资源简介

§1—1氧化还原反应—1
教学目标：
1、知识与技能
复习巩固初中化学四种基本反应和有关氧化反应、还原反应的知识，使学生认识化学反应有多种分类方法；初步学会根据化合价变化分析、判断、理解氧化还原反应，从电子转移观点分析氧化还原反应的实质。
2、态度与价值观
通过氧化还原反应的概念的演变，培养学生用发展的观点、科学的态度、勇于探索的品质学习化学；通过创设问题情境营造宽松的学习氛围，激发学习兴趣；通过分析“双线桥”的含义和书写培养学生严谨务实的精神。
重点与难点：
1．用化合价变化和电子转移的观点认识氧化、还原、氧化还原反应氧化剂、还原剂等概念。
2．氧化还原反应电子转移的表示方法——双线桥法。
3．氧化剂，氧化性与还原反应，还原剂，还原性与氧化反应。
教学互动设计：
（一）创设情境、激趣导入
材料一：投影神舟五号升空图片，引入火箭升空的动力来源于高能燃料的燃烧，燃烧中发生的反应是氧化还原反应。
材料二：化学反应从形式上分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，而从本质上分为氧化还原反应和非氧化还原反应。凡是涉及人类的衣、食、住、行，生物有机体的发生、发展和消亡，大多同氧化还原反应有关，据不完全统计，化工生产约50％以上反应都涉及到氧化还原反应，既然氧化还原反应与我们生产、生活、生命有着这么重要的关系，今天我们就来讨论氧化还原反应。
（二）自主 合作 探究
[引入]
化学反应从形式上分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，而从本质上分为氧化还原反应和非氧化还原反应。凡是涉及人类的衣、食、住、行，生物有机体的发生、发展和消亡，大多同氧化还原反应有关，据不完全统计，化工生产约50％以上反应都涉及到氧化还原反应，既然氧化还原反应与我们生产、生活、生命有着这么重要的关系，今天我们就来讨论氧化还原反应。
[复习提问] 1．什么叫化合价
[回答]
一种元素的一定数目的原子跟其他元素的一定数目的原子化合的性质。
[投影]标出下列带点元素的化合价
(1)H2SO4 (2)Na2SO3 (3)KMnO4 (4)Fe2O3 (5)O2
(6)K2Cr2O7 (7)N2O5 (8)NH4NO3 (9)KClO3 (10)KClO
[复习提问]2．什么叫离子化合物 以NaCl为例简述其形成过程。
[回答]
由阴、阳离子通过静电作用而构成的化合物叫离子化合物。钠原子最外层有一个电子，在化学反应中易失去一个电子达稳定结构，氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易得一个电子达稳定结构，Na原子把一个电子先给了氯原子，从而使Na原子变为Na+，Cl原子变为Cl—，Na+和Cl—相互吸引形成NaCl。
[投影]NaCl的形成过程(见下图)
[复习提问]3．什么叫共价化合物 以HCl为例简述其形成过程。
[回答]
以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。氢原子最外层为一个电子，因最外层是K层，希望获得一个电子达到稳定结构，氯原子最外层为7个电子，同样希望获得一个电子达到稳定结构，但二者争夺电子能力相差不大，都未能将对方的电子夺取过来，只好各拿出一个电子组成一对电子，这对电子为两个原子共有，所以氢原子和氯原于是靠共用电子对形成氯化氢分子的。但由于氯原子吸引电子能力强，电子对偏向于氯原子，偏离氢原子，从而使氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性。
[投影]HCl分子的形成过程。(见上图)
[讨论]在离子化合物和共价化合物中，化合价是如何确定的
[投影] 填写下表
正价 负价 价数
离子化合物 失电子原子显正价 得电子原子显负价 一个原子得失电子数目
共价化合物 电子对偏离显正价 电子对偏向显负价 一个原子与其他原子共用电子对数目
[讨论]元素化合价与电子得失或电子对偏移有什么关系
[回答]电子得失或电子对偏移决定着元素的化合价。
[复习] 以CuO +H2 ? Cu +H2O 反应为例，从得氧失氧角度分析氧化还原反应，指出氧化剂、还原剂。
[回答]
H2 夺取CuO中的氧元素而发生氧化反应，CuO失去氧元素发生还原反应。反应中，H2 夺取氧元素使CuO发生还原反应，H2 是还原剂；CuO提供氧元素，是氧化剂。
[投影]对学生回答的问题进行归纳小结。
氧化反应：物质得到氧元素的反应。
还原反应：物质失去氧元素的反应。
氧化还原反应：一种物质被氧化同时另一种物质被还原的反应。
氧化剂：失去氧元素的物质。
还原剂：得到氧元素的物质。
[提问] 标出上述化学方程式中各元素的化合价。
[回答]（略）
[设问] 能否从化合价的变化来认识氧化还原反应
[分析]
