氧化还原反应_教案示例_2[下学期]

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氧化还原反应_教案示例_2[下学期]

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第一节  氧化还原反应
 
一、素质教育目标
 
(一)知识教学点
1.用化合价变化和电子转移的观点加深对氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念的理解。
2.学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应。
3.理解氧化还原反应的实质。
4.初步掌握氧化还原反应的两种表示方法(单、双线桥法)。
5.了解氧化还原反应的类型,学会氧化性、还原性的判断方法。能从氧化性、还原性角度概括物质的化学性质。
(二)能力训练点
1.培养学生运用概念去分析问题、解决问题的能力。
2.培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。
3.培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
(三)德育渗透点
1.对学生进行对立统一、透过现象看本质等辩证唯物主义教育,从而使学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供方法。
2培养学生勤学好问、严谨求实、勇于探索的优秀品质。
 
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
 
1.重点
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.难点
氧化还原反应电子转移的两种表示方法(单、双线桥法)。
3.疑点
(1)氧化还原反应与化学反应的基本类型有何关系?
(2)“钠原子能失去1个电子,铅原子能失去3个电子,所以铅的还原性比钠强。”这种说法正确吗?
(3)元素的价态与氧化性、还原性有何关系?
4.解决办法
(1)重点的解决办法
①复习化合价、离子化合物、共价化合物等概念,抓住化合价的变化跟电子得失的关系,通过分析氢气跟氧化铜的反应,钠在氯气中燃烧等例子,从得氧失氧、化合价的升降、电子转移一环扣一环地由表及里地揭示反应的实质,从而形成氧化还原反应的概念。
②正确理解概念间的相互关系,例如讲氧化剂和还原剂时,应着重说明在氧化还原反应中,氧化剂夺得电子而发生还原反应,还原后的生成物叫做还原产物;还原剂失去电子而发生氧化反应,氧化后的生成物叫氧化产物。让学生认识到氧化剂和还原剂既相互对立,又相互依存,二者缺一不可。
③课堂上要有计划地留出充分的时间给学生进行练习巩固,并在此过程中注意培养学生运用概念分析问题和解决问题的能力。
(2)难点的解决办法
搞清单线桥和双线桥的异同,强调书写时的有关注意事项,指导学生充分练习,对发现的错误给予及时纠正。
(3)疑点的解决办法
①氧化还原反应与化学反应基本类型的关系:置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都是非氧化还原反应;对于化合反应、分解反应,
2Fe+3CO2,CH4+2O2==CO2+2H2O这样的反应只能归属于氧化—还原反应。
②氧化性、还原性强弱只取决于得失电子的难易,而不取决于得失电子的多少。得失电子的难易往往可以通过反应的条件和反应的程度加以判断,一般说来,反应条件越容易,反应的程度越剧烈,则得失电子越容易。例如:Na和盐酸反应比Al和盐酸反应剧烈,尽管反应中Na
③元素价态与氧化性、还原性的关系:一般常见的处于最低价态的
既有氧化性,又有还原性,但通常以一种性质为主。如S、Cl2以氧化性为主。
 
