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氧化还原反应第一课时教学设计及课件
作者:于乃佳    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2009-10-14

欢迎点击下载:于乃佳氧化还原反应第一课时课件

§2.3  氧化还原反应(第一课时)

80中学化学组     于乃佳

 

本节教材是化学1(人教版)第二章《化学物质及其变化》的第三节,在这一章的第一节《物质的分类》中,学生已学习了简单的分类法及其应用。在第一节的思考与交流教学活动,学生曾对化学物质和化学反应进行了简单的分类。学生在初三已学习过化学反应从得失氧的角度分类可分为氧化反应和还原反应,按反应物和生成物的类别以及反应前后物质的种类的多少把化学反应可分为四种基本反应类型,即化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。学生在初三已经学习了化合价,初步认识了化合价的变化跟电子的转移有一定的关系。

 

教学目标

知识与技能:

1.通过方程式的对比,使学生认识到化学反应可以从有无电子转移进行分类,建立氧化还原反应的概念。

2.学会用化合价升降及电子转移的观点来理解氧化还原反应。

3.通过学生尝试画出四种基本反应类型与氧化还原的交叉分类示意图,进一步理解四种基本反应与氧化还原的关系,认识到用有无电子转移对反应分类更为本质。

4.认识到氧化还原反应与我们生活密切相关。

 

过程与方法:

1.通过设计问题情境,由表及里培养思维的深刻性,由此及彼培养思维的逻辑性。

2.运用对比、类推的方法,形成科学的探究精神,学会分析反应过程中电子转移的方向和数目。

3.通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示氧化还原反应的本质和特征,培养学生从微观角度准确理解概念的能力。

 

情感态度与价值观:

1.通过交流、讨论,形成合作学习的意识及自我表达的能力

2.在理解电子得失、氧化和还原的相互依存和相互对立的关系上对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育。

3.通过对氧化还原反应概念认识的过程,培养学生用发展的观点、科学的态度,体会科学探究的基本方法,提高科学探究能力,使学生体验到知识的发展是有局限性的,是要不断推陈出新的。

4了解氧化还原反应在工农业生产、日常生活中的应用,认识并理解化学这门学科对提高人类生活质量、促进社会发展的重要作用。

 

重点、难点

教学重点:引导学生用相关知识从化合价升降和电子转移观点认识氧化、还原、氧化还原反应等概念,从而归纳出氧化还原反应的特征与本质。

教学难点:从电子转移的观点来分析理解氧化还原反应的本质。因为观察事物的外部特征比较容易,但透过现象揭示本质时学生往往觉得较难。

教学过程:

教师活动

学生活动

设计意图

谜语引入:前世生在海中,炼得一身晶莹,三餐离它不行,遇水无影无踪。

展示:氯化钠样品

提问:实验室中可通过哪些不同的反应原理(类型)得到氯化钠呢?

激发兴趣

相互讨论

学生能举出:通过复分解、化合等反应实现

 

学生通过身边的氯化钠入手,复习初中学过的几类反应

 

投影:(1)盐酸与氢氧化钠的反应

(2)金属钠与氯气的反应

演示实验:钠在氯气中燃烧

 

初步观察两个方程式

观察反应现象,迅速得到氯化钠

 

增加学生对钠和氯气反应的感性认识,为钠原子和氯原子得失电子的分析作铺垫。

布置任务:宏观上看,上述两种方法都能得到氯化钠,但从微观角度看,两个反应还是有很大差别的,你能找出这两个反应的本质区别吗?

 

教师及时引导学生从反应前后元素是否变化,原子重新组合时是否变化的微观角度去对比两个反应

 

进一步分析这两个方程式

学生分组讨论

联系前面学习的离子反应,能够得出反应前后都是离子,微粒没有变化;联系初三离子化合物的形成,可分析出反应前微粒为原子,而反应后微粒为离子。

 

设置先行组织者,从前面的知识认识化学反应前后,微粒可能发生改变

培养学生用不同视角观察反应,从宏观上、微观上认识两个反应的不同点

投影:初中金属钠与氯气反应卡通图

提问:钠原子为什么要把电子给氯原子呢?

观看

从原子核外电子排布和8电子稳定结构上分析

使学生了解为什么要转移电子

分析:金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观过程

动画演示:氯化钠的形成

使学生明白,完成这个反应的同时化合价也发生了变化

初步认识到某些化学反应中有电子的转移。

教师演示双线桥表示电子转移的方法

观察、了解表示方法

 

 

布置任务:化合价的升降与电子的转移具体关系如何呢?

投影:化合价数轴

-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7

学生讨论,完成学案

思考讨论

得出定性关系:化合价升高,元素失去电子

 

从定性定量角度进一步将化合价的变化与电子的得失联系在一起

演示实验:锌粒和硫酸铜反应时电流检验,观察现象

讲解:铜的产生,说明有新物质生成,这说明发生了一个化学反应,在此反应过程中我们观察到了有电流通过,充分说明反应过程中有电子的转移。

观察,好奇

验证自己的判断,产生成就感

同时感觉到理论可以由实验来验证

通过实验验证,使学生体会到电子转移的真实存在

激发学生进一步学习的兴趣

 

结论:从宏观上看,化学反应的本质是有新物质生成;从微观上看,化学反应前后元素种类不变,但反应前的微粒在重新结合成新物质时,会出现两种情况:一种是无电子的转移,一种是有电子的转移。

由此,我们依据是否有电子转移的标准把化学反应分为两大类

 

 

倾听、记忆

学习另一种给反应分类的方法

           有电子转移

化学反应

           无电子转移

 

初步认识到化学反应中可能有电子的转移

使学生从微观角度去认识反应,去给反应分类

 

讲解:电子的转移是个微观过程,我们不可能把所有的反应都用这套装置来检验是否有电子的转移,这就需要我们从反应前后物质的化合价是否有改变角度去判断。

 

学会用理论判断

找到理论判断依据

布置任务:判断下列反应过程中有无化合价的改变?

