資源簡介

氧化還原反應
1.3氧化還原反應
重難點創新設計
教學目標 　
　 知識與技能：
1.從化合價變化的角度，認識和了解氧化還原反應，并加深對其概念的理解。
2.通過實例思考，了解氧化還原反應的本質是電子的轉移（得失或偏移）
　　過程與方法：
1.通過層層探究，逐步揭示氧化還原反應的特征與實質，培養分析、聯想、類比及概括能力。
2.通過學習過程充分體會由表及里，由淺入深，由現象到本質的學習歷程，培養正確的學習方法與學習態度。
情感態度與價值觀：
1.通過創設情景，既激發求知欲，又增強愛國主義情感。
2.通過“氧化”，“還原”的探究學習，初步形成對立統一的辯證唯物主義的觀點。
3.通過對氧化還原反應概念過程演變的學習,體會透過現象看本質的思想。
教學重點：
用化合價升降和電子轉移的觀點來理解氧化還原反應。
教學難點：
理解氧化還原反應的本質是電子的轉移。
教學過程：
　　環節一：創設情景，回顧舊知――激發學生對氧化還原反應概念的興趣，并為其進一步探究作鋪墊。
　　教師（微笑）：同學們，你們還記得2008年北京奧運會開幕式的焰火表演嗎？
　　（多媒體展示）一幅幅五彩繽紛的焰火表演圖片，并伴有生情并茂的解說詞：在震撼的聲響中我們驚喜地看到，由焰火組成的巨大腳印正沿著北京的中軸路，穿過天安門廣場，直奔國家體育場而來。二十九個焰火腳印，象征著二十九屆奧運會的歷史足跡，也意味著中國追尋奧運之夢的百年跋涉正在一步步走近夢想成真的時刻。
　　學生活動：回憶觀賞，被絢麗的焰火所吸引。
　　教師（設問）：同學們認為漂亮的禮花、焰火在空中競相綻放時，發生了哪些化學反應？
　　學生回答：
　　生1：發生了燃燒反應，同時伴有焰色反應；
　　生2：發生的燃燒就是氧化還原反應。
　　教師（評價）：同學們回答的很好。
　　教師（活動）：同學們繼續觀看以下幾幅圖片：
　　第一幅：橋梁上繡跡斑斑的鋼鐵
　　第二幅：海邊生繡的輪船外殼
　　第三幅：一件青銅器的展品
　　教師（追問）： 以上說明了金屬鐵、銅在空氣中被腐蝕了，特別是單質鐵易被腐蝕，那么同學們想一下，它們與空氣中的什么物質發生了反應？發生的是什么反應？
　　學生回答： 生1：與O2發生反應；
　　生2：發生的是氧化還原反應。
　　教師（繼續追問）：結合以上實例，再根據初中學習的氧化還原反應，大家回顧一下，什么是氧化還原反應？
　　學生回答： 一種物質得到氧的反應叫氧化反應，例如鐵、銅的生銹；一種物質失去氧的反應叫還原反應，例如高爐煉鐵中Fe2O3失去氧被還原得到鐵單質，并且氧化反應與還原反應兩者同時發生，沒有先后之分。
　　教師（評價）：同學們回答非常準確。
　　教師板書： 氧化還原反應
　　一、初始概念：氧化反應――得氧
　　還原反應――失氧
　　環節二 ：合作交流，層層探究――由表及里，由宏觀到微觀，透過現象看本質，逐步揭示氧化還原反應特征與實質。
　　教師（設疑）：同學們知道下面這個化學方程式：CuO+H2Cu+H2O
　　大家除了從得氧，失氧的角度認識了氧化還原反應，是否還有其它角度來理想氧化還原反應？
　　提示：同學們可以先標出該化學方程式中反應前后變價元素的化合價。然后用雙線橋法表示出化合價變化與氧化還原反應之間的關系。
　　學生活動： 積極分組討論，思考交流，動手標注雙線橋。
　　教師： 巡視、指導
　　學生代表： CuO中的銅元素由+2價降低到單質銅的零價，H2中的氫元素由零價升高到H2O中的+1價，結合得氧失氧的角度分析，CuO失去氧生成Cu，被還原，H2得到氧生成H2O，被氧化，由此鏈接到化合價的變化，即CuO中的銅元素由+2價降低到單質銅的零價，被還原，H2中的氫元素由零價升高到H2O中的+1價，被氧化。
