資源簡介

《氧化還原反應》教材教案
教學目標
目標與素養
1.通過日常生活中常見的氧化還原反應引入課堂內容，理解氧化還原反應、氧化反應和還原反應的概念，掌握根據反應中元素的化合價是否發生變化來判斷氧化還原反應和非氧化還原反應，培養學生證據推理與模型認知的化學核心素養。
2.能夠用電子轉移的觀點判斷、分析氧化還原反應，培養學生宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
3.能夠應用所學知識解釋生產和生活中對人類有益的氧化還原反應，能利用所學知識避開氧化還原反應對人類的有害影響，培養學生科學態度與社會責任的化學核心素養。
情境與問題
1.通過日常生活中金屬的腐蝕、工業生產過程中鐵的冶煉引入對初中所學的氧化還原反應的分析，使學生認識到所學內容的片面性和不完整性而繼續進行更深入的學習和探討。
2.要求學生根據所學知識認識氧化還原反應在生產、生活中的利弊。
過程與方法
通過合作交流學會在大量事實的基礎上進行概括、歸納，得出結論并能進行應用。
重點難點
重點
1.從不同角度對氧化還原反應進行理解。
2理解氧化還原反應的概念。
3理解四大反應類型與氧化還原反應的關系。
難點
氧化還原反應的本質。
教學準備
教師準備
《氧化還原反應》的多媒體課件。
學生準備
1.課前預習。
2.分組調研氧化還原反應在日常生活中的應用實例。
案例
教學設計
一、導入新課
師：日常生活中常見的鐵制品生銹現象涉及了什么化學變化？化學方程式如何書寫？
[材料閱讀]
鐵生銹對生活的影響是在各個方面的，小到家庭，大到工程，會縮短鐵制品的使用壽命，也會影響工程的整體質量。總之，鐵的腐蝕會帶來各種隱患和危險。
相關數據表明：都市人口的肝病發病率高于鄉村人口的主要原因就是吸收了過多的氧化鐵，其中最直接的也是危害最大的就是氧化鐵對人類肝臟的損害。
金屬腐蝕的現象非常普遍，如鐵制品生銹（Fe2O3·xH2O）、鋁制品表面出現白斑（Al2O3）、銅制品表面產生銅綠[Cu2(OH)2CO3]、銀器表面變黑（Ag2S、Ag2O）等。金屬的腐蝕，會顯著降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學性能，破壞金屬構件的幾何形狀，加劇零件的磨損，惡化電學和光學等物理性能，縮短設備的使用壽命，甚至造成火災、爆炸等災難性事故。
美國1975年因金屬腐蝕造成的經濟損失為700億美元占當年國民經濟生產總值的4.2%。據統計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產量的10%~20%。金屬腐蟲事故引起的停產、停電等間接損失就更無法計算。
師：高爐煉鐵中的一個重要的反應為。
回顧初中所學的知識，討論交流一下：這些反應屬于什么反應類型？若從氧化反應和還原反應的角度分類，這些反應又屬于什么反應？這類反應的分類標準是什么？
[分析討論]
氧化反應：4Fe+3O22Fe2O3；
還原反應：。
分類的標準：得氧失氧。
師：請大家再思考一下：在所舉的這兩個反應中是否只發生了氧化反應或還原反應
例如：。
生：氧化鐵失去氧，發生了還原反應；一氧化碳得到氧，發生了氧化反應。
[小結]
可見，有得必有失，有物質得到氧，必定有另一個物質失去氧。氧化反應和還原反應同時發生，相互依存，我們把這樣的反應稱為氧化還原反應。
二、推進新課
教學環節一：氧化還原反應的基本概念
師：氧化還原反應還有什么特點呢 觀察反應中各元素的化合價在反應前后有沒有發生變化，討論氧化還原反應與元素化合價的升降有什么關系。
[思考與交流]
生：元素的化合價在反應前后發生了變化。有元素化合價升高的反應是氧化反應，有元素化合價降低的反應是還原反應。
[板書]
1.氧化還原反應的基本概念
特征：元素化合價升降(判斷依據)。
師：通過以上分析可以看出，物質所含元素化合價升高的反應是氧化反應，物質所含元素化合價降低的反應是還原反應。
[板書]
(1)氧化反應：物質所含元素化合價升高的反應。
(2)還原反應：物質所含元素化合價降低的反應。
(3)氧化還原反應：有元素化合價升降的化學反應就是氧化還原反應。
師：那么我們再看一下下面的反應：Na+Cl2═NaCl。在這個反應中有得氧失氧嗎 元素的化合價有變化嗎
生：沒有得氧失氧；鈉元素的化合價由反應前的0價變為+1價；氯元素的化合價由反應前的0價變為-1價。
[小結]
此反應中沒有得氧失氧的情況，但是物質中所含元素的化合價發生了變化，這個反應就是氧化還原反應。因此，我們判斷一個反應是不是氧化還原反應應該從化合價有沒有發生變化來判斷，而不要再用得氧失氧來判斷。
[思考與練習]
請判斷下面的反應是否是氧化還原反應。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
答案：(1)(2)(5)(6)是氧化還原反應。
教學環節二：引起化合價變化的因素