从上面的化学方程式可看出，氧化铜中铜的化合价由+2变成了铜单质中的0价，铜的化合价降低了，我们说铜元素被还原了。同时氢元素的化合价升高了，我们说氢元素被氧化了。用化合价升降的观点分析了大量的氧化还原反应可以得出以下认识：元素化合价升高的反应就是氧化反应，元素化合价降低的反应就是还原反应。凡是有化合价升降的反应就是氧化还原反应。含化合价升高元素的物质是还原剂，含化合价降低元素的物质是氧化剂。由此可见元素化合价的变化是氧化还原反应的特征。
[提问] 从化合价升降的角度分析钠和氯气的反应。
[回答]
2Na + Cl2 2NaCl，钠从0价升高到+1价，钠元素被氧化了；氯从0价降低到—1价，氯元素被还原了。反应中钠是还原剂，氯气是氧化剂。
[提问] 以化合价的变化来分析氧化还原反应有何优点
[回答]
用化合价变化的观点不仅能分析有氧元素得失的反应，还能分析无氧元素得失的反应。
[提问] 在氧化还原反应中，为何发生元素化合价的升降 以钠和氯气反应为例分析。
[回答]
在离子化合物里，元素化合价的数值就是这种元素一个原子得失电子的数目。由于电子带负电荷，失去电子的原子就带有正电，这种元素的化合价为正价。得到电子的原子带负电，这种元素的化合价为负价。对于钠和氯气的反应，钠原子最外层有1个电子，反应中钠失去1个电子，化合价从0价升高到+1价；氯原子最外层有7个电子，反应中氯得到1个电子，化合价从0价降到—1价。元素化合价的升或降是由于它们的原子失去或得到电子的缘故。
[追问]
有些反应(如氢气与氯气的反应)并无电子的真正得失，为何元素化合价也有升有降
[回答]
对于氢气和氯气的反应，氢原子和氯原子通过共用一对电子形成氯化氢分子。由于氯原子吸引电子能力强，共用电子对偏向于氯原子，氯元素化合价从0降到—1价；共用电子对偏离于氢原子，氢元素的化合价从0升高到+1价。所以共用电子对的偏移也会导致化合价的升降。
[追问] 氧化还原反应的实质是什么
[回答]
氧化还原反应的实质是电子发生转移(电子的得失或电子对偏移)
[提问] 从电子得失的角度分析什么是氧化反应、还原反应
[回答]
失去电子的反应为氧化反应，得到电子的反应为还原反应。得到电子的物质是氧化剂，失去电子的物质是还原剂。
[板书]
一、氧化还原反应概念的辨析
1．氧化反应(被氧化)：指反应物中的某元素失电子，化合价升高的反应过程。
[分析]上述概念应理解为：
(1)氧化反应的对象是反应物中的某元素；(2)氧化反应的本质是元素的原子失去电子；
(3)氧化反应的特征是元素化合价升高； (4)氧化反应指反应过程而言。
2．还原反应(被还原)：指反应物中某元素得电子、化合价降低的反应过程。
[提问]对上述概念应重点理解哪些内容
[回答]应重点理解：
(1)还原反应的对象是反应物中的某元素；(2)还原反应的本质是元素的原子得到电子；
(3)还原反应的特征是元素化合价降低； (4)还原反应指反应过程而言。
3．氧化还原反应：凡是有电子转移、化合价变化的反应叫氧化还原反应。
[分析]
氧化还原反应的本质是电子转移；氧化还原反应的特征是化合价变化。
[讲述]
“氧化”与“还原”是一对矛盾，既是相反的，又是相互依存的，是不可分割的。
4．氧化剂：指反应物中含有得电子、化合价降低元素的物质。
[分析]
上述概念应强调：氧化剂指反应物而言，其本质是得电子，特征为化合价降低。氧化剂具有氧化性。
5．还原剂：反应物中含有失电子、化合价升高元素的物质。
[提问]怎样理解上述概念
[回答]还原剂指反应物而言。其本质为失电子，特征是化合价升高。还原剂具有还原性。
6．氧化产物：被氧化元素对应的产物。
7．还原产物：被还原元素对应的产物。
对应
8．氧化剂 + 还原剂 —→还原产物 + 氧化产物
对应
（三）拓展延伸
[练习]素质教育新教案 P12
标出下列反应中各元素的化合价，并分析哪种元素被氧化 哪种元素被还原 哪种物质是还原剂 哪种物质是氧化产物 哪种物质是还原产物
(1)MnO2 + 4HCl(浓) ? MnCl2 +Cl2 ↑+ 2H2O
(2)2KClO3 ?2KCl + 3O2 ↑ (3)2Fe + 3Cl2 2FeCl3
(4)NaCl(固) + H2SO4 (浓) == NaHSO4 + HCl ↑
[回答]
+4 -1 +2 0
(1)MnO2 + 4HCl (浓) ? MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O
+4 +2
Mn→Mn Mn元素化合价降低，得电子，被还原。
-1 0
Cl →Cl Cl元素化合价升高，失电子，被氧化。
MnO2 是氧化剂，MnCl2 是还原产物。浓盐酸是还原剂，Cl2 是氧化产物。
+5-2 -1 0
(2)2KClO3 ?2KCl + 3O2 ↑
+5 -1
Cl→C1，Cl元素化合价降低，得电子，被还原。
-2 0
O→O，O元素化合价升高，失电子，被氧化。
