高中人教版 (新课标)第二章 化学物质及其变化第三节 氧化还原反应教案

第三节   氧化—还原反应

【教学目的】

1．初步掌握根据化合价的变化和电子转移的观点分析氧化—还原反应的方法。

2．从电子转移的观点理解氧化—还原反应实质并能简单运用。

3．初步学习对立统一的辩证唯物主义观点。

【重点和难点】

1．氧化—还原反应的分析方法和实质。

2．用化合价变化和电子转移的观点认识氧化、还原，氧化性、还原性；判断氧化剂和还原剂。

3．氧化—还原反应的电子得失结果（双线桥）和电子转移情况（单线桥）两种表示方法。

【教学方法】

指导学生想、读（P．14~18）、议、练。

【教学过程】

第一课时

【设问】（投影片或小黑板）

1．举例说明什么是氧化反应？还原反应？并指出反应中的氧化剂、还原剂（要求从物质的得氧与失氧进行分析）。

2．以氢气还原氧化铜的反应为例，从得氧、失氧和化合价的变化说明什么是氧化—还原反应？

3．从化合价变化分析以下反应：

（1）2Mg+O22MgO

（2）CO+CuOCu+CO2

（3）2Na+CI2=2NaCI

（4）CaO+H2O=Ca(OH)2

4．以反应（3）为例说明元素化合价变化的原因。

一、氧化—还原反应

1．得氧、失氧只是氧化—还原反应的表观认识。

物质得到氧的反应叫氧化反应，该反应物是还原剂；物质失去氧的反应叫还原反应，该反应物是氧化剂。一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化—还原反应。

根据质量守恒定律，化学反应前、后原子的种类、个数不变。氢气得氧与氧化铜失氧的反应必然同时发生，因此氧化与还原这两个相反的反应必然同时发生在同一反应中，称为氧化—还原反应。

2．元素化合价的变化是氧化—还原反应的特征。

物质的得氧、失氧必然导致物质所含元素化合价的变化。此种认识更接近氧化—还原反应的本质。

指导学生分析设问3所涉及的四个反应。

此反应是氧化—还原反应，且反应物中都有氧元素，但氧化、还原反应发生在碳与铜元素之间，与氧元素无关。

此反应是氧化—还原反应，但反应物中根本不含氧元素。

（4）

反应物中都含氧元素，但所含各元素化合价都没变化，属于非氧化—还原反应。

【结论】凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化—还原反应（既是特征也是判断依据）。所含元素化合价升高的反应物发生氧化反应（被氧化），是还原剂；所含元素化合价降低的反应物发生还原反应（被还原），是氧化剂。

【思考】在氧化—还原反应中被氧化元素化合价升高总数和被还原元素化合价降低总数有什么关系？

3．原子或离子的电子得失（或偏移）是氧化—还原反应的实质。

在钠跟氯气的反应中，由原子结构可推知：

Na－e→Na+ 失电子，化合价升高，被氧化

CI＋e→CI－ 得电子，化合价降价，被还原

【练习】分析锌和稀硫酸的置换反应：

Zn－2e→Zn2+ 失电子，化合价升高，被氧化

2H+＋2e→H2 得电子，化合价降低，被还原

【结论】凡是反应物中原子或离子有电子得失（或偏移）的反应就是氧化—还原反应。原子或离子失去（或偏离）电子的反应物发生氧化反应，是还原剂；原子或离子得到（或偏向）电子的反应物发生还原反应，是氧化剂。

【课堂小结】

1．元素化合价的升降是判断氧化—还原反应的依据。

2．反应物中原子或离子的电子得失（或偏移）是氧化—还原反应的实质。

3．为记忆方便可归纳为：

升、失、氧；降、得、还。

若说剂正相反。

【作业】

1．阅读课本第14~16页。

2．练习：（1）第18页习题1（填在书上）。（2）第18页习题2、3、4题。

第二课时

【练习】（投影片或小黑板）

1．在下列各式中，当左边的物质能生成右边的物质时，试指出下列带点的元素是被氧化还是被还原？

（1）KCIO3→KCI    （2）HCIO→O2    （3）KI→I2    （4）NO2→HNO3

2．以反应MnO2＋4HCIMnCI2＋2H2O＋CI2↑为例，分析氧化—还原反应的特征与实质。

（学生独立习作然后板演讲解）

【新课进行】

二、氧化—还原反应中电子得失情况的表示方法

1．双线桥——表示电子得失的结果

要点：（1）双箭号（从反应物指向生成物）；

（2）箭号起、止所指为同一种元素；

（3）标出得与失电子及总数（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。

【练习】学生讨论、分析、析演：

2．单线桥——表示电子转移情况

要点：（1）单箭号（在反应物之间）；

（2）箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素；

（3）只标转移电子总数，不标得与失（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。

【练习】学生讨论、分析、板演：

说明：上述练习中的第（2）例（*号者）是一娄特殊的氧化—还原反应，其特征是氧化—还原反应发生在同一物质中同一价态的同种元素之间。这样的氧化—还原反应称为歧化反应。

三、运用氧化性、还原性概括物质的化学性质

【提问】从氧化、还原的观点分析氯气和盐酸的化学性质。

本章所学氯气的化学性质，如氯气跟金属单质（钠、铁、铜……）、非金属单质（氢气、磷……）的反应中都是得电子，化合价降低被还原，作氧化剂，因此氯气具有强氧化性；但氯气也有还原性，如氯气跟水、碱溶液所发生歧化反应。其中有一部分氯即是表现了还原性。