三、课时安排
 
3课时。
 
四、学生活动设计
 
1.给学生设置问题、组织讨论,并指导学生对所学知识进行归纳总结。
2.指导学生利用概念去分析问题、解决问题。
3.通过课堂练习,加深对概念的理解和运用。
 
五、教学步骤
 
第一课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)用化合价变化和电子转移的观点加深对氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念的理解。
(2)学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化一还原反应。
(3)理解氧化还原反应的实质。
2.能力目标
(1)培养学生运用概念去分析问题、解决问题的能力。
(2)培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。
3.德育目标
(1)培养学生善于思考、勤学好问、勇于探索的科学品质。
(2)对学生进行对立统一、透过现象看本质等辩证唯物主义教育,帮助学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供科学的方法。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[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]一种元素一定数目的原子跟其它元素的一定数目的原子化合的性质。
[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形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,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。
[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,所以氢原子和氯原子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。
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[投影] HCl分子的形成过程
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[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:
[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] 电子得失成电子对偏移决定着元素的化合价。
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
[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价变成了铜单质中的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由0价变成了水中的+1价,氢的化合价升高了,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
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价降到-1价;共用电子对偏离于氢原子,氢元素的化合价从0价升高到+1价。所以共用电子时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] 上述概念应强调: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。
[板书] 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] 对上述概念应强调哪些内容?
[回答] 应强调: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。
[板书] 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。
[板书] 4.氧化剂:指反应物中含得电子、化合价降低元素的物质。
[分析] 上述概念应强调:氧化剂是指反应物而言,其本质是得电子,特征为化合价降低。氧化剂具有氧化性。
[板书]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。
[板书]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。
[练习]标出下列反应中多元素的化合价,并分析哪种元素被氧化?哪种元素被还原?哪种物质是氧化剂?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?
①MnO2+4HCl浓 MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KClO3 2KCl+3O2↑
③2Fe+3Cl2 2FeCl3
④NaCl固+H2SO4浓==NaHSO4+HCl↑
MnO2是氧化剂,MnCl2是还原产物。
浓盐酸是还原剂,Cl2是氧化产物。
KClO3既是氧化剂又是还原剂。
KCl为还原产物,O2为氧化产物。
Fe是还原剂,Cl2是氧化剂。
FeCl3既是氧化产物又是还原产物。
④NaCl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:
概括起来为:升失氧、降得还,若说性,两相反。
[投影] 课堂练习:
1.下列反应中,盐酸作氧化剂的是                       [    ]
A.Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
B.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C.NaOH+HCl=NaCl+H2O
D.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2.在3Cu2S+2ZHNO3==6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O反应中,被氧化的元素是    [    ]
A.Cu       B.N        C.Cu和S        D.O和S
3.氧化还原反应中,电子的转移包括:______或______。
4.在2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+7H2O反应中,__________是氧化剂;____是还原剂;______元素被氧化;______元
素被还原;_____是氧化产物;_____是还原产物。
(三)总结与扩展
常见的氧化剂、还原剂:
1.常见的氧化剂
(1)活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2等
(2)含高价金属阳离子的化合物:FeCl3、CuCl2、AgNO3等
(3)含有较高化合价元素的化合物:H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O3、MnO2、HClO4、HClO3、HClO等
2.常见的还原剂
(1)活泼成较活泼的金属:K、Na、Al、Mg、Zn等
(2)含低价金属阳离子的化合物:FeCl2
(3)某些非金属单质:C、H2、Sr、P等
(4)含有较低化合价元素的化合物:HCl、Na2S、KI、NH3、CO、SO2、Na2SO3等在含可变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质成化合物)既可做氧化剂,又可做还原剂。如Cl2、SO2、S、H2O2等既具有氧化性、又具有还原性。
学习中应注意:氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据,是相对而言的,同一物质在不同条件下,不同反应中,可以作还原剂,也可以作氧化剂。如:
(还原剂)(氧化剂)
(氧化剂)(还原剂)
还有一些物质,在同一反应中既是氧化剂又是还原剂。如
(氧化剂、还原剂)
因此对规律性的知识既不能生搬硬套,也不能死记硬背,灵活掌握知识,以辩证的观点去看待问题、解决问题。
(四)板书设计
第三节 氧化还原反应
一、氧化还原反应概念的辨析
1.氧化反应(被氧化):指反应物中某元素,失电子、化合价升高的反应过程。
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。
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。
4.氧化剂:反应物中含得电子、化合价降低元素的物质。氧化剂具有氧化性。
5.还原剂:反应物中会有失电子,化合价升高元素的物质。还原剂具有还原性。
6.氧化产物:被氧化元素对应的产物。
还原产物:被还原元素对应的产物。
氧化还原反应的特征:元素化合价变化。
氧化还原反应的实质:电子发生转移。
小结:升失氧、降得还,说性,两相反。
附:课堂练习答案
1.A    2.C
3.电子得失,共用电子对偏移
 
第二课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)复习、巩固氧化还原反应的概念。
(2)初步掌握氧化还原反应的两种表示方法(单、双线桥法)。2.能力目标
(1)培养学生运用概念去分析问题和解决问题的能力。
(2)培养学生观察能力和语言表达能力。
(3)培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
3.德育目标
(1)对学生进行对立统一,透过现象看本质等辩证唯物主义教育,从而使学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供方法。(2)培养学生勤学好问、严谨求实、勇于探索的优秀品质。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[复习提问] 判断以下反应是否为氧化还原反应;是氧化还原反应的,标出变价元素的化合价,分析谁被氧化,被还原?谁是氧化剂,还原剂?谁是氧化产物,还原产物?
①3Cu+8HNO3(稀)3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O
②Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
③Cu(OH)2 CuO+H2O
Cu是还原剂HNO3是氧化剂
Cu(NO3)2是氧化产物 NO是还原产物
Cl2即是氧化剂又是还原剂
NaClO是氧化产物,NaCl是还原产物
反应前后无化合价改变,属非氧化还原反应。
[引言] 怎样表示氧化还原反应中的电子转移?
[板书]二、氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法:
[讨论]双线桥表示的意义是什么?
[回答]表示化学反应中同一元素的原子或离子得失电子的结果。[讨论]书写双线桥时应注意哪些问题?
[回答] 注意:①首先标出变价元素的化合价。
②用双箭号表示,箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。
③在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数。
[练习]用双线桥表示下列氧化还原反应的电子得失情况,并指出氧化剂、还原剂,氧化产物、还原产物。
①Cl2+2KI==2KCl+I2
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
③Cu+Cl2 CuCl2
④2H2O 2H2↑+O2
氧化剂:Cl2还原剂:KI
还原产物:KCl氧化产物:I2

氧化剂:MnO2还原剂:HCl
还原产物:MnCl2氧化产物:Cl2
氧化剂:Cl2还原剂:Cu
还原产物:CuCl2氧化产物:CuCl2
氧化剂:H2O还原剂:H2O
还原产物:H2氧化产物:O2
[过渡] 下面学习氧化还原反应的另一种表示方法。
[板书]2.单线桥法:
[讨论] 单线桥表示的意义是什么?
[回答] 表示反应物中原子或离子间的电子转移的方向和总数。
[回答] 注意:①首先标出变价元素的化合价。
②单箭号表示,箭号起点为先电子元素,终点为得电子元素。
③线桥上只标电子转移的总数不标得与失。
[练习] 用单线桥表示下列氧化还原反应,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
①Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
②2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
④Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
⑤2Fe+3Cl2 2FeCl3
⑥Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(三)总结与扩展
本课时学习了用单线桥、双线桥来表示氧化还原反应的方法,无论哪种表示法都应注意线桥的箭头、箭尾一定要对准物质中的某元素,还要注意在不同情况下使用不同的表示法,不可将二者混为一谈。在今后的学习中侧重掌握单线桥表示法。
(四)板书设计
二、氧化还原反应电子转移表示法
1.双线桥法
2.单线桥法
 
