高中化学必修一 专题1.3.2氧化剂、还原剂

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第一章  物质及其变化第三节 氧化还原反应第2课时  氧化剂、还原剂 （1）基于化合价变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析。（2）能利用氧化还原反应概念判断物质的氧化性和还原性，归纳常见的氧化剂和还原剂。  【内容分析】本节包括两部分内容:氧化还原反应,氧化剂和还原剂。在认识氧化还原反应本质的基础上，教材从电子转移的角度定义氧化剂和还原剂，并以CuO 与H2、Na与Cl2的反应为例，说明氧化剂和还原剂的关系，同时介绍了中学化学中常用的氧化剂和还原剂等。随后，教材安排了"思考与讨论"，以汽车尾气系统的催化转化器中发生的化学反应为例，引导学生从科学·技术·社会·环境（STSE）视角感受氧化还原反应的社会价值，形成"绿色化学"的理念，增强社会责任感。本节内容的特点是概念多、抽象,理论性强。在呈现方式上,教材一方面注意初、高中的衔接, 结合具体的化学反应实例,以氧化还原反应概念的发展过程为线索,即"得氧、失氧→元素化合价升降→电子转移",从宏观视角（元素）到微观视角（电子),由表及里,环环相扣,逐步揭示氧化还原反应的本质,引导学生建构氧化还原反应的认识模型。另一方面,充分发挥氧化还原反应的社会价值,引导学生从化学的视角分析和解决实际问题,体会化学对人类文明和社会发展的促进作用。【教学重点和难点】重点:氧化还原反应相关概念。难点:氧化还原反应相关概念间的联系。【教学流程】【学习任务一】 氧化还原反应中电子转移的表示方法【练习回顾】Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe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。【设计意图】通过练习复习上一节课学习的化合价升降、电子转移和反应类型的关系。并引出氧化还原反应中电子转移的表示方法。1、双线桥法 表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。（1）基本步骤：标价态→连双线→注得失（2）注意事项：①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；②双线桥上必须注明“得到”或“失去”；③反应中转移电子数=氧化剂“得”电子数=还原剂“失”电子数（3）巧记口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。【学习难点】“得”“失”电子数目判断以Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe为例 【设计意图】电子转移数目的判断是氧化还原反应的重难点，也是高考中常考的知识点（比如在NA题中或是在电化学中的考查），所以必须要掌握好。【小结】电子转移数=“得”或“失”电子数                  =变价的原子数×单个变价原子得（失）电子数【学生活动】用双线桥法分析下列方程式电子转移情况例1：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O例2：例3：【设计意图】上面三个例子代表氧化还原反应的几种类型，例1是部分氧化还原反应，例2为歧化反应，例3为归中反应，通过不同的反应类型突破氧化还原反应电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系。2、单线桥法 表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。（1）基本步骤：标价态→连双线→注得失（2）注意事项：要用箭头标明电子转移的方向；不需要标明“得到”或“失去”【评价任务一】练习：双线桥法和单线桥法表示电子转移正误判断【学习任务二】氧化剂、还原剂1、氧化还原反应的基本概念（1）氧化剂、还原剂氧化剂：得到（或电子对偏向）电子化合价降低的物质。还原剂：失去（或电子对偏离）电子化合价升高的物质。【设计意图】以上述两个熟悉的反应为例，从化合价升降和电子转移两个角度阐述氧化剂、还原剂的概念。（2）氧化性、还原性——什么剂具有什么性？氧化性：物质得电子性质，氧化剂具有氧化性。且物质得电子越容易氧化性越强 还原性：物质失电子性质，还原剂具有还原性。且物质失电子越容易还原性越强 （3）氧化产物、还原产物氧化产物：还原剂被氧化后的生成物。还原产物：氧化剂被还原后的生成物。【思考与交流】1、分析下列反应化合价变化，电子转移情况，并指出在反应中谁是氧化剂?还原剂?氧化产物?还原产物?2、总结氧化还原反应基本概念之间的相互关系，构建氧化还原反应概念模型。【设计意图】通过上述练习将氧化还原反应相关的概念联系起来，有利于帮助同学们构建氧化还原反应概念模型。【小结】氧化还原反应基本概念反应物电子转移（“得”或“失”）化合价升降性质（氧化性或还原性）反应类型产物氧化剂     还原剂     【构建氧化还原反应概念模型】——模型认知的核心素养 【口诀】升—失—氧化——还原剂，降—得—还原——氧化剂。