師：氧化還原反應中，粒子間發生重新組合，元素的化合價發生變化，必然與原子結構有密切的聯系，那么這種聯系是什么呢 要深刻地揭示氧化還原反應的本質，還需要從微觀的角度來進一步認識電子轉移與氧化還原的關系。我們以2Na+Cl2═2NaCl為例一起來分析一下。
[分析討論]
引起化合價變化的因素有哪些
[多媒體展示]
師：從原子結構來看，鈉原子的最外層上有1個電子，因此鈉原子有失去最外層電子的愿望；而氯原子最外層上有7個電子，它有得到1個電子形成8電子穩定結構的愿望。當鈉原子和氯原子相遇后，兩者相見恨晚，鈉原子把最外層的1個電子給了氯原子，自己變成鈉離子，顯+1價，化合價升高了，發生的是什么反應
生：鈉化合價升高了，發生氧化反應。
師：氯原子得到1個電子，變成氯離子，顯—1價，化合價降低，發生的是還原反應。陰陽離子相吸，從而形成了穩定的化合物——氯化鈉，從氯化鈉的形成我們可以得到，化合價升降的本質是因為發生了電子的得失。我們再來看另外一個反應：
H2 +Cl2 ═2HCl。
[多媒體展示]
師：氫原子的最外層上有1個電子，可獲得1個電子而形成2電子穩定結構，因此它有想得到1個電子的愿望；而氯原子最外層上有7個電子，也可獲得1個電子而形成8電子穩定結構，因此它也有想得到1個電子的愿望；氫原子和氯原子都想得1個電子，怎么辦呢 可以采用雙贏的思想，即電子共用。氫原子和氯原子雙方各以最外層的1個電子組成一個共用電子對，使雙方最外層都達到穩定結構。但是由于氯原子吸引電子的能力強，所以，雖是共用電子對，但共用電子對偏向氯原子而偏離氫原子。因此，氫元素的化合價從0價升高到+1價，H2被氧化；氯元素的化合價從0價降低到-1價，Cl2被還原。從氯化氫的形成過程中我們可以看到，化合價升降的本質是發生了共用電子對的偏移。
[分析討論]
化合價升降的原因是什么呢
[講解]
電子的得失或偏移用“電子轉移”來概括。
[板書]
2.氧化還原反應的本質
電子的轉移(電子的得失或電子對的偏移)
師：通過以上的分析，我們認識到有電子轉移的反應，是氧化還原反應。也就是說，氧化還原反應的實質是電子的轉移。
教學環節三：氧化還原反應與四種基本反應的關系
師：反應，所屬的反應類型是什么
生：不能用四大反應類型對此反應進行分類。
師：在化學學習的初始階段，我們學習的一些概念如氧化還原反應等，往往是不完善和不全面的，這些概念常有一定的適用范圍，因此，我們應該正確看待這些初始階段的概念，并注意它們的發展。
設計意圖：學生在學習過程中學到的概念會由片面
性、不完善性趨向于全面性、完善性，這將合了科學家在對事物的研究認識過程中的理念。
[多媒體展示]
設計意圖：引導學生使用已經學過的交叉分類法，培養學生證據推理與模型認知的化學核心素養。
[思考討論]
金屬的腐蝕給人類帶來很多的不利影響和經濟損失，從氧化還原的角度分析，我們該如何讓腐蝕后的金屬重新變為金屬單質呢
生：尋找一些物質讓腐蝕后的金屬發生還原反應來生成金屬。
師：這些物質在反應的過程中起到了什么作用 這就是我們下節課將要學習的內容。
三、課堂小結
1.兩個可能：化合反應和分解反應可能是氧化還原反應。
2.兩個一定：置換反應一定是氧化還原反應，復分解反應一定是非氧化還原反應。
3.氧化還原反應的特殊情況：氧化還原反應還包含化合反應、分解反應、置換反應等基本反應類型之外的其他反應，如：等。
4.氧化還原反應中對立統一的關系：
(1)化合價有升必有降。
(2)電子有得必有失。
(3)有氧化反應，必然有還原反應。
板書設計
1.氧化還原反應的基本概念
特征：元素化合價升降(判斷依據)
(1)氧化反應：元素化合價升高的反應。
(2)還原反應：元素化合價降低的反應。
(3)氧化還原反應：凡是有元素化合價升降的化學反應就是氧化還原反應。
2.氧化還原反應的本質
電子的轉移(電子的得失或電子對的偏移)
3.氧化還原反應與四種基本反應的關系
教學評價
本節課從日常生活中金屬鐵的腐蝕、金屬鐵的冶煉引人，從初中熟悉的氧化反應、還原反應的角度對這些生產、生活中的反應進行分析，通過討論逐步引導學生發現認識上的矛盾沖突，從而了解氧化反應、還原反應是同時發生的，繼而抓住得氧、失氧與元素化合價的變化關系，明確氧化還原反應的基本特征。通過鈉在氯氣中燃燒、氫氣在氯氣中燃燒的兩個典型例子，抓住原子結構、電子轉移、化合價升降的關系揭示了氧化還原反應的本質。
在教學過程中教學案例的設計環環相扣，在教給學生知識的同時又教給學生分析問題的方法，有助于培養學生的學習能力，在教學過程中問題的逐步深人使學生一步步地完成了學習化學的思維活動，充分調動了學生學和教師教的積極性，使學生對知識的認識更加清晰，從而達到良好的教學效果。
在教學過程中，案例注重培養了學生的化學核心素養：在探究氧化還原反應的實質的學習中培養了學生宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養；案例的最后設置的思考討論培養了學生科學態度與社會責任的化學核心素養；有效練習的設置培養了學生證據推理和模型認知的化學核心素養。

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