第三课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)进一步巩固氧化还原反应的有关概念。
(2)了解氧化还原反应与基本反应类型的关系。
(3)了解氧化反应反应的分类。
(4)能从氧化、还原角度概括物质的化学性质。
(5)掌握氧化性、还原性强弱的判断方法。
2.能力目标
(1)培养学生总结概括知识的能力和语言表达能力。
(2)培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
3.德育目标
(1)培养学生用辩证的观点去认识问题、解决问题的能力。
(2)培养学生勇于探索、积极进取、严谨求学的优秀品质。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[练习]对下列氧化还原反应,用单线桥表示电子转移方向和总数,并指出被氧化、被还原以及氧化剂、还原剂。
①C+O2 CO2
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
③2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
④Cl2+H2O==HCl+HClO
[讨论]观察上述四个反应有何不同?
[回答]C和O2反应是不同物质不同元素间的氧化还原反应,其中所有原子的价态均发生了改变;MnO2与浓盐酸的反应也是不
发生价态改变;KClO3分解反应是发生在同一物质不同元素间的氧化还原反应;Cl2和水的反应则是发生在同一物质同一元素间的氧化还原反应。
[讲述]根据以上这些反应的特点,可将氧化还原反应分成如下几类。
[板书]三、氧化还原反应的分类
1.全部氧化还原反应:变价元素的所有原子的价态均发生了变化。
2.部分氧化还原反应:变价元素的原子只有一部分价态发生了变化。
[练习] 在Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+2H2O+4H2O反应中,若有64gCu被氧化,则被还原的HNO3的质量是多少?
找两位同学上台板演。
[板演]解法一:
3Cu───8HNO3
3×64g 8×63g
64g    x
x=168(g)
解法二:
3Cu───2HNO3
3×64g 8×63g
64g    x
x=42(g)
[讨论] 以上两种解法哪一个是正确的?为什么?
[回答] 第二种解法正确。从反应方程式可知3个Cu原子被氧化时,参加反应的HNO3分子为8个,但其中只有2个HNO3分子得到电子被还原(从化合价分析可以判断),因此3个Cu原子还原2个HNO3分子,即应按3Cu—2HNO3这一关系式进行计算,所以第二种解法正确。第一种解法所求为参加反应的HNO3。
[评价] 这位同学分析的非常透彻全面。在对部分氧化还原反应进行计算时,首先要认真审题,搞清楚是让求参加反应的物质还是求被氧化或被还原的物质,然后列关系式进行计算。
[板书] 3.自身氧化还原反应:同一物质中不同元素发生价态改变。
[提问]写出由高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式,标出电子转移方向和总数,提出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
[回答]
(氧化剂、还原剂)(还原产物)(还原产物)(氧化产物)
[板书]4.歧化反应:同一物质中同一元素发生价态的改变。
[讨论] 在3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为多少?
[回答]上述反应为歧化反应。从方程式可知参加反应的3个Cl2分子中,有1个Cl原子由0价升高到+5价,这1个Cl原子被氧化。另外5个Cl原子由0价降低到-1价,这5个Cl原子被还原,因此被氧化的氧原子与被还原的氯原子的原子个数比为1∶5即它们的质量为1∶5。
[讲述] 歧化反应是一种特殊的自身氧化还原反应。
[讨论] 化学反应的四个基本类型是什么?举例证明。
[回答] 1.化合反应:C+O2 CO2
3.置换反应:Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
4.复分解反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl
[设问] 氧化还原反应与基本反应类型之间有什么关系?
[板书] 四、氧化还原反应与反应基本类型的关系
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
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。
[设问] 如何判断物质氧化性、还原性的强弱?
[板书] 五、物质氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据元素化合价判断
[分析] 同种元素处于最低价态时,只具有还原性。如HCl中-1价的Cl处于最低价态,所以HCl只显还原性;同种元素处于最高价态时,只具有氧化性。如KMnO4中+7价Mn是最高价态,KMnO4只具氧化性;元素处于中间价态时既具有氧化性又有还原性,但通常以一种性质为主。如Cl2中0价的Cl处于中间价态,Cl2既有氧化性又有还原性,但以氧化性为主。
[板书] 最高价——氧化性
最低价——还原性
中间价——既有氧化性又有还原性
[练习] 具有还原性的离子是                            [    ]
A.MnO4-        B.NO3-       C.Br-       D.Fe3+
[回答]A.中Mn为+7价,是锰元素的最高价态,B.中N为+5价,是氮元素的最高价态,D.中Fe为+3价,是铁元素的最高价态,因此A.、B.、D.中的离子只具有氧化性。C.中Br为-1价,是溴的最低价态,所以Br-只具有还原性,故选C。
[练习]盐酸的性质是                                   [    ]
A.有酸性、没有氧化性和还原性
B.有酸性和氧化性,没有还原性
C.有酸性和还原性,没有氧化性
D.有氧化性和还原性,还有酸性
[回答]HCl溶于水即得盐酸,盐酸中有以下电离方式:HCl==H++Cl-,存在H+,Cl-,H2O。H+处于氢元素的最高价态,具氧化性;Cl-处于氯元素的最低价态,具还原性;因H+存在盐酸还具有酸性。因此盐酸具有氧化性、还原性和酸性,故选D。
[提问]写出实验室分别用MnO2、KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式,并判断氧化剂、氧化性的强弱顺序。
