資源簡介

氧化還原反應
教材分析
1、普通高中化學課程標準要求
了解氧化還原反應、氧化反應和還原反應的概念；能根據參加反應元素的化合價是否升降來判斷氧化還原反應和非氧化還原反應；理解氧化還原反應的本質。
2、本節內容在化學知識體系中的地位
這一節內容是中學化學知識結構的重點和難點之一，也是高考備受青睞的熱點，它貫穿整個中學化學教材的始終，在中學階段的化學基本概念和理論知識中占據極其重要的地位。本節內容既復習了初中的化合價、基本反應類型及氧化反應、還原反應的重要知識，并以此為鋪墊展開對氧化還原反應的較深層次的學習，還將是今后聯系元素化合物知識的重要紐帶，起著承前啟后的作用。在中學化學中要學習許多重要元素及其化合物的知識，凡涉及元素價態變化的反應都是氧化還原反應。而且金屬的腐蝕及電化學部分是氧化還原的重要應用。只有讓學生掌握氧化還原反應的基本概念，才能使他們理解這些反應的實質。學生對本節內容掌握的好壞直接影響著其以后對化學的學習。
學情分析
通過初中化學的學習知識已經掌握按反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少把化學反應分為四種基本反應類型，學習了許多的重要元素及其化合物的知識，對化合價并不陌生，從得失氧的角度認識了氧化反應和還原反應。
初中化學一年的學習中對化學知識有了初步了解，有了一定的搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，但是對于知識的前后鏈接能力有所欠缺。
教學重難點
重點：從不同角度對氧化還原反應進行理解；理解氧化還原反應的概念；理解四大反應類型與氧化還原反應的關系。
難點：氧化還原的本質。
教學目標
1、能理解氧化還原反應、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是否氧化還原反應的方法，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有益的氧化還原反應，能利用所學知識避開氧化還原對人類的有害影響，培養學生科學態度與社會責任的化學核心素養。
教學過程
1、導入新課
[材料閱讀]1、每年由于金屬腐蝕造成的損失 2、高爐煉鐵的原理
師：回顧初中所學的知識，討論交流一下，這些現象涉及到了哪些化學反應？這些反應屬于什么反應類型？這些反應類型的分類標準是什么
[分析討論]氧化反應：4Fe+3O2==2Fe2O3
還原反應：Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2
分類標準：得氧失氧
師：請大家思考一下，這兩個反應是否只發生了氧化反應或者還原反應？以第二個反應為例。
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] 由上述分析可知，在化學反應中，有一種物質得氧，必然有另一種物質失氧，而且它們共同存在于一個反應中，所以氧化反應中有還原的反應，還原反應中也有氧化反應，只是從不同的角度命名，而實際上它們是同時發生的，并不是獨立進行的，我們把這樣的反應稱為氧化還原反應。
新課教學
氧化還原反應的基本概念
師：分析下列 3 個氧化還原反應中各種元素的化合價在反應前后有無變化，討論氧化還原與化合價有什么關系。
[交流討論] 1、C 的化合價升高，Cu 的化合價降低，而 O的化合價不變;2、C 的化合價升高，H 的化合價降低，而O 的化合價不變;3、H 的化合價升高，Cu 的化合價降低，而 O 的化合價不變。特點就是凡是得氧發生氧化反應的元素化合價升高，凡是失氧發生還原反應的元素化合價降低。有化合價升降的化學反應都是氧化還原反應。
師：實際上，并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應，凡是有化合價升降的化學反應都是氧化還原反應。而通過以上的分析可以看出，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]氧化反應：物質所含元素化合價升高的反應。還原反應:物質所含元素化合價降低的反應。氧化還原反應: 有化合價升降的化學反應都是氧化還原反應。
師：我們再看下面一個反應：2Na+Cl2==2NaCl。在這個反應中有得失氧嗎？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。
師：此反應沒有得失氧的情況，但是物質中元素的化合價發生了變化，這個反應就是氧化還原反應。