KClO3 既是氧化剂又是还原剂。 KCl 为还原产物，O2 为氧化产物。
0 0 +3 -1
(3)2Fe + 3Cl2 2FeCl3
0 +3
Fe→Fe，Fe 元素化合价升高，失电子，被氧化。
0 -1
C1→Cl，C1元素化合价降低，得电子，被还原。
Fe是还原剂，Cl2 是氧化剂。FeCl3 既是氧化产物又是还原产物。
(4)NaCl(固) + H2SO4 (浓) == NaHSO4 + HCl ↑
反应前后无化合价的改变，所以该反应不是氧化还原反应。
[讲述]通过以上练习应注意：(1)首先要通过对价态的观察确定某反应是否为氧化还原反应。(2)氧化剂、还原剂均指反应物而言，因此要从反应物中找氧化剂、还原剂。氧化产物、还原产物均指生成物而言，因此从产物中找氧化产物和还原产物。(3)氧化剂被还原，反应后对应的产物为还原产物；还原剂被氧化，反应后对应的产物为氧化产物。
[小结]
氧化、还原的比较
特征 实质 定义 性质
化合价升高 失去电子 氧化反应 还原性
化合价降低 得到电子 还原反应 氧化性
概括起来为：
失电子——化合价升高——被氧化——做还原剂
得电子——化合价降低——被还原——做氧化剂
（四）课堂热身
1．在化学反应中，如果反应前后元素化合价发生变化，一定有 电子 转移，这类反应就属于 氧化还原 反应。元素化合价升高，表明这种物质 失去（或偏离）电子，发生 氧化 反应，这种物质是 还原 剂；元素化合价降低，表明这种物质 得到（或偏向）电子，发生 还原 反应，这种物质是 氧化 剂。
2．在高温时，二氧化碳与灼热的碳发生氧化还原反应的化学方程式是CO2 +C ?2CO ，其中，二氧化碳是 氧化 剂。磷在氧气中燃烧的化学方程式是4P + 5O2 ==2P2O5 其中，磷是 还原 剂。
3．氧化还原反应中，电子的转移包括 得失或偏移 。
4．在3KMnO4 +16HCl == 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2 +7H2O 反应中， KMnO4 是氧化剂；HCl 是还原剂， 氯 元素被氧化； 锰 元素被还原； 氯气 是氧化产物；MnCl2 是还原产物。
5．下列反应中，盐酸作氧化剂的是 (A)
A．Zn +2HCl== H2↑+ ZnCl2 B．CaCO3 + 2HCl == CaCl2 +H2O + CO2↑
C．NaOH + HCl == NaCl + H2O D．4HCl + O2 == 2C12 +2H2O
6．在3Cu2S +22HNO3 == 6Cu(NO3)2 +10NO↑+3H2SO4 + 8H2O 反应中，被氧化的元素是 (C)
A．Cu B．N C．Cu和S D．O和S
7．下列反应中，属于非氧化还原反应的是 (D)
A．3CuS + 8HNO3 == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓+ 4H2O
B．3C12 +6KOH == 5KCl + KClO3 + 3 H2O
C．3H2O2 + 2KCrO2 +2 KOH == 2K2CrO4 + 4H2O
D．3CCl4 +2K2Cr2O7 == =4CrO2Cl2 +3CO2 + 4KCl
8．下列反应中，属于氧化还原反应的是 (C)
A．CaCO3 +2HCl ==CaCl2 +CO2↑+H2O B．CaO + H2O == Ca(OH)2
C．Fe + CuSO4 ＝FeSO4 +Cu D．CaCO3 ?CaO + CO2↑
9．下列说法中，正确的是 (BD)
A．氧化剂本身被氧化 B．氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质
C．还原剂在反应时所含元素的化合价降低 D．还原剂本身被氧化
10．在下列反应中，盐酸作氧化剂的是(B)，盐酸作还原剂的是(C)
A．NaOH+HCl == NaCl +H2O B．Zn+2HCl == ZnCl2 + H2↑
C．MnO2 + 4HCl ?MnCl2 +2H2O +C12 ↑ D．CuO +2HCl＝CuCl2 + H2O
11．分析下列氧化还原反应中化合价变化的关系，并指出氧化剂和还原剂。
(1)2H2 +O2 2H2O 氧化剂：氧气；还原剂：氢气
(2)4P + 5O2 2P2O5 氧化剂：氧气；还原剂：磷
(3) 2KClO3 ?2KCl + 3O2 ↑ 氧化剂：氯酸钾；还原剂：氯酸钾
(4)2HgO ?Hg +O2↑ 氧化剂：氧化汞；还原剂：氧化汞
(5)WO3 +3H2 ? w +3H2O 氧化剂：三氧化钨；还原剂：氢气
[作业]
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§1—1氧化还原反应—1-5

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