资源简介

教学设计
教科书版本及章节 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
课题 从元素的价态改变认识物质的性质与转化
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本课时是这一单元的第二课时，主要包括氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化性、还原性等概念，以这些概念为基础，结合第一课时内容建构完整氧化还原反应理论模型。理清氧化还原反应与四种基本反应类型的关系，介绍常见的氧化剂和还原剂，以及生活中常见的氧化还原反应，以及氧化还原反应的基本规律和实际应用。认识氧化还原反应四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系等内容。氧化反应、还原反应；被氧化、被还原等概念的掌握在本单元学习中起到奠定基础的作用。
学习者分析
学情分析 学生已经具备的知识：第一课时学生基本学会在化合价变化视角以及电子转移的视角分析氧化还原反应，会用双线桥法标注氧化还原反应中电子的转移方向和数目，具备了一定的分析问题解决问题的能力，以及交流合作和自学的能力。 教学中可能存在的障碍点 学生还不能熟练掌握从电子转移角度分析氧化还原反应，对物质性质认识的不全面，自主探究，解决问题的能力相对弱。
学习目标确定
1.通过分析经历了三代发展的燃料汽车的燃料电池的反应原理，进一步加深对氧化还原反应理论认知模型的理解。 2.能对常见的化学反应进行分类，能理清氧化还原反与四大基本反应类型的关系。 3.通过电子的转移情况的分析，能理解氧化剂和还原剂的概念，并知道常见的氧化剂和还原剂。 4.能建构完善的氧化还原反应理论模型，会根据核心元素化合价的变化理解物质的性质。
学习重点难点
重点：氧化剂、还原剂、氧化性、还原性以及概念间的联系 难点：构建完善氧化还原反应认识模型
学习评价设计
评价方式：
通过对学生上课提问，课堂练习，课后作业等方式对学生的学习效果进行评价。在课堂教学中学生可以通过语言表达或书面书写等方式进行展示，采取学生互评，师生互评等方式进行评价。 问题评价目标评价标准问题1通过学生对历经三代发展的电池反应的分析，评价学生判定氧化还原反应的能力水评和表达电子转移的方向和数目的能力水平。水平A 能通过化合价变化情况判定反应为氧化还原反应，但电子转移的方向和数目标注会出现个别错误。水平B 能通过化合价变化情况判定反应为氧化还原反应，能准确标注电子转移的方向和数目，但认识不到氧化还原反应理论在社会发展中的重要作用。水平C 能通过化合价变化情况判定反应为氧化还原反应，能准确标注电子转移的方向和数目，并能体会到氧化还原反应理论在社会发展中的重要作用。问题2通过化学反应的分类评价学生归纳四种基本反应类型与氧化还原反应的关系的能力水平。水平A 不能全面的化学反应进行分类。水平B 能够正确对化学反应进行分类，但氧化还原反应与四种基本反应类型的关系理不清。水平C 能够正确对化学反应进行分类，并能理清氧化还原反应与四种基本反应类型的关系并画出图示进行表示。问题3问题4通过分析氢气和氧气的反应诊断并发展学生认识氧化剂和还原剂的能力水平。水平A 能分析反应中元素化合价变化情况，不能正确标注电子转移情况。水平B 能分析反应中元素化合价变化情况，能正确标注电子转移情况，能说出反应类型，但不能准确说出氧化剂和还原剂。水平C 能分析反应中元素化合价变化情况，能正确标注电子转移情况，能说出反应类型，能准确说出氧化剂和还原剂。问题5问题6通过分析氧化剂和还原剂，诊断并发展学生从化合价变化角度和电子转移的角度分析氧化还原反应中物质性质的能力水平。水平A 能分析出元素化合价的变化，判断氧化剂和还原剂，但理不清反应中电子转移的方向和数目。水平B 能判断氧化剂和还原剂，单线桥标注电子转移数目时个别出错。水平C 能够理解氧化剂有氧化性，还原剂有还原性。反应中电子有还原剂转移到氧化剂。且能准确标注电子转移的方向和数目。问题7通过分析元素化合价，诊断并发展学生预测物质性质的能力水平。水平A 能够标注物质中所有元素的化合价，但不会确定核心元素。水平B 能够确定物质中的核心元素，并根据核心元素化合价预测物质的氧化性或还原性。水平C 能够根据核心元素化合价预测物质的氧化性或还原性，并能够根据化合价变化情况预测反应可能对应的产物。
学习效果评价设计：
本课时设计了基础作业和能力作业，通过基础作业的检测，诊断学生基础知识掌握程度，知识点包括氧化还原反应与四大基本反应类型的关系的判断，氧化剂、还原剂等的辨识，作业难度属于辨识记忆水平，依托铝热反应的真实情境设计的填空题，进一步巩固学生氧化还原反应模型的掌握程度，诊断并发展学生的解决化学问题的能力水平，属于分析解释水平。而能力作业则是评价学生在陌生情境中将所学知识原理进行迁移应用的能力水平。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：理解氧化还原反应原理教师活动1 电动汽车车用电池经历了三代的发展如下： 第一代：铅酸电池 Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 第二代：碱性电池 镍镉电池Cd+NiO2+2H2O=Cd(OH)2+Ni(OH)2 第三代：燃料电池 2H2+O2=2H2O 问题1：上述反应均为氧化还原反应吗？请你根据上节课所学知识，分析以上反应中哪些元素化合价发生变化，根据化合价变化情况，指出反应类型。 对学生标注的情况作出评价，并纠正其中的错误，提出问题 问题2：根据初中化学关于化学反应分类的知识和第一课时所学的氧化还原反应的知识，下列反应应该如何分类？请你说出理由。 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 2H2+O2=2H2O Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ HCl+NaOH=NaCl+H2O Cd+NiO2+2H2O=Cd(OH)2+Ni(OH)2 追问：同学们发现了四大基本反应类型与氧化还原反应有什么联系吗？学生活动1 学生体会电动汽车车用电池的发展过程，并体会化学对人类生产生活的重要意义。 学生动笔在方程式中标注元素化合价，分析反应类型。 学生根据所学知识进行分类。 根据教师提示，画出如图所示的关系图。 环节二：建构完整氧化还原反应理论模型教师活动2 展示氢氧燃料电池工作原理动画 问题3：请同学们根据动画内容再次分析氢氧燃料电池的反应的特征，实质和反应类型。2H2+O2=2H2O（标注元素化合价改变和电子转移情况以及反应类型） 教师结合学生分析情况进行点评和纠错。小结变化规律并生成氧化剂和还原剂概念。 