资源简介

《氧化还原反应》整体教学设计
一、单元整体说明
《氧化还原反应》是高中化学必修课程中概念原理类的内容，是高中化学的重要理论基础。课标内容要求为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，知道常见的氧化剂和还原剂。学业要求为能利用氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
氧化还原反应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。氧化还原反应的教学既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识，并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习，还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念，才能使他们理解这些反应的实质。
学生在初中化学学习中已经接触了许多反应，并已经掌握按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少把化学反应分为四种基本反应；从具体的反应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；学习了化合价，理解了化合价的变化，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。
学生在初中化学一年的学习中只对化学知识有了初步了解，有了一定的搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，但仍有待提高。且本校学生基础较差，教学中需循序渐进，由浅入深。
根据以上分析确定氧化还原反应单元教学目标和评价目标。
教学目标
宏观辨识与微观探析：从宏观上了解得氧、失氧角度认识氧化还原反应的局限性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）；从宏观上建立用化合价变化判断氧化剂和还原剂的思维，从微观上理解氧化剂和还原剂的本质区别是物质在反应中的电子的转移（得失和共用电子对偏移）的方向。
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和氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等概念。
科学探究与创新意识：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和氧化剂、还原剂、氧化性以及还原性的化学概念，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。
评价目标
通过对具体氧化还原反应的判断和分析，诊断并发展学生对氧化还原本质的认识进阶（物质水平、元素水平、微粒水平）、认识水平（定性水平、定量水平）。和认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。
通过对氧化剂和还原剂的分析，诊断和发展学生对氧化剂和还原剂概念的认识水平（内涵水平、外延水平）。
通过对汽车尾气绿色化处理方案的讨论和点评，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。
本单元教学计划安排两个课时。第1课时的教学重点是：形成认识化学反应的微观视角，了解氧化还原反应本质的认识过程，建构氧化还原反应的认识模型。第2课时的教学重点是：氧化剂和还原剂的认识，从电子转移的角度和化合价的角度认识参加反应的物质中哪些属于氧化剂哪些属于还原剂，知道常见的氧化剂和还原剂，会根据氧化还原反应的原理比较氧化性、还原性的强弱，深化对氧化还原反应的认识，为后面元素化合物的学习打下基础。
二、教学设计
第一课时
【课前准备】学生复习初中化学中氧化反应和还原反应的概念，复习初中关于元素化合价的知识，预习本课内容。
【引入】投影引入氧化还原反应
【设疑】通过初中的学习，同学们了解了氧化反应和还原反应两种反应类型，什么是氧化反应，什么是还原反应呢？（物质得氧的反应是氧化反应，物质失氧的反应是还原反应）
【思考与讨论】
(1) 请根据初中学过的氧化反应和还原反应相应的知识，分析以下反应。
物质 反应物 发生的反应（氧化反应和还原反应）
得氧物质
失氧物质
【学生填表】
物质 反应物 发生的反应（氧化反应或还原反应）
得氧物质 CO、C 氧化反应
失氧物质 Fe2O3、CuO 还原反应
【分组讨论】:氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗？为什么？
【板书】一、氧化还原反应
1.在同一个反应中：氧化反应和还原反应是同时发生的。这一类反应统称为——氧化还原反应。
【思考与讨论】（2）请标出以上反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后价态有无变化。
（3）讨论：在以上反应中，物质发生氧化反应或还原反应，与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系？
【归纳整理】
Fe2O3 ＋ 3 CO 2Fe ＋ 3CO2
2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2↑
从化合价升降的角度分析
Fe2O3 ＋3 CO 2Fe ＋3CO2 2CuO ＋C 2Cu ＋CO2↑
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
【板书】2.从化合价角度定义氧化还原反应:凡是有元素化合价有升降的化学反应都是氧化还原反应
【学生活动】氧化还原反应是否一定要有氧的参与？
从化合价角度分析以下反应：CuSO4 + Fe === Cu + FeSO4
【归纳整理】并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应。得氧和失氧的反应只是氧化还原反应中的一部分，凡是有元素化合价变化的化学反应都是氧化还原反应。
【板书】氧化还原反应的特征：反应前后元素化合价发生变化(这也是判断依据)。
【思考讨论】元素为什么会发生化合价变化？化合价的升降是什么原因引起的？
【归纳整理】
1.化合物NaCl 的形成过程
归纳：化合价升降的原因：电子的得失
2.化合物HCl的形成过程
电子对偏离，化合价升高，被氧化
电子对偏向，化合价降低，被还原
归纳：化合价升降的原因:共用电子对的偏移
【板书】3.从电子转移的角度定义氧化还原反应：有电子转移（得失或偏移）的化学反应都是氧化还原反应。
【归纳整理】化合价升高 失电子或电子对偏离 被氧化 氧化反应
化合价降低 得电子或电子对偏向 被还原 还原反应
（特征判据） （本质判据）
【学生活动】复习四种基本反应类型
【归纳整理】 化合反应
依据反应物和生成物的类别 分解反应