CaO + CO2 = CaCO3

2HgO = 2Hg+ O2

H2 + CuO = Cu + H2O

CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl

 

运用初三所学常见化合价,能正确进行判断

认识到化学反应中有的有化合价改变,有的没有

为氧化还原概念的引出作铺垫

 

提问:我们看到,有的化学反应反应前后化合价无变化,有的反应化合价有变化,你能给化合价有变化的反应起个名字吗?

思考,给反应起名字

学生进一步理解这类反应的特征和本质

引起学生学习新概念的兴趣

 

引出:其实科学家们早已起好了,我们把有化合价改变的化学反应叫做氧化还原反应,把无化合价改变的化学反应叫做非氧化还原反应。

 

倾听、记忆

可能有的学生会与初中的氧化、还原反应挂钩,产生认识的矛盾

给出氧化还原反应的概念

使学生明确化合价的改变是判断氧化还原反应的标准

讲解:氧化还原反应定义、特征、本质

及氧化还原反应的组成(氧化反应和还原反应)

给出氧化反应和还原反应的定义,讲解二者对立统一关系

学生接受新知识

了解氧化还原中的对立统一关系

建立较完整的氧化还原理论

揭示氧化还原反应的本质和特征,培养学生从微观角度准确理解概念的能力

布置任务:请同学们指出下列化学反应的类型?

4Na + O2 = 2Na2O

CaO + CO2 = CaCO3

Cu(OH)2 = CuO + H2O

2KClO3 = 2KCl+ 3O2

H2 + CuO = Cu + H2O

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

 

讨论分析,可分为化合、分解、复分解、置换反应;可能有同学分析得出有的属于氧化反应、有的属于还原反应;也可能有的同学直接分为两类,氧化还原和非氧化还原反应

从不同视角给反应分类

试着从氧化还原视角看反应

使学生对化学反应的分类有了新的认识,即化学反应可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

布置任务:四类基本反应和氧化还原反应的关系

 

 

从集合角度分析氧还反应和四类基本反应的关系

置换反应全部属于氧化还原反应

有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应

复分解反应全部属于非氧化还原反应

让学生尝试画出四种基本反应类型与氧化还原的交叉分类示意图,进一步理解四种基本反应与氧化还原的关系

从氧化还原角度认识反应更为本质

同学们在初中接触过氧化还原反应吗?你能举几个例子吗?

从化合价升降角度看,他们是氧化还原反应吗?

H2 + CuO = Cu + H2O为例,进行分析,同一个反应随着历史的发展,认识不断深化

将初中学的氧化反应、还原反应与今天讲的氧化还原反应联系起来

举出几个氧化反应和还原反应的例子

判断出这些例子都是氧化还原反应

 

初中和高一的知识不矛盾,高中电子转移认识氧化还原的层次更高,原有理论并不是完全抛弃,是认识发展的体现

讲解化学史:氧化还原概念的起源,历史发展,认识不断深化

年代

重大理论突破

氧化反应

还原反应

18世纪末

发现氧气

得氧的反应

失氧的反应

19世纪中

定义了化合价

化合价升高的反应

化合价降低的反应

19世纪末

发现了电子

失去电子或电子偏离的过程

得到电子或电子偏向的过程

 

初步

认识

特征

 

本质

了解概念的发展,新事物的不断发现,人们认识事物本质更深入了

将初高中知识统一起来

 

 

 

讲解:21世纪氧化还原在我们的世界中发挥着重要的作用。

(1)实现能量的转化—化学2继续学习

 

(2)解决生活中问题:金属防腐、食物防腐等—化学与生活继续学习

                       高价→低价

(3)实现物质的转化

                       低价→高价

对应举出实例进行分析(在下面)

氧化还原的应用价值

使学生认识到氧化还原的社会功能

 

原电池装置的现实作用

如果把检流计换成小灯泡呢?那么这个化学反应装置就可以看成什么了呢?

思考,把这个装置和生活中的电池联系在一起

感受到有电子转移的反应可以作为化学电源,是有用途的

 

实例分析:钢铁生锈的反应

4Fe +3O2 +2nH2O =2Fe2O3·nH2O

用最简单的方式防止铁生锈?

学生思考,运用氧化还原知识解决生活问题

能从氧化反应、还原反应是同时发生缺一不可的角度,分析出隔绝氧气可以防止铁生锈

使学生对氧化反应和还原反应作为矛盾的共同体有一个全面的认识。

练习:下列哪些变化,需要用氧化还原原理才能实现的?

Fe2O3Fe     CuOCuCl2

Fe2+Fe3+     HClCl2

利用化合价改变来分析物质的变化,将氧还还原原理用于解决实际问题

加深及巩固化合价升降与氧化还原反应关系的认识和理解。

练习:分析下列两个反应的共同点,并指出KMnO4发生了氧化反应还是还原反应?

2KMnO4+10KI+8H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+5I2 +8H2O

2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5S+8H2O

使学生从氧化还原角度认识反应,从氧化反应、还原反应角度去认识物质。

结束语:今天学了氧化还原反应,我们今后就要试着从氧化还原角度去认识反应,KMnO4除了可以制取氧气外,我们看到他在上述反应中还可以发生还原反应,除了高锰酸钾外,哪些物质还可以发生还原反应呢?请听下一讲,氧化剂和还原剂。

 

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