人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应教案设计

氧化还原反应教案

【学习目标】

1.区分氧化还原本质与特征，能对常见化学反应分类。

2.利用化合价变化判断反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，并能对反应中物质氧化性、还原性进行判断。熟练书写单、双线桥表示氧化还原中电子的转移。

3.识记常见氧化剂、还原剂，能判断物质氧化性和还原性强弱。

4.掌握价态规律、先后规律、守恒规律内容，并能用相关规律解决实际问题。

5.能根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平氧化还原方程式。

【重、难点】

重点：氧化还原反应基本概念及应用，氧化还原反应规律及应用。

难点：守恒在计算中应用，缺项配平。

【教学过程】

新课导入：初中学过2CuO + C == 2Cu + CO2 ↑从四大基本反应类型上我们将其归为置换反应。

若从得氧、失氧角度分析：C得到氧，被氧化，发生氧化反应CuO失去氧，被还原，发生还原反应由此我们可知氧化反应和还原反应同时发生。

若从化合价角度分析：CuO→Cu，化合价降低，得电子；C→CO2，化合价升高，失电子。

引入

一、氧化还原反应定义、特征及本质

外在特征：化合价升降

本质：电子转移

凡是有化合价变化的反应都是氧化还原反应。

生活中常见的氧化还原反应：食物腐败、钢铁腐蚀、可燃物燃烧等。请同学们填写学案第一部分。待学生填写完后强调本质：电子转移包含得失或偏移，并拿氯化钠和氯化氢形成过程举例让学生认识得失与偏移的区别。所以要么写转移要么写得失或偏移。

某化学反应要么有化合价升降要么没有化合价变化，故可将所有化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。那么我可以这样说，一个化学反应不是氧化还原反应就是非氧化还原反应。那么氧化还原、非氧化还原与初中所学四大基本反应是一个什么关系呢？请同学们结合导学案完成第二部分

二、氧化还原与四大基本反应类型之间关系：

初中所学四大基本反应类型不能包含所有化学反应，如Fe2O3 + 3CO=== 2Fe +3CO2↑不属于初中所学四大基本反应类型，从今天所学氧化还原角度我们可将其归为氧化还原反应。属于上图中右脸空白部分。

老师总结强调：有单质参加的化合反应一定属于氧化还原反应，有单质生成的分解反应一定属于氧化还原反应，有单质参加的反应不一定为氧化还原反应，如 3O2===2O3  。

三、氧化还原反应概念：

氧化还原反应中有元素化合价升高，失去电子（或电子对偏离）的物质我们叫其还原剂，得到的产物为氧化产物。相应在氧化还原反应中有元素化合价降低，得到电子（或电子对偏向）的物质我们叫其氧化剂，对应生成的产物叫还原产物。

强调：氧化剂、还原剂针对于反应物而言。氧化产物、还原产物针对于生成物而言。

因此可总结为“升失氧化还原剂，降得还原氧化剂”。

解释“升（化合价升高）失（失去电子）氧化（发生氧化反应，得到氧化产物，被氧化）还原剂（自身做还原剂具有还原性）”。

“降（化合价降低）得（得到电子）还原（发生还原反应，得到还原产物，被还原）氧化剂（自身做氧化剂，具有氧化性）。

结合相关概念完成学案第三部分。

背诵常见氧化剂：O2、Cl2、KMnO4、FeCl3等，常作还原剂：Al、Zn、Fe、以及C、H2、CO、KI等。

待学生完成例题上方内容无问题后分析

【典型例题1】分析：在2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2的反应中，被氧化的元素是(　　)

A．Fe         B．Br     C．Fe和Br      D．Cl

首先分析化合价FeBr2中Fe为+2价，Br为—1价，Cl2单质中元素化合价为0价，产物中铁元素为+3价，氯元素为—1价、Br元素为0价，由此可知该反应中所有元素化合价都发生变化，氯气中氯元素化合价降低，为氧化剂发生还原反应，在反应中被还原，FeBr2中两种元素化合价均升高，做还原剂，发生氧化反应被氧化，故答案为C。由此可知：被氧化得元素在反应中可能不止一种，同理在同一个反应中被还原得元素可能也不止为一种。

【典型例题1】分析：Cl2在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中(　　)

A．被氧化               B．被还原

C．既被氧化又被还原     D．既未被氧化又未被还原

Cl2在反应物中为单质，其原子化合价为0价，产物NaCl中Cl为—1价，NaClO中Cl化合价为+1价，由此可知反应物氯气中氯元素既升高又降低，故在反应中既被氧化也被还原，故答案为C。其中NaOH中所有元素化合价均未发生变化，故既不是氧化剂也不是还原剂。其中Cl2即是氧化剂也是还原剂。可得出结论：在氧化还原反应中化合价升高和降低得可以是同一物质中元素，某一物质在化学反应中可能即做氧化剂也是还原剂，某一物质可能既不是氧化剂也不是还原剂。