　　教師（追問）：由以上分析，同學們能從化合價升降的角度給氧化還原反應下一個定義嗎？
　　學生（回答）：物質中所含元素化合價升高的反應是氧化反應，例如H2→H2O；物質中所含元素的化合價降低的反應是還原反應，例如 CuO→Cu。有元素化合價升降的反應我們稱為氧化還原反應。
　　教師（評價）：回答非常準確，這樣對于沒有氧元素參加的氧化還原反應，我們同樣也可以從化合價變化的角度分析其特征，拓展與延伸了初中氧化還原反應的概念。 　　教師（板書）：二、特征：反應前后化合價發生變化（升降）
　　教師（提問）：同學們知道元素化合價發生變化的原因？請以鈉在氯氣中燃燒，氫氣在氯氣中燃料分別為例分析。
　　學生活動： 思考交流、小組討論
　　學生代表1： 我先分析鈉與氯氣的反應。從原子結構示意圖上看，鈉作為活潑金屬元素，核外有三個電子層，最外層有1個電子，要達到8電子穩定結構，就容易失去這1個電子；而氯，是活潑非金屬元素，最外層7個電子，要達到穩定結構，容易得1個電子。這樣， Na原子失去1個電子變成陽離子Na+，鈉元素化合價從0價變成+1價；而Cl原子得到這個電子變成陰離子Cl-；氯元素化合價從0價變成-1價。從以上分析我們可以看出，元素化合價變化原因之一是由于電子得失產生的。
　　學生代表2：再分析氫氣與氯氣的反應。H與 Cl作為兩種非金屬元素，由于都難失去電子，所以兩者相遇時，原子為達到穩定結構，最外層電子只有發生了偏移（偏向或偏離），對于氫元素來說，電子偏離了它，所以其化合價由0價變化到+1價；而電子偏向氯元素，所以其化合價由0價變化到-1價。從以上來看，元素化合價變化之一也是由于電子發生偏移的結果。
　　教師（播放）： Flash動畫演示微觀物質的反應，展示：①鈉原子與氯原子之間的電子得失；②氫原子與氯原子之間的電子偏移。
　　教師（總結）：同學們分析的非常好，可見氧化還原反應的本質就是電子的轉移（得失或偏移）。
　　教師（板書）：三、實質：電子的轉移
　　環節三：歸納概括，交流提升――系統地建構的氧化還原反應的概念，拓展了知識的外延與內涵。
　　教師（講述）：以上我們分別從得氧失氧的角度，化合價升降的角度來理解了氧化還原反應的概念，又探究了氧化還原反應的實質即是電子轉移。
　　教師（繼續提問）：同學們能根據以上三個角度能深入系統地描述一下氧化還原反應的概念嗎？
　　學生活動： 討論交流； 教師巡視指導。
　　學生（代表發言）： 生1：氧化劑的化合價降低，得到電子，被還原，發生還原反應，得到還原產物。
　　生2：還原劑的化合價升高，失去電子，被氧化，發生氧化反應，得到氧化產物。
　　教師（投影）：氧化劑――化合價降低（表觀特征）――得（或偏向）――被還原――發生還原反應――得到還原產物
　　還原劑―化合價升高―失（或偏離）電子―被氧化―發生氧化反應―得到氧化產物。
　　環節四：變式練習，鞏固成果――強化概念，學以致用，讓學生加深對氧化還原概念的理解。
　　教師：多媒體分別展示變式練習的題目。
　　變式練習1：由以下化學方程式，指出屬于氧化還原反應的是（填序號） ； 不屬于氧化原反應的是 。
　　學生：積極思考，競相發言
　　教師：激勵表揚。
　　講述：氧化還原反應的特征就是元素化合價發生變化。所以只要找出每個方程式中存在變價元素即可。①式中變價元素為Fe、Cu ， ④式中變價元素為N、O ， ②式、③式中無變價元素。