以及反应前后物质种类的多少 置换反应
复分解反应
【投影小结】
反应类型 举例 表示式
化合反应 C+O2 CO2 A+B = AB
分解反应 CaCO3CaO+CO2↑ AB = A+B
置换反应 C+2CuO 2Cu+CO2↑ A+BC = AC+B
复分解反应 AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 AB+CD = AD+CB
【思考与讨论】1.下列反应属于化合反应 ；分解反应 ；置换反应 ；复分解反应 ；属于氧化还原反应 ；非氧化还原反应 ；
CaO+H2O = Ca(OH)2
(2)NaOH+HCl = NaCl+H2O
(3)2Na+Cl2 = 2NaCl
(4)CaCl2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl
(5)Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
(6)2H2O== 2H2↑+O2 ↑
(7)CaCO3 CaO+CO2↑
(8)CuO+H2 Cu+H2O
(9)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
【思考与讨论】2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系？
【板书】4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【归纳整理】投影基本反应类型和氧化还原反应关系
1.化合反应：可能是氧化还原反应，有单质参加的一定是氧化还原反应。
2.分解反应：可能是氧化还原反应，有单质生成的一定是氧化还原反应。
3．置换反应：全部是氧化还原反应。
4．复分解反应：都是非氧化还原反应。
【课堂小结】1.从得氧失氧角度分析:
一种物质得到氧被氧化，同时另一种物质失去氧被还原的反应是氧化还原反应。
说明：仅局限于得氧失氧的反应。
2.从化合价升降角度分析:
有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。
说明：元素化合价升降是氧化还原反应的表观特征,可作为氧化还原反应的判断依据。
3.从电子转移角度分析:
有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应。
说明：氧化还原反应的本质是电子转移。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
第二课时
【引入】【复习1】
在反应 MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2↑中，_____元素化合价升高，被_________(填“氧化”或“还原”)，发生_________(填“氧化”或“还原”)反应；______元素化合价降低，被_________ (填“氧化”或“还原”)，发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
[复习2] 下列叙述正确的是（ ）
A、在氧化还原反应中，失去电子的物质，所含元素化合价降低
B、凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应
C、在氧化还原反应中一定所有的元素化合价都发生变化
D、氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移
【学生活动】阅读课本p23
【归纳整理】1.从化合价的角度分析
氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素化合价降低的反应物。氧化剂被还原，发生还原反应。
还原剂：在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物。还原剂被氧化，发生氧化反应。
还原产物：氧化剂中元素化合价降低以后得到的产物。
氧化产物：还原剂中元素化合价升高以后得到的产物。
从电子转移的角度分析
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
氧化剂：所含元素得到电子(或电子对偏向)的反应物。
还原剂：所含元素失去电子(或电子对偏离)的反应物。
氧化剂具有氧化性，即物质得电子(电子偏向)、化合价降低的性质。
还原剂具有还原性，即物质失电子(电子偏离)、化合价升高的性质。
结论：最高价态……只具氧化性 最低价态……只具还原性
中间价态……兼有氧化性和还原性
【板书】二、氧化剂和还原剂
氧化剂和还原剂的概念
【学生活动】练习：从化合价角度分析下列微粒的性质
在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Zn、Cl-等粒子中只有氧化性的是_______________，只有还原性的是__________________，兼有氧化性和还原性的是____________________。
【归纳整理】元素常见化合价：
Fe：0， +2， +3 S：-2， 0 ，+4， +6 H：0 ，+1
Al：0 ，+3 Cl：-1 ，0， +1， +5， +7
高价氧化低价还，中间价态两性全。
【思考与讨论】
【归纳与整理】2CO+2NO===2CO2+N2
【板书】2.四组概念的关系
【学生活动】思考电子转移如何表示？
得电子，化合价降低，被还原（还原反应）
【归纳整理】
（1）双线桥法 氧化剂 ＋ 还原剂 → 还原产物 ＋ 氧化产物
线桥两端同元素，箭头指向生成物，
得失升降要注明，反应确定才完成，
计算电子是关键，原(子)数乘上化价变。
（2）单线桥法
单线相连失与得，方向电子要明确。
CuO ＋ H2 Cu ＋ H2O
【板书】3、电子转移的表示方法
双线桥法
单线桥法
【学生活动】假设将CuSO4、FeSO4、Cu、Fe四种物质放在一起溶于水。问：那些物质具有还原性？那些物质具有氧化性？会发生什么反应？
【归纳整理】CuSO4 ＋ Fe = Cu ＋ FeSO4
还原性：Fe﹥ Cu
氧化性：CuSO4﹥ FeSO4 (Cu2+﹥ Fe2+)
方法一：金属活动顺序
方法二：依据反应方向判断
还原性：还原剂﹥ 还原产物
氧化性：氧化剂﹥ 氧化产物
方法三：根据反应结果判断(产物的价态) 判断氧化性、还原性的强弱
同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。
如2Fe＋3Cl2=2FeCl3，Fe＋S=FeS，
则氧化性：Cl2>S。
方法四：从反应所需条件和反应的剧烈程度判断氧化性、还原性的强弱
【板书】4.氧化性和还原性相对强弱的比较
【课堂小结】1.氧化剂和还原剂的概念
氧化性和还原性的概念
2.四组概念的关系
3.电子转移的表示方法
4.氧化性和还原性相对强弱的比较

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