【原】2022.8.31 1.3 氧化还原反应

教学目标：

1.能够根据元素化合价改变判断氧化还原反应；

2.能够结合具体的氧化还原反应建立如下关联：化学反应中某物质所含元素化合价升高（或降低），相应原子失电子（或得电子），该物质发生氧化反应（或还原反应），是氧化还原反应中的还原剂；

3.能够从得失电子角度解释氧化还原反应的实质；

4.能够列举常见的氧化剂和还原剂；

5.能够根据所含元素化合价升降趋势预测物质可能具有的氧化性或还原性，并设计实验方案进行验证；

6.能够发生生活中的氧化还原反应，体会氧化还原反应普遍存在；能够运用氧化还原反应的有关理论解释相关现象或解决有关问题。

教学重难点：

能够从得失电子角度解释氧化还原反应的实质；能够根据所含元素化合价升降趋势预测物质可能具有的氧化性或还原性，并设计实验方案进行验证；能够运用氧化还原反应的有关理论解释相关现象或解决有关问题。

教学时数：3课时

教学过程：

第一课时《认识氧化还原反应》

教学环节	师生活动
认识氧化还原反应	问题：我们在初中阶段学过哪些与铜有关的化学反应？ 学生：铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，氢气把氧化铜还原为铜，金属铁从硫酸铜溶液中将铜置换出来，氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应产生氢氧化铜沉淀。 问题：这些反应中，铜元素发生了哪些变化？前三个反应与最后一个反应的特征有什么不同？前三个反应的本质是怎样的？ 【总结提升】元素化合价升高的物质发生的反应称为氧化反应，元素化合价降低的物质发生的反应称为还原反应。（标注化合价升高降低）
氧化还原反应的实质	【交流研讨】 问题1：金属钠可以在氯气中剧烈燃烧生成氯化钠，这个反应属于氧化还原反应吗？氯气有氯分子构成，一个氯分子由两个氯原子构成。钠原子和氯原子是怎样变化为钠离子和氯离子并进而形成氯化钠的呢？ 问题2：利用电流表装置进行铁与硫酸铜溶液的反应实验，实验现象之一是电流表指针发生偏转。这一实验现象对于你认识铁与硫酸铜溶液的反应实质有什么启示？ 问题3：根据以上讨论和实验现象，你认为氧化还原反应的实质是什么？ 【总结提升】氧化还原反应的实质是电子转移，即电子得失（电子对偏离或偏向）。 元素的原子失去电子（或电子对偏离），元素化合价升高，物质发生氧化反应（被氧化）；元素的原子得到电子（或电子对偏向），元素化合价降低，物质发生还原反应（被还原）。 问题：氧化反应与还原反应是什么关系？氧化反应和还原反应是分别发生的吗？ 【总结提升】氧化反应和还原反应这两个对立的过程相互依存，统一于一个氧化还原反应之中。
氧化还原反应的发展	问题：氧化还原反应与四大基本反应的关系是什么？ 问题：氧化还原反应是如何发展的？（初中到高中也经历概念发展） 学生：得氧、失氧→化合价升高降低→得失电子（电子对偏向/电子对偏离）

第二课时《氧化剂和还原剂》

教学环节	师生活动
认识氧化剂和还原剂	【交流研讨】以下氧化还原反应中，化合价升高的元素有哪些，化合价降低的元素有哪些？哪种反应物含有化合价升高的元素，哪种反应物含有化合价降低的元素？ 铜和氧气的反应；氢气和氧化铜的反应；一氧化碳和三氧化二铁的反应。 【总结提升】元素的化合价升高，即失去电子（或电子对偏离）的物质具有还原性，是还原剂；所含元素的化合价降低，即得到电子（或电子对偏向）的物质具有氧化性，是氧化剂。（标注化合价得失）
氧化还原反应再认识	问题：你认为用作氧化剂和还原剂的物质分别应该具有怎样的特点？ 问题：你觉得哪些物质可能具有氧化性？（化合价较高） 问题：你觉得哪些物质可能具有还原性？（化合价较低） 师：常用作氧化剂的物质有氧气、氯气等非金属单质，浓硫酸、硝酸等含氧酸，以及高锰酸钾、氯化铁、氯酸钾等含有较高价态元素的盐；常用作还原剂的物质有铝、锌、铁等活泼金属单质，碳、氢气等非金属单质，以及一些含有较低价态元素的氧化物（一氧化碳、二氧化硫等）和盐（碘化钾、亚硫酸钠、硫酸亚铁等）。 问题：以上物质分别可能具有氧化性和还原性的原因是什么？一定能氧化或还原吗？（是否真能氧化或还原还得实验验证，氧化性还原性差异） 【总结提升】氧化还原反应为我们认识和研究物质增添了新的视角——从氧化性、还原性的角度认识和研究物质的性质。当某物质所含元素处于较高价态时，元素有降低价态的趋势，该物质可能具有氧化性；当某物质所含元素处于较低价态时，元素有升高价态的趋势，该物质可能具有还原性。
巩固提升	相关练习