[板演并回答] MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O
以上两个反应中,显然,氧化同一物质时氧化剂的氧化能力愈强,反应条件要求越低,反应就越容易进行,因此我们可通过化学反应的条件以及反应的程度来判断物质氧化、还原性的强弱。因此上题中氧化性强弱顺序为:KMnO4>MnO2
[板书]2.依据化学反应条件和反应的程度判断
3.依据反应方程式进行,判断
氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原性>还原产物
[练习]根据下列三个反应的化学方程式:
①2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②2KI+Cl2==2KCl+I2
③Na2S+I2==2NaI+S
判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是                [    ]
A.Cl2>I2>KMnO4>S
B.KMnO4>Cl2>I2>S
C.I2>Cl2>KMnO4>S
D.KMnO4>Cl2>S>I2
[回答] 发生氧化还原反应应具备的条件是:氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力;还原剂的还原能力必须大于还原产物的还原能力。因此对上述反应,首先应正确地判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后再根据发生条件比较出氧化性、还原性的强弱顺序。如①反应中:
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂       还原剂                还原产物    氧化产物
由这一反应可判断出:氧化性KMnO4>Cl2
同理:由②反应可判断出氧化性Cl2>I2,由③反应可知氧化性I2>S。综合考虑氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>Cl2>I2>S,故B为正确答案。
[板书]4.依据金属活动性顺进行判断
[板书] 5.依据被氧化或被还原的程度不同进行判断
Cl2>S。
[讨论]“在化学反应中,钠原子能失去1个电子,铝原子能失去3个电子,所以铝的还原性比钠强。”这种说法正确吗?
[分析] 氧化性、还原性强弱只取决于得失电子的难易,而不取决于得失电子的多少。得失电子的难易往往可以通过反应的条件和反应的程度加以判断,一般说来,反应条件越容易,反应的程度越剧烈,则得失电子越容易。如Na和盐酸反应比Al和盐酸反应剧烈,尽管反应中Na
[投影] 巩固与练习
1.需要加入适当的氧化剂才能实现的反应是                [    ]
A.PCl3→PCl5                 B.MnO2→Mn2+
C.SO2→SO32-                D.Fe→Fe3O4
2.依据2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2和2FeCl2+Cl2==2FeCl3两个反应判断:
(1)氧化由强到弱排列顺序正确的是______。
(2)还原性由强到弱排列顺序正确的是_____。
A.Cl2>Fe3+>I2               B.I->Fe2+>Cl-
C.Fe3+>Cl2>I2               D.Cl->I->Fe2+
3.按要求各写一个化学方程式,氯元素在反应物中:
(1)被氧化________。
(2)被还原________。
(3)既被氧化又被还原_______。
(4)既未被氧化又未被还原_______。
(三)总结与扩展
1.掌握重要的知识点
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2.抓住概念间的相互关系
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3.氧化还原反应中的一些规律
(1)氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力,还原剂的还原能力必须大于还原产物的能力,氧化还原反应才能发生。即:
氧化剂    +   还原剂→     还原产物+    氧化产物
(强氧化性)(强还原性)(弱还原性)(弱氧化性)
(2)同种元素之间,若价态相邻,则不发生氧化还原反应;若价态相间隔,一般在一定条件下能反应。如C与CO不能反应而C与CO2可以反应。
(3)同种元素不同价态物质间的氧化还原反应,氧化剂被还原到的价态不能低于还原剂被氧化到的价态。如:
(4)多个氧化剂的混合物遇同一还原剂时,氧化性强的优先反应。反之亦然。
如把一定量的Zn粉加入到物质的量浓度相同的Ag+、Cu2+的混合溶液中。因氧化能力Ag+>Cu2+,所以Zn先被Ag+氧化。
(四)板书设计
三、氧化还原反应的分类
1.全部氧化还原反应:变价元素的所有原子的价态均发生了变化。
2.部分氧化还原反应:变价元素的原子只有一部分价态发生了变化。
3.自身氧化还原反应:同一物质中不同元素发生价态改变。
4.歧化反应:同一物质中同一元素发生价态的改变。
四、氧化还原反应与反应基本类型的关系
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
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。
五、物质氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据元素化合价判断
最高价——氧化性
最低价——还原性
中间价——既有氧化性又有还原性
2.依据化学反应条件和反应的程度判断
3.依据反应方程式进行判断
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
4.依据金属活动性顺序进行判断
5.依据被氧化或被还原的程度不同判断
∴单质氧化性:Cl2>S
附:巩固与练习答案
1.A、D   2.(1)A    (2)B.
3.(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)Cu+Cl2 CuCl2
(3)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
(4)HCl+NaOH==NaCl+H2O
 