盐酸也是既有氧化性又有还原性的。如在盐酸跟镁、铝、锌等较活泼金属发生的置换反应中，盐酸表现了氧化性。在浓盐酸跟二氧化锰反应制取氯气时，盐酸表现了还原性。由于盐酸的氧化性实质上是H+的氧化性，属于酸的通性，即绝大多数酸所具有的共同性质，因此不能把盐酸称为氧化性酸。

金属元素只能失电子，只有正价，所以金属单质只有还原性；非金属元素既能得电子表现负价，又能失（偏离）电子表现正价，所以非金属单质多数既有氧化性又有还原性。

四、常见的氧化剂、还原剂

1．常见的氧化剂

在化学反应中易得电子被还原的物质。

（1）典型的非金属单质如：F2、O2、CI2、Br2、I2、S……（其氧化性强弱与非金属活动性基本一致）。

（2）有变价元素的高价态化合物如：、浓、、、……。

（3）金属阳离子如：Fe3+、Cu2+、(H+)…（在金属与酸、盐溶液的置换反应，如反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu中，实质上是Cu2+离子氧化Fe原子，Cu2+作氧化剂，Fe是还原剂）。

2．常见还原剂

在化学反应是易失电子被氧化的物质。

（1）典型的金属单质如：K、Ca、Na、Mg…（其还原性强弱与金属活动性基本一致）。

（2）某些非金属单质及其化合物如：H2、C、CO…。

（3）有变价元素的最低价态化合物如：H2S、HI、HBr、HCI…。

（4）非金属阴离子如：S2－、I－、Br－、CI－…。

【说明】氧化性、还原性强弱的判断取决于得、失电子的难易，不取决于得、失电子的多少。如钠、铝在化学反应中分别失去1个和3个电子，但钠比铝容易失电子，因此钠的还原性比铝强。

【作业】

1．阅读课本第16~17页。

2．练习：（1）第19页习题5。（2）第30页，复习题3（用2种方法表示）。

注：*号内容为较高要求，可根据学生情况灵活要求。

第三课时

【练习】（投影片或小黑板）

1．判断下列反应哪些是氧化—还原反应，哪些是非氧化—还原反应？是氧化—还原反应的用单线桥（或双线桥）表示电子转移的方向和总数，并指出氧化剂和被氧化的物质。

（1）CI2＋2KI=2KCI＋I2

（2）Ca(CIO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HCIO

（3）3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

（4）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO↑

2．二氧化硫与硫化氢相遇，发生如下反应：

SO2＋2H2S=2H2O＋3S↓

在这个反应中二氧化硫和硫化氢，哪个被氧化，哪个被还原？在反应的产物中，被氧化产物与被还原产物的质量比，分子数之比是多少？

（学生先独立习作，然后讨论、分析、板演）

【新课进行】

【提问】第31页总复习题6从电子得失的观点来看，在已经学过的化学反应类型里，置换反应都属于氧化—还原反应，一部分化合反应和分解反应属于氧化—还原反应，复分解反应都不属于氧化—还原反应。你认为这个结论合理吗？举例说明。

（引导学生分组讨论，然后师生共同归纳）

五、氧化—还原反应和四种基本类型反应的关系

把化学反应分成氧化—还原反应、非氧化—还原反应和四种基本类型反应，是两种不同的分类方法。前者分类根据化学反应实质，后者分类根据反应物、生成物种类的多少和类别，所以从分类的根据上看，前者较后者更深入本质。

1．化合反应

有单质参加，是氧化—还原反应。

2．分解反应

有单质生成，是氧化—还原反应。

NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑

没有单质生成，是非氧化—还原反应。

3．置换反应

都是氧化—还原反应。

4．复分解反应

NaOH＋HCI=NaCI＋H2O

2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4

都是非氧化—还原反应。

【本节小结】（投影片或小黑板）

1．判断氧化—还原反应的外观特征是元素化合价的变化，其反应实质是在反应物之间（原子或离子）发生电子的得失（或转移）。

2．掌握氧化—还原反应的两种表示方法（双线桥、单线桥）的前提是准确判断元素化合价的变化，关键是既符合质量守恒，又符合电子守恒（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。

3．化学反应的不同分类方法的关系是：

有单质参加或生成的化学反应一定是氧化—还原反应。

4．氧化和还原、氧化剂和还原剂都分别是相反的反应和物质，但它们又是相互依存的，在同一个反应中同时发生与存在，同时相互作用。这是普遍的自然规律。

5．氧化—还原反应是和工农业生产、科学技术、日常生活密切相关的重要反应。

【练习】按下列要求，写出已学过的氧化—还原反应方程式（尽可能多地写）。并且用单线桥表示电子转移的方向和总数。

（1）氯气作氧化剂

（2）氯气既作氧化剂，又作还原剂

（3）盐酸作氧化剂

（4）盐酸作还原剂

（5）*同一种物质中的一种元素氧化另一种元素（反应物中含有氯元素）

（学生习作并板演，*号者为较难题可灵活）

参考答案

【作业】

1．阅读课本第14~17页。

2．练习：按指定要求写出下列氧化—还原反应方程式。并且用双线桥表示电子得失的总数，指出氧化剂和还原剂。

（1）反应物中氯元素被氧化；

（2）反应物中氯元素被还原；

（3）反应物中氯元素既被氧化又被还原；

（4）反应物中氯元素既没有被氧化又没有被还原。