[小結] 如果按從反應物變為產物時元素化合價是否發生了變化來分類，化學反應可以分為兩類:一類是元素的化合價有變化的反應——氧化還原反應。另一類是元素的化合價沒有變化的反應——非氧化還原反應。因此，之后我們在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，而不是用得氧失氧來判斷。
[思考與練習]判斷下面的反應是否是氧化還原反應。
氧化還原反應的本質
師：氧化還原反應中，引起元素的化合價變化的因素是什么呢？元素的化合價和原子結構有密切聯系，而在氧化還原反應中，粒子間發生重新組合，粒子結構變化可能導致化合價變化，要揭開它們之間的關系，弄清氧化還原反應的本質，我們要從微觀的角度來進一步認識電子轉移和氧化還原之間的關系。我們以2Na+Cl2==2NaCl為例一起來分析。
[多媒體展示]鈉原子與氯原子形成氯化鈉的過程。
師：從原子結構上看，鈉原子的最外層有1個電子，因此鈉原子希望能失去最外層的1個電子形成8電子穩定結構；而氯原子最外層有7個電子，它希望能得到1個電子形成8電子穩定結構。當鈉離子和氯離子相遇后，鈉離子可以把自己最外層的1個電子給氯離子，自己變成鈉離子，顯+1價，化合價升高，發生什么反應？
生：氧化反應。
師：氯離子得到一個電子，變成氯離子，顯-1價，化合價降低，發生還原反應。陰陽離子結合，從而形成穩定的化合物，氯化鈉。從氯化鈉的形成可以得到，化合價升降的本質是因為發生了電子的得失。我們來看另一個反應：H2+Cl2==2HCl。
[多媒體展示]氫原子與氯原子形成氯化氫的過程。
師：氫原子的最外層上有一個電子，因此它希望得到1個電子形成2電子穩定結構；氯原子最外層有7個電子，它希望能得到1個電子形成8電子穩定結構，氫原子和氯原子都想得到1個電子，怎么辦呢？這時可以采取雙贏的思想，即電子公用。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更強，所以，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可以發現，化合價升降的本質是因為發生了共用電子對的偏移。
[小結]電子的得失和偏移用“電子轉移”來概括。
師：通過以上分析，我們認識到有電子轉移的反應，是氧化還原反應。
[板書]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）
氧化還原反應與四種基本反應的關系
師：這個反應Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2屬于四大反應類型中的哪種？
生：都不屬于。
師：在化學學習的初始階段，我們學習的概念往往是不完善的，因此我們應正確看待這些初始概念，并注意它們的發展。
師：氧化還原反應與四大基本反應類型的關系如下
師：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可能是氧化還原反應。除此之外，氧化還原反應還包括除了四大反應類型之外的其他反應，如：CO+H20==CO2+H2。
[思考討論]金屬腐蝕給人類帶來很多不利的影響和損失，從氧化還原的角度分析，我們該如何防止或減少金屬腐蝕帶來的損失呢？
生：創造金屬不容易腐蝕的環境，或尋找一些物質讓腐蝕后的金屬發生還原反應來變回金屬。
課堂小結
本節課學習了氧化還原反應的概念、本質以及氧化還原反應與四大基本反應類型，其中關于氧化還原反應與四大基本反應類型，記住“兩個一定”“兩個可能”和氧化還原反應的特殊情況，以及氧化還原反應中的三個關系：“化合價有升必有降”“電子有得必有失”“有氧化反應，必然有還原反應”。
教學設計說明
本節課在教學過程中，從得失氧的角度過度到化合價升降的角度判斷氧化還原反應，注重與初高中知識的銜接。從生活中常見的現象出發，引導學生發現氧化反應和還原反應是同時發生的，繼而抓住得氧、失氧與元素化合價變化的關系，明確氧化還原反應的基本特征。
通過鈉與氯氣的反應、氫氣與氯氣的反應兩個經典例子，揭示了氧化還原反應的本質。同時利用多媒體手段，有利于學生直觀感受、理解微觀過程，培養了學生宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
最后探究氧化還原反應與四大基本反應類型的關系，并總結出一定的規律，層層遞進，逐步深入，符合學生的思維習慣，使學生對知識的認識更加清晰，從而達成教學目標。

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