魯科版 (2019)必修第一冊(cè)第2章元素與物質(zhì)世界第3節(jié) 氧化還原反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

氧化還原反應(yīng)是日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中經(jīng)常遇到的一類重要的化學(xué)反應(yīng)。它貫穿中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的全過(guò)程，是學(xué)習(xí)中學(xué)化學(xué)的主線和關(guān)鍵之一。燃料的燃燒，金屬的冶煉等都涉及到氧化—還原反應(yīng)。通過(guò)這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，研究物質(zhì)氧化性或還原性及強(qiáng)弱比較的方法，了解氧化還原反應(yīng)在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與獲得能量方面的應(yīng)用。
宏觀辨識(shí)與微觀探析: 初步掌握依據(jù)核心元素的化合價(jià)推斷物質(zhì)的氧化性或還原性；
證據(jù)推理與模型認(rèn)知: 初步建立基于氧化還原角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的思維模型；
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí): 學(xué)會(huì)研究物質(zhì)氧化性或還原性及強(qiáng)弱比較的方法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步試驗(yàn)；
科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任: 了解氧化還原反應(yīng)在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與獲得能量方面的應(yīng)用。
重點(diǎn)：研究物質(zhì)氧化性或還原性及強(qiáng)弱比較的方法，了解氧化還原反應(yīng)在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與獲得能量方面的應(yīng)用。
難點(diǎn)：研究物質(zhì)氧化性或還原性及強(qiáng)弱比較的方法。
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知識(shí)回顧
1.氧化還原反應(yīng)的特征和實(shí)質(zhì)
（1）特征：化合價(jià)升降
（2）實(shí)質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）
2.氧化劑。
(1) 定義：氧化還原反應(yīng)中得到電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì)叫作氧化劑。
(2) 發(fā)生的變化：氧化還原反應(yīng)中氧化劑所含元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，表現(xiàn)氧化性。
3.還原劑。
(1) 定義：氧化還原反應(yīng)中失去電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì)叫作還原劑。
(2) 發(fā)生的變化：氧化還原反應(yīng)中還原劑所含元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，表現(xiàn)還原性。
4.氧化產(chǎn)物：氧化反應(yīng)得到的物質(zhì)
還原產(chǎn)物：還原反應(yīng)得到的物質(zhì)
5.根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較:
氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物
還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物
注：此方法不適用于歧化反應(yīng)，如Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
導(dǎo)語(yǔ)
金屬腐蝕,是金屬和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的一種破壞性侵蝕,金屬腐蝕現(xiàn)象十分普遍,如鋼鐵部件在潮濕環(huán)境中生銹,銅器在使用過(guò)程中表面生成銅綠,鋁制品在潮濕空氣中表面會(huì)生成白色粉末,地下金屬管道腐蝕穿孔等。
碘缺乏病是機(jī)體因缺碘導(dǎo)致的疾病,即地方性甲狀腺腫大和地方性克汀病,主要病因是環(huán)境缺碘,人體攝取碘不足所致。我國(guó)政府對(duì)碘缺乏病相當(dāng)重視,為了消除碘缺乏病,規(guī)定在食鹽中必須加入適量的碘酸鉀。檢驗(yàn)食鹽中是否加碘,可用如下反應(yīng):
KIO3+5KI+3H2SO4====3K2SO4+3I2+3H2O
氧化還原反應(yīng)在人類的生產(chǎn)和生活中無(wú)處不在。運(yùn)用好氧化還原反應(yīng)規(guī)律，可以豐富物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)化的途徑，獲取生產(chǎn)活動(dòng)的更高社會(huì)效益，促進(jìn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
講授新課
【板書】氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用
投影：探究物質(zhì)的氧化性或還原性
過(guò)氧化氫中氫元素的化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素的化合價(jià)為-1價(jià)。過(guò)氧化氫是否具有氧化性或還原性呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的預(yù)測(cè)。（5%過(guò)氧化氫溶液、酸性高錳酸鉀溶液、碘化鉀溶液、淀粉溶液、試管、膠頭滴管）
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施
活動(dòng)一：引導(dǎo)學(xué)生理思路
1.根據(jù)物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高或降低的可能性，預(yù)測(cè)物質(zhì)可能具有還原性或氧化性。若所含某元素的化合價(jià)有升高的趨勢(shì)，說(shuō)明該物質(zhì)可能具有還原性；反之，若所含某元素的化合價(jià)有降低的趨勢(shì)，說(shuō)明該物質(zhì)可能具有氧化性。
2.如果預(yù)測(cè)某物質(zhì)具有氧化性，就需要尋找具有還原性的另一物質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)兩者能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以驗(yàn)證預(yù)測(cè)是否正確。相應(yīng)地，如果預(yù)測(cè)某物質(zhì)具有還原性，就需要尋找具有氧化性的另一物質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證預(yù)測(cè)是否正確。
活動(dòng)二：思考與交流
1.從氧化還原反應(yīng)角度，分析、歸納過(guò)氧化氫的性質(zhì)。
2.證明過(guò)氧化氫具有氧化性或還原性的依據(jù)是什么？
3.過(guò)氧化氫在催化劑的作用下可以分解產(chǎn)生氧氣，這個(gè)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎？如果屬于氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)分析其中的電子轉(zhuǎn)移情況。
板書：
1.從氧化還原反應(yīng)的角度，分析、歸納過(guò)氧化氫的性質(zhì)。
【小結(jié)】氧元素常見價(jià)態(tài)為0價(jià)-1價(jià)-2價(jià)，過(guò)氧化氫中氧元素為-1價(jià)。所以氧元素價(jià)態(tài)有降低的趨勢(shì)體現(xiàn)氧化性，也有升高的趨勢(shì)體現(xiàn)還原性。