六、布置作业
 
课本第21~22页,第1~6题。
 
七、参考资料
第三节  氧化还原反应
 
一、素质教育目标
 
(一)知识教学点
1.用化合价变化和电子转移的观点加深对氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念的理解。
2.学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应。
3.理解氧化还原反应的实质。
4.初步掌握氧化还原反应的两种表示方法(单、双线桥法)。
5.了解氧化还原反应的类型,学会氧化性、还原性的判断方法。能从氧化性、还原性角度概括物质的化学性质。
(二)能力训练点
1.培养学生运用概念去分析问题、解决问题的能力。
2.培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。
3.培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
(三)德育渗透点
1.对学生进行对立统一、透过现象看本质等辩证唯物主义教育,从而使学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供方法。
2培养学生勤学好问、严谨求实、勇于探索的优秀品质。
 
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
 
1.重点
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.难点
氧化还原反应电子转移的两种表示方法(单、双线桥法)。
3.疑点
(1)氧化还原反应与化学反应的基本类型有何关系?
(2)“钠原子能失去1个电子,铅原子能失去3个电子,所以铅的还原性比钠强。”这种说法正确吗?
(3)元素的价态与氧化性、还原性有何关系?
4.解决办法
(1)重点的解决办法
①复习化合价、离子化合物、共价化合物等概念,抓住化合价的变化跟电子得失的关系,通过分析氢气跟氧化铜的反应,钠在氯气中燃烧等例子,从得氧失氧、化合价的升降、电子转移一环扣一环地由表及里地揭示反应的实质,从而形成氧化还原反应的概念。
②正确理解概念间的相互关系,例如讲氧化剂和还原剂时,应着重说明在氧化还原反应中,氧化剂夺得电子而发生还原反应,还原后的生成物叫做还原产物;还原剂失去电子而发生氧化反应,氧化后的生成物叫氧化产物。让学生认识到氧化剂和还原剂既相互对立,又相互依存,二者缺一不可。
③课堂上要有计划地留出充分的时间给学生进行练习巩固,并在此过程中注意培养学生运用概念分析问题和解决问题的能力。
(2)难点的解决办法
搞清单线桥和双线桥的异同,强调书写时的有关注意事项,指导学生充分练习,对发现的错误给予及时纠正。
(3)疑点的解决办法
①氧化还原反应与化学反应基本类型的关系:置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都是非氧化还原反应;对于化合反应、分解反应,
2Fe+3CO2,CH4+2O2==CO2+2H2O这样的反应只能归属于氧化—还原反应。
②氧化性、还原性强弱只取决于得失电子的难易,而不取决于得失电子的多少。得失电子的难易往往可以通过反应的条件和反应的程度加以判断,一般说来,反应条件越容易,反应的程度越剧烈,则得失电子越容易。例如:Na和盐酸反应比Al和盐酸反应剧烈,尽管反应中Na
③元素价态与氧化性、还原性的关系:一般常见的处于最低价态的
既有氧化性,又有还原性,但通常以一种性质为主。如S、Cl2以氧化性为主。
 