【设计意图】证据推理，模型认知是我们学习化学的重要核心素养，所以在这里学会构建氧化还原反应概念模型是我们本节课要掌握的一种关键能力。2、常见的氧化剂和还原剂（结合化合价分析并列举例子）【评价任务二】1、教材P26、第10题2、教材P25、第7题3、教材P25、第8题4、教材P26、第11题考点：判断氧化剂、还原剂；同一物质既可以作氧化剂，又可以作还原剂。点拨：引导学生从元素化合价进行判断。【设计意图】教材的习题都非常有代表性，充分利用好教材的资源帮助学生有效地理解氧化还原反应相关概念的关系。【思考与讨论】教材P24 【设计意图】充分利用教材资源，以汽车尾气系统的催化转化器中发生的化学反应为例，引导学生从科学·技术·社会·环境（STSE）视角感受氧化还原反应的社会价值，形成"绿色化学"的理念，增强社会责任感。  【生活情景素材】1、红酒中添加SO2具有抗氧化的作用、食品包装中的脱氧剂——还原铁粉【使用建议】导入新课——氧化剂、还原剂的学习。2、氧化还原反应在生活及工业生产上的应用（电镀、金属的冶炼、光合作用、钢铁锈蚀、食物腐败等）【使用建议】充分发挥氧化还原反应的社会价值,引导学生从化学的视角分析和解决实际问题,体会化学对人类文明和社会发展的促进作用。【问题情景素材】1、【思考与交流】（1）分析下列反应化合价变化，电子转移情况，并指出在反应中谁是氧化剂?还原剂?氧化产物?还原产物?（2）总结氧化还原反应基本概念之间的相互关系，构建氧化还原反应概念模型MnO2 ＋ 4HCl  MnCl2＋Cl2↑＋2H2O【使用建议】引导学生用双线桥法分析电子转移情况，帮助学生构建氧化还原反应概念认知模型。2、教材P24【思考与讨论】目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图⒈17)。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。(1)请写出上述反应的化学方程式。(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。 如果是,请指出反应中的氧化剂和还原剂。(3)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用?请查阅资料,了解氧化还原反应在生产和生活中应用的其他具体事例,与同学讨论你对氧化还原反应价值的认识。【使用建议】作为本节课的压轴问题，体现“科学精神与社会责任”的学科素养，注意引导学生从科学·技术·社会·环境（STSE）视角感受氧化还原反应的社会价值，形成"绿色化学"的理念，增强社会责任感。【练习素材】1、判断下列反应中，电子转移表示方法正确的是（     ）【答案】B【解析】A选项，KClO3中，两个氯原子由+5价降到-1价，得到2×6e-；六个氧原子由-2价升到0价，失去6×2e-；反应中转移12e-，A项错误；B选项，两个钠原子失去2×e-,两个氢原子得到2×e-，电子转移方向由钠元素指向氢元素，转移电子数目为2e-；B项正确；C选项，氯元素化合价降低，得到2×e-，铁元素化合价升高，失去2×e-；C项错误；D选项，铜元素失去电子化合价升高，硝酸中氮元素得电子化合价降低，电子转移方向应由铜指向氮，反应中转移6e-，D项错误。【使用建议】评价任务一：氧化还原反应电子转移的表示方法。2、(教材P26、第10题）分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂。(1)2H2+O22H2O(2)4P+5O22P2O5(3)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑(4)2HgO2Hg+O2↑【答案】（1）氧化剂：O2；还原剂H2     （2）氧化剂：O2；还原剂P（3）氧化剂：H2SO4；还原剂Fe         （1）氧化剂：HgO；还原剂HgO3.(教材P25、第7题）下列反应中,HCl做还原剂的是 (       ),HCl做氧化剂的是 (       )。A.NaOH+HCl==NaCl+H2OB.Zn+2HCl==ZnC12+H2↑C.MnO2+4HCl(浓 )MnCl2+2H2O+Cl2↑D.CuO+2HCl==CuCl2+H2O【答案】C;B4.(教材P25、第8题）实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是 (        )。A. SO3→ H2SO4B.Cu→ Cu(NO)3C. CuO→ CuD.CO→ CO2【答案】C【解析】A中无化合价升降；B中铜元素化合价升高，作还原剂，被氧化，需加入氧化剂；C中铜元素化合价降低，作氧化剂，被还原，需加入还原剂；D中碳元素化合价升高，作还原剂，被氧化，加入氧化剂。5、(教材P26、第11题）从氧化剂和还原剂的角度,分析下列三个反应中H2O2的作用。(1)H2O2+H2S=2H2O+S↓(2)H2O2+Cl2==2HC1+O2(3)2H2O2 2H2O+O2↑【答案】（1）H2O2作氧化剂；（2）H2O2作还原剂（3）H2O2既作氧化剂又作还原剂。【使用建议】评价任务二：氧化剂和还原剂