2.證明過(guò)氧化氫具有氧化性或還原性的依據(jù)是什么？
【小結(jié)】過(guò)氧化氫可以把KI中I-氧化為I2，證明過(guò)氧化氫具有氧化性。
過(guò)氧化氫中-1價(jià)的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化為O2，證明過(guò)氧化氫具有還原性
3.初中階段我們就知道過(guò)氧化氫在催化劑的作用下可以分解產(chǎn)生氧氣，這個(gè)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎？如果屬于氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)分析其中的電子轉(zhuǎn)移情況。
拓展：物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱判斷方法
(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向判斷
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
已知下列三個(gè)反應(yīng)在同溫、同濃度的情況下進(jìn)行。
①2W-+X2====2X-+W2
②2Y-+W2====2W-+Y2
③2X-+Z2====2Z-+X2
①中氧化性X2>W2,還原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,還原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,還原性X->Z-,
(2)根據(jù)反應(yīng)條件來(lái)判斷
當(dāng)不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)越易進(jìn)行,則對(duì)應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),反之越弱。如:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(濃)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性:KMnO4>MnO2。
3）環(huán)境條件也會(huì)影響其強(qiáng)弱
大部分含氧酸根的酸根離子做氧化劑時(shí)，溶液的酸性越強(qiáng)，含氧酸根離子的氧化性就越強(qiáng)。
(4)根據(jù)氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷
同一物質(zhì)在相同條件下,被不同氧化劑氧化的程度越大,
氧化劑的氧化性越強(qiáng)。
例如:2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S =FeS
氧化性:Cl2>S。
判斷還原劑還原性的原理類似。
（5）金屬活動(dòng)性順序表
金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng);對(duì)應(yīng)金屬陽(yáng)離子的氧化性越弱。
投影實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與獲得能量
正確書寫化學(xué)方程式
1.一氧化碳還原氧化鐵
2.鐵與硫酸銅溶液
3.電解氧化鋁制備鋁
活動(dòng)三：思考與交流
1.他們共同點(diǎn)是什么？提示：從氧化還原角度分析
2.冶煉金屬的方法有哪些？
3.冶煉金屬的方法本質(zhì)是什么？
板書：金屬冶煉
1.方法：熱還原法、金屬置換法、電解法
2.本質(zhì)：利用氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，使被還原的化合物中的金屬元素的化合價(jià)從正價(jià)降低至0價(jià)，生成金屬單質(zhì)。
熱還原法
Fe2O3+3CO Fe+3CO2
置換法
Fe + CuSO4==== FeSO4 + Cu
電解法
2Al2O3 4Al+3O2↑
金屬冶煉的實(shí)質(zhì)：將化合態(tài)的金屬還原成單質(zhì) Mn++ne-====M
投影：實(shí)驗(yàn)室制取氯氣
藥品：濃鹽酸、二氧化錳、氫氧化鈉溶液
儀器：鐵架臺(tái)、酒精燈、分液漏斗、燒瓶、集氣瓶、燒杯、石棉網(wǎng)、導(dǎo)管等
原理：MnO2+4HCl(濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O
活動(dòng)四：思考
1.用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎？如果屬于，請(qǐng)你說(shuō)出其中的氧化劑和還原劑。
2.在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，常使用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，請(qǐng)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
3.若要制得純凈氯氣，對(duì)裝置如何改造？
4.高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下也可以反應(yīng)制取氯氣，請(qǐng)你從氧化還原反應(yīng)角度預(yù)測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物。
5.收集氯氣所用方法是什么？
6.如何干燥氯氣？如何除去氯氣中混有的氯化氫氣體？
用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎？如果屬于氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)指出其中的氧化劑和還原劑；如果不屬于氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)說(shuō)明理由。
【小結(jié)】
在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，常使用NaOH溶液吸收尾氣。寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析氯氣在該反應(yīng)中表現(xiàn)出什么性質(zhì)。若想獲得純凈的氯氣，對(duì)該裝置還要進(jìn)行哪些改進(jìn)？
【小結(jié)】
【分析】氯氣中可能存在的雜質(zhì)氣體為HCl、水蒸氣
在實(shí)驗(yàn)室里也可以利用高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制取氯氣，請(qǐng)你預(yù)測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【小結(jié)】
2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
板書：
1.氯氣易溶于水且和水反應(yīng)，故不能用排水法收集。氯氣密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集、
2.用濃硫酸干燥氯氣。用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體。
3.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
4.濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，二氧化錳是氧化劑，濃鹽酸是還原劑。
5.2KMnO4+16HCl(濃)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
活動(dòng)五：閱讀課本P69頁(yè)化學(xué)與技術(shù)
思考：
1.大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法分幾步？
2.如何制取較純凈的硅？
3.燃料電池你了解多少？
四、作業(yè)設(shè)計(jì)與布置
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論

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