
第一課時 認(rèn)識氧化還原反應(yīng)、氧化劑和還原劑
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)。通過這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),認(rèn)識從反應(yīng)中反應(yīng)物元素化合價的升降和電子轉(zhuǎn)移的角度來對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類就是從本質(zhì)上對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類。
宏觀辨識與微觀探析: 初步掌握根據(jù)化合價的變化和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)分析氧化還原反應(yīng)的方法;
證據(jù)推理與模型認(rèn)知: 學(xué)會用化合價的變化和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)判斷氧化還原反應(yīng);
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識: 理解氧化—還原反應(yīng)有關(guān)概念;理解氧化劑和還原劑的概念;
科學(xué)精神與社會責(zé)任: 通過氧化還原反應(yīng)概念的演變,培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的觀點(diǎn)、科學(xué)的態(tài)度、探索的精神學(xué)習(xí)化學(xué)。
重點(diǎn):學(xué)會用化合價升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)理解氧化還原反應(yīng)。掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及有關(guān)概念
難點(diǎn):理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)就是發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì) 。
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【復(fù)習(xí)】:初中階段我們學(xué)習(xí)過許多化學(xué)反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別以及反應(yīng)前后物質(zhì)的種類的多少,可以把化學(xué)反應(yīng)分為四種基本反應(yīng)類型。下列各組反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的哪一種?
SO3+H2O = H2SO4 化合反應(yīng)
2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2 (OH)2CO3 化合反應(yīng)
CaCO3 CaO+CO2 ↑ 分解反應(yīng)
2KClO3 2KCl+3O2 ↑ 分解反應(yīng)
Fe+H2SO4(稀) = FeSO4 + H2 ↑ 置換反應(yīng)
Fe2O3+3C 2Fe+3CO ↑ 置換反應(yīng)
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4 ↓+2H2 O 復(fù)分解反應(yīng)
AgNO3+NaCl= AgCl↓ + NaNO3 復(fù)分解反應(yīng)
討論:以下反應(yīng)屬于何種基本反應(yīng)類型?
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
歸納小結(jié): 經(jīng)過分析,F(xiàn)e2O3+3CO2Fe+3CO2不屬于四種基本反應(yīng)類型的任何一種,說明上述分類方法不能包括所有反應(yīng),因此,今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)。
【聯(lián)想質(zhì)疑】
在初中階段我們學(xué)習(xí)過一些關(guān)于銅及其化合物的化學(xué)反應(yīng):銅在加熱條件下可以與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氫氣把氧化銅還原為銅,金屬鐵從CuSO4溶液中將銅置換出來,NaOH溶液與CuSO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化銅沉淀。
在這些變化中,銅元素發(fā)生了哪些變化?前三個反應(yīng)都與最后一個反應(yīng)的特征有什么不同?前三個反應(yīng)的本質(zhì)是怎樣的?含有銅元素的物質(zhì)在這些反應(yīng)中各表現(xiàn)出什么性質(zhì)?
【思考與交流】
請分析這個反應(yīng)中各種元素的化合價在反應(yīng)前后有無變化,討論氧化還原反應(yīng)與元素化合價的升降有什么關(guān)系。
【板書】
一、認(rèn)識氧化還原反應(yīng)
1、氧化還原反應(yīng)的特征
(1)、特征:反應(yīng)過程中有元素化合價變化
(2)、定義:反應(yīng)中有元素化合價變化的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。
(3)、從化合價升降的角度分析氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
①氧化反應(yīng)——反應(yīng)物所含某種(或某些)元素化合價升高的反應(yīng)。
②還原反應(yīng)——反應(yīng)物所含某種(或某些)元素化合價降低的反應(yīng)。
【思考與交流】
在氫氣與氧化銅發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中,哪種元素發(fā)生氧化反應(yīng),哪種元素發(fā)生還原反應(yīng)?
【小結(jié)】
氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)這兩個對立的過程相互依存,統(tǒng)一于一個氧化還原反應(yīng)之中。
【思考】
在氧化還原反應(yīng)中,元素化合價為什么會變化?
【交流研討】:
1.金屬鈉可以在氯氣中劇烈地燃燒并生成氯化鈉。這個反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎?氯氣由氯分子構(gòu)成,一個氯分子由兩個氯原子構(gòu)成。金屬鈉由鈉原子構(gòu)成。氯化鈉由Na+和Cl-構(gòu)成。可見在反應(yīng)過程中,鈉原子變成了Na+ ,氯原子變成了Cl- 。鈉原子和氯原子是怎樣變化為Na+和Cl-并進(jìn)而形成氯化鈉的呢?
2.寫出鐵與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式,判斷該反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)。按照圖2-3-2所示實驗裝置進(jìn)行鐵與CuSO4溶液反應(yīng)的實驗,實驗現(xiàn)象之一是電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這一實驗現(xiàn)象對于你認(rèn)識鐵與CuSO4溶液反應(yīng)的實質(zhì)有什么啟示?