三、课时安排
 
3课时。
 
四、学生活动设计
 
1.给学生设置问题、组织讨论,并指导学生对所学知识进行归纳总结。
2.指导学生利用概念去分析问题、解决问题。
3.通过课堂练习,加深对概念的理解和运用。
 
五、教学步骤
 
第一课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)用化合价变化和电子转移的观点加深对氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念的理解。
(2)学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化一还原反应。
(3)理解氧化还原反应的实质。
2.能力目标
(1)培养学生运用概念去分析问题、解决问题的能力。
(2)培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。
3.德育目标
(1)培养学生善于思考、勤学好问、勇于探索的科学品质。
(2)对学生进行对立统一、透过现象看本质等辩证唯物主义教育,帮助学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供科学的方法。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[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]一种元素一定数目的原子跟其它元素的一定数目的原子化合的性质。
[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形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,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。
[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,所以氢原子和氯原子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。
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[投影] HCl分子的形成过程
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[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:
[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] 电子得失成电子对偏移决定着元素的化合价。
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
[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价变成了铜单质中的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由0价变成了水中的+1价,氢的化合价升高了,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
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价降到-1价;共用电子对偏离于氢原子,氢元素的化合价从0价升高到+1价。所以共用电子时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] 上述概念应强调: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。
[板书] 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] 对上述概念应强调哪些内容?
[回答] 应强调: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。
[板书] 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。
[板书] 4.氧化剂:指反应物中含得电子、化合价降低元素的物质。
[分析] 上述概念应强调:氧化剂是指反应物而言,其本质是得电子,特征为化合价降低。氧化剂具有氧化性。
[板书]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。
[板书]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。
[练习]标出下列反应中多元素的化合价,并分析哪种元素被氧化?哪种元素被还原?哪种物质是氧化剂?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?
①MnO2+4HCl浓 MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KClO3 2KCl+3O2↑
③2Fe+3Cl2 2FeCl3
④NaCl固+H2SO4浓==NaHSO4+HCl↑
MnO2是氧化剂,MnCl2是还原产物。
浓盐酸是还原剂,Cl2是氧化产物。
KClO3既是氧化剂又是还原剂。
KCl为还原产物,O2为氧化产物。
Fe是还原剂,Cl2是氧化剂。
FeCl3既是氧化产物又是还原产物。
④NaCl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:
概括起来为:升失氧、降得还,若说性,两相反。
[投影] 课堂练习:
1.下列反应中,盐酸作氧化剂的是                       [    ]
A.Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
B.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C.NaOH+HCl=NaCl+H2O
D.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2.在3Cu2S+2ZHNO3==6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O反应中,被氧化的元素是    [    ]
A.Cu       B.N        C.Cu和S        D.O和S
3.氧化还原反应中,电子的转移包括:______或______。
4.在2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+7H2O反应中,__________是氧化剂;____是还原剂;______元素被氧化;______元
素被还原;_____是氧化产物;_____是还原产物。
(三)总结与扩展
常见的氧化剂、还原剂:
1.常见的氧化剂
(1)活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2等
(2)含高价金属阳离子的化合物:FeCl3、CuCl2、AgNO3等
(3)含有较高化合价元素的化合物:H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O3、MnO2、HClO4、HClO3、HClO等
2.常见的还原剂
(1)活泼成较活泼的金属:K、Na、Al、Mg、Zn等
(2)含低价金属阳离子的化合物:FeCl2
(3)某些非金属单质:C、H2、Sr、P等
(4)含有较低化合价元素的化合物:HCl、Na2S、KI、NH3、CO、SO2、Na2SO3等在含可变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质成化合物)既可做氧化剂,又可做还原剂。如Cl2、SO2、S、H2O2等既具有氧化性、又具有还原性。
学习中应注意:氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据,是相对而言的,同一物质在不同条件下,不同反应中,可以作还原剂,也可以作氧化剂。如:
(还原剂)(氧化剂)
(氧化剂)(还原剂)
还有一些物质,在同一反应中既是氧化剂又是还原剂。如
(氧化剂、还原剂)
因此对规律性的知识既不能生搬硬套,也不能死记硬背,灵活掌握知识,以辩证的观点去看待问题、解决问题。
(四)板书设计
第三节 氧化还原反应
一、氧化还原反应概念的辨析
1.氧化反应(被氧化):指反应物中某元素,失电子、化合价升高的反应过程。
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。
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。
4.氧化剂:反应物中含得电子、化合价降低元素的物质。氧化剂具有氧化性。
5.还原剂:反应物中会有失电子,化合价升高元素的物质。还原剂具有还原性。
6.氧化产物:被氧化元素对应的产物。
还原产物:被还原元素对应的产物。
氧化还原反应的特征:元素化合价变化。
氧化还原反应的实质:电子发生转移。
小结:升失氧、降得还,说性,两相反。
附:课堂练习答案
1.A    2.C
3.电子得失,共用电子对偏移
 
第二课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)复习、巩固氧化还原反应的概念。
(2)初步掌握氧化还原反应的两种表示方法(单、双线桥法)。2.能力目标
(1)培养学生运用概念去分析问题和解决问题的能力。
(2)培养学生观察能力和语言表达能力。
(3)培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
3.德育目标
(1)对学生进行对立统一,透过现象看本质等辩证唯物主义教育,从而使学生树立正确的自然观,为能够辩证地、全面地认识自然界和人类社会提供方法。(2)培养学生勤学好问、严谨求实、勇于探索的优秀品质。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[复习提问] 判断以下反应是否为氧化还原反应;是氧化还原反应的,标出变价元素的化合价,分析谁被氧化,被还原?谁是氧化剂,还原剂?谁是氧化产物,还原产物?
①3Cu+8HNO3(稀)3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O
②Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
③Cu(OH)2 CuO+H2O
Cu是还原剂HNO3是氧化剂
Cu(NO3)2是氧化产物 NO是还原产物
Cl2即是氧化剂又是还原剂
NaClO是氧化产物,NaCl是还原产物
反应前后无化合价改变,属非氧化还原反应。
[引言] 怎样表示氧化还原反应中的电子转移?
[板书]二、氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法:
[讨论]双线桥表示的意义是什么?
[回答]表示化学反应中同一元素的原子或离子得失电子的结果。[讨论]书写双线桥时应注意哪些问题?
[回答] 注意:①首先标出变价元素的化合价。
②用双箭号表示,箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。
③在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数。
[练习]用双线桥表示下列氧化还原反应的电子得失情况,并指出氧化剂、还原剂,氧化产物、还原产物。
①Cl2+2KI==2KCl+I2
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
③Cu+Cl2 CuCl2
④2H2O 2H2↑+O2
氧化剂:Cl2还原剂:KI
还原产物:KCl氧化产物:I2

氧化剂:MnO2还原剂:HCl
还原产物:MnCl2氧化产物:Cl2
氧化剂:Cl2还原剂:Cu
还原产物:CuCl2氧化产物:CuCl2
氧化剂:H2O还原剂:H2O
还原产物:H2氧化产物:O2
[过渡] 下面学习氧化还原反应的另一种表示方法。
[板书]2.单线桥法:
[讨论] 单线桥表示的意义是什么?
[回答] 表示反应物中原子或离子间的电子转移的方向和总数。
[回答] 注意:①首先标出变价元素的化合价。
②单箭号表示,箭号起点为先电子元素,终点为得电子元素。
③线桥上只标电子转移的总数不标得与失。
[练习] 用单线桥表示下列氧化还原反应,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
①Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
②2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
④Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
⑤2Fe+3Cl2 2FeCl3
⑥Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(三)总结与扩展
本课时学习了用单线桥、双线桥来表示氧化还原反应的方法,无论哪种表示法都应注意线桥的箭头、箭尾一定要对准物质中的某元素,还要注意在不同情况下使用不同的表示法,不可将二者混为一谈。在今后的学习中侧重掌握单线桥表示法。
(四)板书设计
二、氧化还原反应电子转移表示法
1.双线桥法
2.单线桥法
 