　　變式練習2：
　　工業上電解飽和食鹽水，其化學反應方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2用雙線橋分析氧化還原反應的過程，并指出氧化劑，還原劑、氧化產物和還原產物
　　學生：思考，討論交流
　　教師：擇優投影，評價激勵。講述：變價元素是氯與氫兩種元素，氯元素由-1價升高到零價，被氧化，發生了氧化反應；氫元素由+1價降低到零價，被還原，發生了還原反應，所以，NaCl是還原劑，Cl2是氧化產物，H2O是氧化劑，H2是還原產物。
　　變式練習2：歸納氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
　　師生： 學生思考交流，教師指導，評價激勵。
　　講述：總結出氧化還原反應與四種基本反應類型的關系，置換反應一定是氧化還原反應；復分解反應一定不是氧化還原反應，化合反應和分解反應不一定都是氧化還原反應，要根據反應前后元素化合價是否有升降作具體分析。
　　環節五：理論聯系實際，自主應用概念――關注與化學有關的科學技術，社會經濟和生態環境的有關問題，全面提高學生的化學科學素養。
　　教師：同學們聯系實際會發現，我們人類在工農業生產，科技、環保等諸多方面有許多氧化還原反應的事例。大家可以舉出其它的例子嗎？可以小組內討論。
　　學生：積極思考，相互討論，舉手發言。
　　學生1：我們通常用的干電池、蓄電池以及在空間技術上應用的高能電池都發生著氧化還原反應，否則就不可能把化學能轉變成電能，或把電能轉變成化學能。
　　學生2：植物的光合作用、呼吸作用是復雜的氧化還原反應。
　　學生3：我們所需要的各種各樣的金屬，都是通過發生氧化還原反應得到的。例如，電解熔融的氯化鈉制取單質鈉；高爐煉鐵等。
　　教師： 同學們討論的非常好，回答的很精彩。
　　課下同學們可以通過查閱資料，網上搜索，盡可能地收集資料，進一步認識氧化還原反應，并就如何利用氧化還原反應為人類服務提供科學的指導，建議同學們抽時間用500字左右的小論文闡述自己的觀點。
　　教學反思：
　　1.探究式教學在概念教學中的有效應用。對于學習者來說，氧化還原反應概念的理解較抽象，其綜合應用又有難度，在教學過程中，教師對本節的講授方式大多是主動的講，學生被動地聽。一節課下來，教師往往累得疲憊不堪，而學生對其理解仍然是一知半解，模棱兩可，更不用提應用了。但筆者在本節知識的講授過程中，采用啟發探究式教學模式進行了有效嘗試，在探究過程中滲透了創設情景，激發興趣引導，自主思考，分組討論，合作交流等有效教學方式。
　　2.教學過程中，注重了對學生學習品質的培養與唯物辯證法觀點的教育。以提高學生科學素養為目標，在教學過程中特別注重了學習品質培養，不僅教給學生學什么，還要教給學生“怎樣學”，也就是說不僅讓學生掌握其基本概念與基本理論，還要讓他們學會正確、科學習習方法，并體驗知識獲取的過程。
　　3.教學過程中以得氧失氧，化合價升降，電子轉移的先后邏輯性為主線，使學生經歷了由表及里，由宏觀到微觀地揭示氧化還原本質的過程，讓學生感悟透過現象看本質的辯證關系，明確了氧化與還原這一矛盾。讓學生從化學角度認清了事物普遍聯系和發展的過程中“對立統一”的唯物辯證觀點，從而全面提高了學生的思維辯證能力和科學素養。

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