请同学们结合分析完成第三部分例题。结合例3C选项讲解H2O2、KClO3、KMnO4、HNO3作为反应物得到O2，均可自身分解反应得到，不需要另加氧化剂。

四、氧化还原反应中电子转移表示方法：

1.双线桥法（如下示例左图）：书写步骤及注意事项如下。

2.单线桥法（如下示例右图）：书写步骤及注意事项如下。

两种线桥表示法需要教师通过黑板带领学生书写，总结如下步骤及注意事项

教师利用下面方程式讲解当同一物质中同一原子在反应中化合价既升高也降低时单、双线桥画法：3I2  +  6NaOH =  5NaI  +  NaIO3  +  3H2O 随后让学生完成学案。

强调：双线桥中我们二卷书写标明三项，若出题中只列了电子转移这一项，另两项没列出不能作为错误，只关心指向元素及得失电子是否正确即可。

五、氧化性和还原性相对强弱比较:氧化还原反应中基本规律：

氧化剂在反应中表现出氧化性。氧化能力强弱是氧化剂得电子能力强弱，不是得电子数目多少。同理还原剂在反应中表现出还原性。还原能力强弱是还原剂失电子能力强弱，不是失电子数目多少。

氧化、还原性强弱比较方法如下：

1.根据元素活动性顺序判断（从左到右单质还原性依次变弱）：

还原性：K>Ga>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

对应离子氧化性从左到右则依次增强。

2.根据反应所需条件和反应得剧烈程度比较：一般得一组反应中反应条件越低，反应越剧烈，对应反应物得氧化性、还原性越强，比如：

从反应条件可以看出氧化剂得氧化性：KMnO4>MnO2.

3.根据元素价态比较：

（1）一般情况下同种元素得价态越高，其氧化性越强。如氧化性Fe3+>Fe2+，但也有例外，如氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4.

(2)同种元素价态越低，还原性越强，如S2—>S>SO2.

4.根据浓度、温度、溶液得酸碱性比较：

例如氧化性：浓硝酸>稀硝酸；加热时浓硫酸氧化性增强，KMnO4在酸性溶液中氧化性更强。

5.根据氧化还原反应方向判断：

在同一个化学反应中：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

六、氧化还原反应中基本规律：

（一）.强弱规律：在同一个化学反应中：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

应用：物质间氧化性（或还原性）比较或判断氧化剂和有还原剂得物质在一定条件下能否发生。

【典型例题分析1】已知还原性I-＞Fe2+＞Cl-判断反应能否发生：

①I2+2Cl-＝Cl2+2I-  ②2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

解析：首先标注化合价确定元素化合价升降，①中碘单质中碘元素未0价产物中未—1价，化合价降低，故碘单质为氧化剂，氯元素由—1价变成0价故化合价升高为还原剂，然后根据还原性：还原剂＞还原产物，故还原性Cl-＞ I-与已知信息相反，故①不能发生。对于②还原剂为I-，还原产物为Fe2+，故还原性I-＞Fe2+与题目中已知信息相符，故可以发生。

学生结合讲解完成学案内容

（二）价态规律

①化合价能不变就不变，要想变就近变②相邻价态不反应③高价氧化低价还，中间价态两边转（最高价只有氧化性，最低价只有还原性，中间价态既有氧化性也有还原性）。

易错点：①HCl、H2S、H2O  既有氧化性，又有还原性

                  ②金属单质只有还原性

                  ③F2和O2只有氧化性，Cl2既有氧化性，又有还原性

【典型例题分析】

1. SO2和H2S能否用浓H2SO4来干燥？

SO2能用浓硫酸干燥，原因是二者为S的相邻价态不反应，H2S不能用浓硫酸干燥，原因是H2S具有还原性，浓硫酸具有氧化性，二者会反应生成中间价态的S和SO2。

追问：强氧化剂遇强还原剂是否一定发生反应？

不一定，相邻价态时就不反应。

追问：在反应H2S + H2SO4（浓） = S↓ + SO2↑ + 2H2O中，下列说法错误的是（    ）

A.在反应中H2S为还原剂，H2SO4为氧化剂            B.S为还原产物，SO2为氧化产物

C.若反应转移2个电子，则参加反应的H2S为1个   D.该反应转移电子数为2个

解析：B。可用双线桥法给学生讲解。

（三）先后规律：还原剂与多种氧化剂反应时，氧化性强的优先反应。

在Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 （   ）

A．Mg       B．Cu      C． Ag      D．H2

解析：锌粉为还原剂，故先与银离子反应，故答案为C

（四）守恒规律：守恒包括元素守恒，得失电子守恒和电荷守恒，其中得失电子守恒应用较多。许多时候不用书写方程式计算。

【典型例题分析】溶液中有0.2mol XO4-，加入0.3mol Na2SO3恰好反应，已知Na2SO3被氧化成Na2SO4，则还原产物中X的化合价为               。

解析：设X元素化合价变化为a，Na2SO3在反应中化合价升高，故XO4-在反应中化合价降低，Na2SO3化合价升高失电子为0.3×2，故XO4-在反应中化合价降低得电子数为0.2×a，即0.3×2=0.2×a，故a为3. XO4-中X化合价为+7，故反应后为+4。