第三课时
 
(一)明确目标
1.知识目标
(1)进一步巩固氧化还原反应的有关概念。
(2)了解氧化还原反应与基本反应类型的关系。
(3)了解氧化反应反应的分类。
(4)能从氧化、还原角度概括物质的化学性质。
(5)掌握氧化性、还原性强弱的判断方法。
2.能力目标
(1)培养学生总结概括知识的能力和语言表达能力。
(2)培养学生形成规律性认识的能力,进一步发展学生的思维能力。
3.德育目标
(1)培养学生用辩证的观点去认识问题、解决问题的能力。
(2)培养学生勇于探索、积极进取、严谨求学的优秀品质。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[练习]对下列氧化还原反应,用单线桥表示电子转移方向和总数,并指出被氧化、被还原以及氧化剂、还原剂。
①C+O2 CO2
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
③2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
④Cl2+H2O==HCl+HClO
[讨论]观察上述四个反应有何不同?
[回答]C和O2反应是不同物质不同元素间的氧化还原反应,其中所有原子的价态均发生了改变;MnO2与浓盐酸的反应也是不
发生价态改变;KClO3分解反应是发生在同一物质不同元素间的氧化还原反应;Cl2和水的反应则是发生在同一物质同一元素间的氧化还原反应。
[讲述]根据以上这些反应的特点,可将氧化还原反应分成如下几类。
[板书]三、氧化还原反应的分类
1.全部氧化还原反应:变价元素的所有原子的价态均发生了变化。
2.部分氧化还原反应:变价元素的原子只有一部分价态发生了变化。
[练习] 在Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+2H2O+4H2O反应中,若有64gCu被氧化,则被还原的HNO3的质量是多少?
找两位同学上台板演。
[板演]解法一:
3Cu───8HNO3
3×64g 8×63g
64g    x
x=168(g)
解法二:
3Cu───2HNO3
3×64g 8×63g
64g    x
x=42(g)
[讨论] 以上两种解法哪一个是正确的?为什么?
[回答] 第二种解法正确。从反应方程式可知3个Cu原子被氧化时,参加反应的HNO3分子为8个,但其中只有2个HNO3分子得到电子被还原(从化合价分析可以判断),因此3个Cu原子还原2个HNO3分子,即应按3Cu—2HNO3这一关系式进行计算,所以第二种解法正确。第一种解法所求为参加反应的HNO3。
[评价] 这位同学分析的非常透彻全面。在对部分氧化还原反应进行计算时,首先要认真审题,搞清楚是让求参加反应的物质还是求被氧化或被还原的物质,然后列关系式进行计算。
[板书] 3.自身氧化还原反应:同一物质中不同元素发生价态改变。
[提问]写出由高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式,标出电子转移方向和总数,提出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
[回答]
(氧化剂、还原剂)(还原产物)(还原产物)(氧化产物)
[板书]4.歧化反应:同一物质中同一元素发生价态的改变。
[讨论] 在3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为多少?
[回答]上述反应为歧化反应。从方程式可知参加反应的3个Cl2分子中,有1个Cl原子由0价升高到+5价,这1个Cl原子被氧化。另外5个Cl原子由0价降低到-1价,这5个Cl原子被还原,因此被氧化的氧原子与被还原的氯原子的原子个数比为1∶5即它们的质量为1∶5。
[讲述] 歧化反应是一种特殊的自身氧化还原反应。
[讨论] 化学反应的四个基本类型是什么?举例证明。
[回答] 1.化合反应:C+O2 CO2
3.置换反应:Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
4.复分解反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl
[设问] 氧化还原反应与基本反应类型之间有什么关系?
[板书] 四、氧化还原反应与反应基本类型的关系
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
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。
[设问] 如何判断物质氧化性、还原性的强弱?
[板书] 五、物质氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据元素化合价判断
[分析] 同种元素处于最低价态时,只具有还原性。如HCl中-1价的Cl处于最低价态,所以HCl只显还原性;同种元素处于最高价态时,只具有氧化性。如KMnO4中+7价Mn是最高价态,KMnO4只具氧化性;元素处于中间价态时既具有氧化性又有还原性,但通常以一种性质为主。如Cl2中0价的Cl处于中间价态,Cl2既有氧化性又有还原性,但以氧化性为主。
[板书] 最高价——氧化性
最低价——还原性
中间价——既有氧化性又有还原性
[练习] 具有还原性的离子是                            [    ]
A.MnO4-        B.NO3-       C.Br-       D.Fe3+
[回答]A.中Mn为+7价,是锰元素的最高价态,B.中N为+5价,是氮元素的最高价态,D.中Fe为+3价,是铁元素的最高价态,因此A.、B.、D.中的离子只具有氧化性。C.中Br为-1价,是溴的最低价态,所以Br-只具有还原性,故选C。
[练习]盐酸的性质是                                   [    ]
A.有酸性、没有氧化性和还原性
B.有酸性和氧化性,没有还原性
C.有酸性和还原性,没有氧化性
D.有氧化性和还原性,还有酸性
[回答]HCl溶于水即得盐酸,盐酸中有以下电离方式:HCl==H++Cl-,存在H+,Cl-,H2O。H+处于氢元素的最高价态,具氧化性;Cl-处于氯元素的最低价态,具还原性;因H+存在盐酸还具有酸性。因此盐酸具有氧化性、还原性和酸性,故选D。
[提问]写出实验室分别用MnO2、KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式,并判断氧化剂、氧化性的强弱顺序。
[板演并回答] MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O