问题4：2H2+O2=2H2O反应中谁是氧化剂，谁是还原剂？ 教师评价学生的回答，并延伸概念，氧化剂发生还原反应得到还原产物，还原剂发生氧化产物得到氧化产物。用双线桥法标注反应中电子转移情况，建构氧化还原反应原理模型。 追问：从氧化剂和还原剂的关系角度分析电子是怎样转移的？反应中转移的电子数目是多少呢？ 根据学生的回答进一步规范反应中电子转移的表示方法。即：双线桥法和单线桥法。进一步得出结论：氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数学生活动2 学生观看动画，将宏观现象与微观粒子变化联系在一起，理解氧化还原反应的特征和本质。 学生在方程式中标注元素化合价变化及电子转移情况和反应类型。 学生思考并回答，氢气是还原剂，氧气是氧化剂。 学生深入思考并回答：氢气作为还原剂失去电子，氧气作为氧化剂得到电子，电子由氢气转移给氧气，共转移四个电子。环节三：认识物质性质教师活动3 问题5：应用氧化还原反应理论模型分析下列反应中的氧化剂和还原剂，并标出电子转移的方向和数目。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu H2+CuO = Cu+H2O CO+CuO = Cu+CO2 过度：在氧化还原反应中反应物体现什么性质呢？在九年级化学中是这样描述物质的氧化性和还原性的——氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。 问题6：请同学们分析上述每组反应中氧化剂或还原剂是否具有相同的作用？ 教师评价学生的回答情况并指出：氧化剂有氧化性，还原剂有还原性。 问题7：基于元素化合价，请同学们判断下列物质或离子是否具有氧化性或还原性？ KMnO4 Fe Fe2+ 教师评价学生回答并总结：元素处于最高价，具有氧化性；元素处于最低价，具有还原性；元素处于中间价，既具有氧化性又具有还原性。并介绍常见的氧化剂和还原剂。 分类实例常见氧化剂非金属单质卤素单质、O2某些阳离子H＋、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋含较高价态元素的物质浓硫酸、硝酸；KMnO4、KClO3、FeCl3常见还原剂活泼金属单质Na、Mg、Al、Zn非金属单质H2、C含较低价态元素的物质CO、SO2；HCl、H2S；Na2S、FeCl2
学生活动3 学生分析反应中的氧化剂和还原剂，并标出电子转移的方向和数目。 学生分析并得出结论 学生基于元素化合价来分析 学生基于元素化合价来认识常见的氧化剂和还原剂小结：教师引导学生建构完善氧化还原反应的理论模型
板书设计
1.3氧化还原反应
作业与拓展学习设计
基础作业 1.为了实现下列物质间的转化,需要加还原剂的是( ) A.KClO3→O2 B.CO2→CO C.fe→feCl3 d.NH4+→nh3 2.下列反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的是( ) A.H2+CuOCu+H2O B.CH4+2O2CO2+2H2O C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D.HCl+NaOH=NaCl+H2O 3.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中水的作用不相同的是( ) A. 3NO2+H2O=2HNO3+NO B.4Fe(OH)++=4Fe(OH)3 C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 4.金属加工后的废切削液中含有2%～5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行: 第一步:NaNO2+nH4Cl=naCl+NH4NO2 第二步:NH4NO2N2↑+2H2O 下列对第二步反应的叙述正确的是( ) ①NH4NO2仅是氧化剂 ②NH4NO2仅是还原剂 ③NH4NO2发生了分解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂 A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤ 5.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( ) 6.反应Fe2O3+2alal2O3+2Fe在化学上被称为“铝热反应”,人们可利用该反应来焊接铁轨,该反应所属基本反应类型是________。在该反应中________ 元素的化合价升高,该元素的原子________ 电子,被________；而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________ 是氧化剂,________、是还原剂,________是氧化产物,________是还原产物。 能力作业 7.吸入人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧类物质,如O2－等,这些活性氧类物质能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧类物质,在此反应过程中,下列关于Na2SeO3的说法正确的是( ) A.失去电子被氧化 B.得到电子被还原 C.既是氧化剂,又是还原剂 D.既不是氧化剂,又不是还原剂 8.被称为万能还原剂的NaBH4(NaBH4中H为-1价)能溶于水并和水反应,反应的化学方程式为NaBH4+2H2O＝naBO2+4H2↑,下列有关该反应的说法正确的是( ) A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂 C.被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1 D.硼元素被氧化,氢元素被还原 9.(1)写出Fe2O3与CO在高温下反应的化学方程式,并拓展区反馈区用双线桥标出电子转移的方向和数目。 (2)写出Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。 参考答案 1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.置换反应 铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 Fe2O3 Al Al2O3 Fe 7.A 8.C 9.（1）（2）

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