第二课时《氧化剂和还原剂》

教学环节	师生活动
认识氧化剂和还原剂	【交流研讨】以下氧化还原反应中，化合价升高的元素有哪些，化合价降低的元素有哪些？哪种反应物含有化合价升高的元素，哪种反应物含有化合价降低的元素？ 铜和氧气的反应；氢气和氧化铜的反应；一氧化碳和三氧化二铁的反应。 【总结提升】元素的化合价升高，即失去电子（或电子对偏离）的物质具有还原性，是还原剂；所含元素的化合价降低，即得到电子（或电子对偏向）的物质具有氧化性，是氧化剂。（标注化合价得失）
氧化还原反应再认识	问题：你认为用作氧化剂和还原剂的物质分别应该具有怎样的特点？ 问题：你觉得哪些物质可能具有氧化性？（化合价较高） 问题：你觉得哪些物质可能具有还原性？（化合价较低） 师：常用作氧化剂的物质有氧气、氯气等非金属单质，浓硫酸、硝酸等含氧酸，以及高锰酸钾、氯化铁、氯酸钾等含有较高价态元素的盐；常用作还原剂的物质有铝、锌、铁等活泼金属单质，碳、氢气等非金属单质，以及一些含有较低价态元素的氧化物（一氧化碳、二氧化硫等）和盐（碘化钾、亚硫酸钠、硫酸亚铁等）。 问题：以上物质分别可能具有氧化性和还原性的原因是什么？一定能氧化或还原吗？（是否真能氧化或还原还得实验验证，氧化性还原性差异） 【总结提升】氧化还原反应为我们认识和研究物质增添了新的视角——从氧化性、还原性的角度认识和研究物质的性质。当某物质所含元素处于较高价态时，元素有降低价态的趋势，该物质可能具有氧化性；当某物质所含元素处于较低价态时，元素有升高价态的趋势，该物质可能具有还原性。
巩固提升	相关练习

第三课时《氧化还原反应的应用》

教学环节	师生活动
一、运用氧化还原反应规律认识物质性质 （1）预测过氧化氢的性质	问题：初中阶段，我们就知道过氧化氢可以分解制氧气，那么过氧化气还有别的性质吗？ 学生：氢元素化合价+1，氧元素化合价-1，既有降价空间又有升价共建，既可能有氧化性又可能有还原性。
（2）设计实验验证	【活动】分组设计实验方案验证猜想。 问题：大家在设计实验方案时思考了哪些问题？ 学生：找反应物。 问题：反应物只能是某种物质还是一类物质？常见的氧化剂有哪些？选择哪种呢？ 师：过氧化氢中的氢元素与水中的氢元素相似。 此实验中不适合选氧气做氧化剂，因为过氧化氢中杨元素的化合价与氧气中杨元素的化合价邻近；其次考虑反应难易程度，由于是溶液中的反应，气态还原剂一般不选；第三考虑实验现象。 【活动】根据实验用品设计实验方案，完成实验：5%过氧化氢溶液，酸性高锰酸钾溶液，碘化钾溶液，淀粉溶液；试管，胶头滴管。 师：请注意，你需要获得的实验证据是什么？怎样操作更有利于实验证据的获得？ 【总结提升】研究物质氧化性或还原性的思路 1.根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质可能具有还原性或氧化性；2.如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测是否正确；相应地，如果预测某物质具有还原性同理。
二、运用氧化还原反应规律分析解释问题 （1）金属冶炼的本质是什么？	【教学素材】一组资料卡片：每张卡片上是钠镁铝铁铜钙钛等一种金属的冶炼方法。 问题：从这些资料你能获得哪些启示？ 学生：金属冶炼是氧化还原反应；金属矿物中都是金属化合物，金属元素显正价，冶炼过程中发生还原反应生成单质；冶炼方法就是给正价金属元素转移电子，一般方法不好用时，就通电电解强加给电子。
（2）氧化还原反应还有哪些应用？	【教学素材】伏打电池，铁和硫酸铜溶液构成的原电池；氢能源；氢氧燃料电池。 问题：结合上述资料你对氧化还原反应又有哪些新认识？ 学生：利用氧化还原反应可以获得能力；氧化还原反应中有电子转移，所以还可以产生电流，提供电能。