以上两个反应中,显然,氧化同一物质时氧化剂的氧化能力愈强,反应条件要求越低,反应就越容易进行,因此我们可通过化学反应的条件以及反应的程度来判断物质氧化、还原性的强弱。因此上题中氧化性强弱顺序为:KMnO4>MnO2
[板书]2.依据化学反应条件和反应的程度判断
3.依据反应方程式进行,判断
氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原性>还原产物
[练习]根据下列三个反应的化学方程式:
①2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②2KI+Cl2==2KCl+I2
③Na2S+I2==2NaI+S
判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是                [    ]
A.Cl2>I2>KMnO4>S
B.KMnO4>Cl2>I2>S
C.I2>Cl2>KMnO4>S
D.KMnO4>Cl2>S>I2
[回答] 发生氧化还原反应应具备的条件是:氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力;还原剂的还原能力必须大于还原产物的还原能力。因此对上述反应,首先应正确地判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后再根据发生条件比较出氧化性、还原性的强弱顺序。如①反应中:
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂       还原剂                还原产物    氧化产物
由这一反应可判断出:氧化性KMnO4>Cl2
同理:由②反应可判断出氧化性Cl2>I2,由③反应可知氧化性I2>S。综合考虑氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>Cl2>I2>S,故B为正确答案。
[板书]4.依据金属活动性顺进行判断
[板书] 5.依据被氧化或被还原的程度不同进行判断
Cl2>S。
[讨论]“在化学反应中,钠原子能失去1个电子,铝原子能失去3个电子,所以铝的还原性比钠强。”这种说法正确吗?
[分析] 氧化性、还原性强弱只取决于得失电子的难易,而不取决于得失电子的多少。得失电子的难易往往可以通过反应的条件和反应的程度加以判断,一般说来,反应条件越容易,反应的程度越剧烈,则得失电子越容易。如Na和盐酸反应比Al和盐酸反应剧烈,尽管反应中Na
[投影] 巩固与练习
1.需要加入适当的氧化剂才能实现的反应是                [    ]
A.PCl3→PCl5                 B.MnO2→Mn2+
C.SO2→SO32-                D.Fe→Fe3O4
2.依据2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2和2FeCl2+Cl2==2FeCl3两个反应判断:
(1)氧化由强到弱排列顺序正确的是______。
(2)还原性由强到弱排列顺序正确的是_____。
A.Cl2>Fe3+>I2               B.I->Fe2+>Cl-
C.Fe3+>Cl2>I2               D.Cl->I->Fe2+
3.按要求各写一个化学方程式,氯元素在反应物中:
(1)被氧化________。
(2)被还原________。
(3)既被氧化又被还原_______。
(4)既未被氧化又未被还原_______。
(三)总结与扩展
1.掌握重要的知识点
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2.抓住概念间的相互关系
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3.氧化还原反应中的一些规律
(1)氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力,还原剂的还原能力必须大于还原产物的能力,氧化还原反应才能发生。即:
氧化剂    +   还原剂→     还原产物+    氧化产物
(强氧化性)(强还原性)(弱还原性)(弱氧化性)
(2)同种元素之间,若价态相邻,则不发生氧化还原反应;若价态相间隔,一般在一定条件下能反应。如C与CO不能反应而C与CO2可以反应。
(3)同种元素不同价态物质间的氧化还原反应,氧化剂被还原到的价态不能低于还原剂被氧化到的价态。如:
(4)多个氧化剂的混合物遇同一还原剂时,氧化性强的优先反应。反之亦然。
如把一定量的Zn粉加入到物质的量浓度相同的Ag+、Cu2+的混合溶液中。因氧化能力Ag+>Cu2+,所以Zn先被Ag+氧化。
(四)板书设计
三、氧化还原反应的分类
1.全部氧化还原反应:变价元素的所有原子的价态均发生了变化。
2.部分氧化还原反应:变价元素的原子只有一部分价态发生了变化。
3.自身氧化还原反应:同一物质中不同元素发生价态改变。
4.歧化反应:同一物质中同一元素发生价态的改变。
四、氧化还原反应与反应基本类型的关系
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
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。
五、物质氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据元素化合价判断
最高价——氧化性
最低价——还原性
中间价——既有氧化性又有还原性
2.依据化学反应条件和反应的程度判断
3.依据反应方程式进行判断
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
4.依据金属活动性顺序进行判断
5.依据被氧化或被还原的程度不同判断
∴单质氧化性:Cl2>S
附:巩固与练习答案
1.A、D   2.(1)A    (2)B.
3.(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)Cu+Cl2 CuCl2
(3)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
(4)HCl+NaOH==NaCl+H2O
 
六、布置作业
 
课本第21~22页,第1~6题。
 
七、参考资料

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