鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应教学设计及反思

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应教学设计及反思，共7页。教案主要包含了导语，讲授新课等内容，欢迎下载使用。

2.3.1 认识氧化还原反应
本节课是高中化学的重要理论基础。氧化还原反应在中学化学阶段的知识中处于非常重要的地位，是整个高中化学教学重点之一，是高中化学反应理论的基础，该知识点的应用贯穿于中学化学教材的始终，同时也是日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。在学习本节课之前，学生在初中化学学习中已经接触了许多反应，并已经掌握对反应类型的分类方法（四个基本反应类型）；也能够从具体的反应去理解氧化反应和还原反应，但并没认识到氧化还原反应的本质特征；学生也学习了化合价，能够判断简单物质的化合价，可以理解物质中化合价的变化，但并没有了解化合价变化的实质以及化合价的变化与得失电子之间的关系。在这节课的学习中，学生要掌握好氧化还原反应的基本概念，深入理解氧化还原反应的本质特征，才能在后续的元素化合物学习中理解化学反应的实质。
宏观辨识与微观探析：从宏观上理解化合价变化是氧化还原反应的表观现象，从微观上明确在氧化还原反应中物质发生化合价变化的本质原因是电子的转移（得失和共用电子对偏移）。
证据推理与模型认知：建立氧化还原反应中的电子转移模型，并利用该模型理解氧化还原反应的本质。
科学探究与创新意识：学习氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象，再到电子转移的本质原因，层层推进，逐步探究深入的发展过程。通过对氧化还原反应的特征和本质的分析，学习由表及里以及逻辑推理的科学探究方法。
科学精神与社会责任：形成氧化还原反应的化学概念，知道化学概念源于生活源于社会，而化学知识又服务生活服务社会，体验化学概念从生活经验到理性规范的演变过程。
理解氧化还原反应的概念，能够用电子转移模型解释氧化还原反应。能够运用化合价的变化判断电子的转移。
多媒体
知识回顾
1.我们在初中是从得失氧的角度来定义氧化反应还原反应的，请同学们根据这个定义填写下表：
2.在一个化学反应中，因为反应的原子个数守恒，所以有物质得氧的同时一定有物质失氧，即氧化反应和还原反应应该在一个反应中同时发生，这样的反应就是氧化还原反应。
3.物质得氧的反应是氧化反应，物质失氧的反应是还原反应
二、导语
本章中同学们一直在学习分类，比如，同学们初中学习了将化学反应分为四个基本反应类型，上一节课学习了离子反应，那么同学们想想你还知道其他的反应类型吗？苹果削皮后放置一段时间会变黄色（或褐色），喝红酒之前要先把红酒倒入醒酒器中，敞口放置一段时间，喝起来更加绵柔滑润，更加可口；以上都是生活中不起眼的小常识，但是在这些常识中实际蕴含着一些重要的化学理论。本节课，我们就要以这些常识为开端，学习一种新的反应类型。（展示切开一段时间的苹果和刚刚切开的苹果）
三、讲授新课
板书：认识氧化还原反应
活动一：书写化学方程式
①铜丝在空气中加热 ②用氢气还原氧化铜 ③将铁丝插入硫酸铜中
④向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液
那么到底什么反应是氧化还原反应呢？显然还是从得失氧的角度出发进行定义是不科学的，更何况有的反应中根本不存在氧元素。我们应该从一个全新的角度出发，定义氧化还原反应。
活动二：标出上述反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后化合价有无变化。在我们刚刚书写的化学方程式中，你发现了什么规律？如：铜丝在空气中加热的化学方程式中，铜元素化合价由0价变为+2价，氧元素化合价由0价变为-2价；铜得到了氧为氧化反应············
活动三：氧化还原反应与四种基本反应类型的关系是什么？
通过上面的分析，同学们可以发现得氧的氧化反应中一定有元素的化合价升高，而失氧的还原反应中一定有元素的化合价降低，因此化学上从一个可以普遍应用的标准——化合价出发，重新定义氧化反应和还原反应，即：物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应为还原反应。
(1)置换反应一定是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”,下同)
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。
①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
【板书】1、氧化反应和还原反应：
【投影】1、氧化反应和还原反应：
氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应
还原反应：物质所含元素化合价降低的反应
氧化还原反应本质
活动四：金属钠可以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？氯气由氯分子构成，一个氯分子由两个氯原子构成。金属钠由钠原子构成。氯化钠由钠离子和氯离子构成。可见在反应过程中，钠原子变成了钠离子，氯原子变成了氯离子。钠原子和氯原子是怎样变化为钠离子和氯离子进而形成氯化钠的呢？
SKIPIF 1 < 0
2Na +Cl2==2NaCl ，反应前后化合价发生了变化，是个氧化还原反应。钠原子最外层有一个电子，在反应中易失去一个电子，成为稳定的钠离子；而氯原子最外层有7个电子，反应中易得到一个电子，成为稳定的氯离子，钠离子和氯离子通过静电作用形成离子化合物氯化钠。这个过程中电子通过失与得由钠原子转移到氯原子。
在形成离子化合物时，某元素的原子失去电子，则使元素化合价升高，某元素的原子得到电子，则此元素化合价最低。那么得失电子会使元素化合价发生了变化。
活动五：写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式，判断该反应是否属于氧化还原反应。利用上图进行实验，你看到了电流表指针发生偏转，这一实验现象对于你认识铁与硫酸铜溶液反应的实质有什么启示？
铁与硫酸铜溶液反应时，铁原子把电子转移给铜离子形成亚铁离子，铜离子得到电子形成铜原子。电子由一种元素的原子转移到另一种元素的原子，带负电荷电子的移动使电路中产生了电流，电流计指针发生了偏转，有关它的原理我们将在以后继续学习。
板书
①氧化反应：元素的原子失去电子（或电子对偏离）的反应是氧化反应；
还原反应：元素的原子得到电子（或电子对偏向）的反应是还原反应。
②氧化还原反应的实质是电子转移。
凡是有电子转移（电子得失或偏移）的化学反应都是氧化还原反应；凡是没有电子转移的化学反应都是非氧化还原反应。
失去电子→化合价升高：氧化反应；得到电子→化合价降低：还原反应。
口诀：失升氧，得降还。
活动六：①阅读课本P66页相关内容，思考氧化还原反应电子转移的表示方法是什么？②双线桥和单线桥怎么表示？
根据上面的分析，反应的化合价变化的过程可以进行如下的表述：Na原子的最外层只有1个电子，Cl原子的最外层有7个电子，Na失去最外层的1个电子转化为Na+，达到最外层8电子的稳定结构；Cl原子得到Na原子失去的1个电子，转化为Cl-也达到8电子的稳定结构。反应中Na失电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应；Cl得电子，化合价降低，被还原，发生还原反应。因此我们说，该反应的本质是电子的得失。
【投影】反应的电子得失可以进行如下的表示：
【讲解】上面的图示中，得失电子使用了m×ne-的形式进行表示，其中m代表发生电子得失的原子个数，n代表每个原子得失的电子数（当m或n为1时要省略）。这种表示形式就是氧化还原反应的双线桥表示。双线桥步骤
单线桥步骤
投影
活动七：思考与交流
1.化合价升高的元素是谁？化合价降低的元素四谁？
2.那种物质含有化合价升高的元素？那种物质含有化合价降低的元素？
3.什么是氧化剂？什么是还原剂？
4.氧化剂具有氧化性吗？与还原反应有什么关系？
5.还原剂具有氧化性吗？与氧化反应有什么关系？
总结
1.某种或某些元素化合价降低的反应物称为氧化剂，具有氧化性，反应中得到电子，发生还原反应，生成了还原产物。
2.某种或某些元素化合价升高的反应物称为还原剂，具有还原性，反应中失去电子，发生氧化反应，生成了氧化产物。
3.氧化性：某元素化合价降低的趋势（得到电子能力）
还原性：某元素化合价升高的趋势（失去电子能力）
活动八：同学们回忆学过的物质，试着说说哪些物质是氧化剂？哪些物质是还原剂？
反思：
通过上面的分析，同学们可以发现得氧的氧化反应中一定有元素的化合价升高，而失氧的还原反应中一定有元素的化合价降低，因此化学上从一个可以普遍应用的标准——化合价出发，重新定义氧化反应和还原反应，即：物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应为还原反应。
反应
得氧物质
反应类型
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
C
氧化反应
失氧物质
反应类型
CuO
还原反应
Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
得氧物质
反应类型
CO
氧化反应
失氧物质
反应类型
Fe2O3
还原反应
分类
实例
常见氧化剂
活泼的非金属单质
Cl2、O2、S
某些阳离子
H+、Ag+、Fe3+、Cu2+
含较高价态元素的物质
某些含氧化合物
MnO2、NO2、
H2O2、Na2O2
氧化性酸
浓硫酸、硝酸
某些盐
FeCl3、KClO3