂+5SO₄²⁻+3H⁺+H₂O。配平:I 由 +5→0 得 5e⁻,S 由 +4→+6 失 2e⁻,据电子守恒 IO₃⁻ 与 HSO₃⁻ 系数为 2∶5,再由电荷守恒补 H⁺、原子守恒补 H₂O。
【解析】改编说明:海带提取碘真实情境,考查三步法配平。易错点:须据电子守恒先定系数,再配电荷与原子,勿先猜系数。
【C2】
【答案】(1)氧化剂 ClO⁻,还原剂 Fe³⁺;(2)3 mol(Fe 由 +3→+6 升 3 价);(3)Fe 化合价由 +3 升至 +6。
【解析】改编说明:高铁酸钾制备定量计算。易错点:每生成 1 mol FeO₄²⁻ 转移 3 mol e⁻,勿与 6 mol 混淆。
【C3】
【答案】(1)2Cr³⁺+3H₂O₂+H₂O═Cr₂O₇²⁻+8H⁺(示例,实际氧化剂以题目给定为准);(2)6 mol。
【解析】改编说明:铬钒渣真实流程(2023·全国新课标卷)简化改编。易错点:须结合给定氧化剂书写,酸性介质用 H⁺ 配电荷。
【C4】
【答案】(1)氧化剂 NO,还原剂 NH₃;(2)12 mol;氧化剂(NO)与还原剂(NH₃)物质的量之比为 3∶2。
【解析】改编说明:汽车尾气处理真实情境电子守恒。易错点:NH₃ 中 N 全部被氧化(-3→0),按题给计量关系计算。
【作业实施建议】
A 层布置为必做(约 12 分钟),力争全员过关;B 层建议中等及以上学生选做,作为进阶练习;C 层作为拓展挑战,答对计附加分。讲评时结合上述“改编说明+易错点”针对性纠错,并布置同类变式巩固;教师可根据完成情况动态调整层次归属,实现“同作业、异要求、共进步”。
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