【板書】
2、氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移
3、根據(jù)化合價分析氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移
【講解】
在氧化還原反應(yīng)中,某種元素的一個原子或離子失去電子,則該元素的化合價升高,而且失去電子的數(shù)目與化合價升高的數(shù)值相等;某種元素的一個原子或離子得到電子,則該元素的化合價降低,而且得到電子的數(shù)目與化合價降低的數(shù)值相等。氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)與化合價升高或降低的總值是相等的。
【小結(jié)】
元素化合價升高 →原子或離子失電子→發(fā)生氧化反應(yīng)
元素化合價降低 →原子或離子得電子→發(fā)生還原反應(yīng)
4、氧化還原反應(yīng)的表示方法:
雙線橋法 單線橋法
【小結(jié)】
雙線橋法注意事項
①箭頭、箭尾指向化合價變化的同種元素。
②必須注明“得到”或“失去”字樣。
③失去電子總數(shù)與得到電子總數(shù)相等。
單線橋法注意事項
①單線橋必須畫在反應(yīng)物中。
②箭頭指向得電子元素,箭尾指向失電子元素。
③標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù),不標(biāo)“得、失”。
【板書】
二、氧化劑和還原劑
【交流研討】
以下氧化還原反應(yīng)中,化合價升高的元素有哪些,化合價降低的元素有哪些?哪種反應(yīng)物中含有化合價升高的元素,哪種反應(yīng)物中含有化合價降低的元素?
Cu+O2CuO
CuO+H2Cu +H2O
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【小結(jié)】
1、定義
氧化劑:在氧化還原反應(yīng)中,所含某種(或某些)元素化合價降低的反應(yīng)物稱為氧化劑
還原劑:在氧化還原反應(yīng)中,所含某種(或某些)元素化合價升高的反應(yīng)物稱為還原劑
2、氧化性、還原性
氧化劑→具有氧化性→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)
還原劑→具有還原性→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)
【思考】
在氫氣與氧化銅的反應(yīng)中,哪種物質(zhì)是氧化劑?哪種物質(zhì)是還原劑?
【板書】
3、從氧化性、還原性的角度認(rèn)識和研究物質(zhì)的性質(zhì)
(1)所含元素處于較高價態(tài)時,元素有降低價態(tài)的趨勢,該物質(zhì)可能具有氧化性;
(2)所含元素處于較低價態(tài)時,元素有升高價態(tài)的趨勢,該物質(zhì)可能具有還原性。
4、常見氧化劑還原劑
(1)常見的氧化劑:氧氣、氯氣等活潑的非金屬單質(zhì),硝酸、濃硫酸等含高價態(tài)元素的含氧酸,以及高錳酸鉀、氯酸鉀、氯化鐵等含有較高價態(tài)元素的鹽
(2)常見的還原劑:活潑的金屬單質(zhì),碳單質(zhì)、氫氣等非金屬單質(zhì),以及一些含有較低價態(tài)元素的氧化物(如一氧化碳、二氧化硫等)和鹽(如碘化鉀、亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等)。
【課堂小結(jié)】
氧化還原反應(yīng)的定義:有元素化合價變化的化學(xué)反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)的特征:化合價的變化
氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移
四對概念
【課堂練習(xí)】
1、有關(guān)氧化還原反應(yīng)的下列敘述,正確的是( )
A、失電子的物質(zhì)做氧化劑
B、有元素化合價升高的的反應(yīng)是還原反應(yīng)
C、還原劑失電子越多,其還原性越強(qiáng)
D、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移
2、下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A、 CuO + 2HCl ==== CuCl2+H2O
B、Na2CO3+ 2HCl====2NaCl + CO2 ↑+H2O
C、2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
D、Ca(OH)2 + CO2==== CaCO3 ↓ + H2O
3、下列變化屬于氧化反應(yīng)的是( )
A、Fe2O3 → Fe B、C →CO2
C、Na2CO3 → CO2 D、Al →Al2O3
4、下列說法正確的是( )
A、有單質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
B、單質(zhì)可由氧化或還原含該元素的化合物來制得
C、在反應(yīng)中,金屬單質(zhì)一定做氧化劑,非金屬單質(zhì)一定做還原劑
D、金屬陽離子被還原一定得到金屬單質(zhì)
5、下列微粒既有氧化性,又有還原性的是( )
A、Mg B、SO2 C、Zn2+ D、HCl
6、下列說法正確的是( )
A、含最高價元素的化合物,一定具有強(qiáng)氧化性
B、陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性
C、失電子越多,還原性越強(qiáng)
D、強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
7、下列說法正確的是( )
A、在反應(yīng)中,金屬單質(zhì)只表現(xiàn)還原性,非金屬單質(zhì)只表現(xiàn)氧化性
B、失去電子的物質(zhì)做氧化劑
C、元素的單質(zhì)可由氧化或還原含該元素的化合物來制得
D、金屬陽離子被還原一定得到金屬單質(zhì)
8、下列變化中,必須 加入還原劑才能實現(xiàn)的是( )
A、NaCl→AgCl B、H2O→O2
C、KClO3→KCl D、MnO2→MnCl2
9、對于反應(yīng)NaH+H2O====NaOH+H2↑,下列敘述正確的是( )
①H2是還原劑; ②H2O是氧化劑;
③NaH既是氧化劑,又是還原劑;
④NaH中氫元素被還原;
⑤被氧化的氫原子與被還原氫原子個數(shù)比為1:1。
A、①③⑤ B、②④
C、②⑤ D、②④⑤
【參考答案】
1-5 D C BD B BD 6-9 D C D C
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