化学必修1氧化还原反应(第一课时)教学设计.doc

化学必修1《氧化还原反应》（第一课时）教学设计
大连市旅顺口区第三高级中学 孙维华
三维目标
知识与技能
能从化合价升降观点认识氧化还原反应；理解氧化还原反应的本质是电子转移；了解氧化还原反应在日常生活、生产中的应用。
过程与方法
通过氧化还原反应概念的教学，培养学生准确描述概念、深刻理解概念、比较辨析概念的能力；通过对氧化还原反应概念认识的过程，体会科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
情感态度与价值观
通过氧化还原反应概念的演变，培养学生用发展的观点、科学的态度、探索的精神学习化学；通过创设问题情景，引导学生积极思维，激发学生学习化学的兴趣和求知欲望。
教学重点
    从化合价升降角度认识氧化还原反应以及氧化还原反应的本质
教学难点
    氧化还原反应的本质
教学媒体
    投影仪等
教学过程
【问题导入】
铁是大家所熟悉的物质，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。但是，对于下列与铁有关的问题你知道多少？
1、工业生产中是利用怎样的反应来得到铁的？
2、窗户上的铁栏杆常刷上油漆，这样做的目的是什么？
3、一些容易变质食品常采用真空包装或往包装袋中装入一小包特制铁粉，这样做的目的又是为啥？
[针对学生回答情况予以点评]
【过渡】以上三个问题都涉及今天要学习研究的内容——氧化还原反应
[投影]氧化还原反应
[提问]请写出用一氧化碳还原氧化铁制取铁的化学反应式。
[巡视并指导学生书写]
[提问]该化学反应属于四种基本反应类型中的哪种？
[点评] 通过分析可知，该反应不属于任何一种。
由此可见，采用仅仅是依据反应物与生成物的种类和数目（四种基本反应类型的分类依据）来对所有的化学反应进行分类是不可行的。
[提问] 你们能各用一个反应来描述四种基本反应的反应特征吗？请写出相关的化学方程式。
[巡视并指导学生正确书写化学方程式]
[点评学生书写化学方程式情况]
[提问] 你们能够正确标出所写的化学方程式（包括铁的冶炼）中各物质组成元素的化合价吗？
[巡视并指导学生标出元素的化合价]
[提问] 针对你们所标的化合价，你们有没有发现什么问题？
[针对学生回答点评，并指出] 在化学反应中，有些反应的元素化合价在反应前后发生改变；而有反应的所有元素的化合价在反应前后不发生变化。因此，可以把化学反应分成两种类型：一种是有元素变价，另一种是没有元素变价的。于是化学上对所有的反应从元素的化合价在反应前后是否有改变来进行划分。有元素变价的反应叫做氧化还原反应，而没有元素变价的反应叫非氧化还原反应。
[提问]请同学们尝试对氧化还原反应和非氧化还原反应下个定义。
[小结并投影]
1、氧化还原反应是指有元素化合价变化（升降）的化学反应；非氧化还原反应是指有元素化合价变化（升降）的化学反应；
[提问] 那如何判断一个反应是否属于氧化还原反应呢？
[总结并投影]
2、判断一个反应是否为氧化还原反应的依据：反应前后是否有元素化合价的改变。

[课堂练习，投影]
 下列反应属于氧化还原反应的是（     ）
A、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2    B、Na2O+H2O=2NaOH
C、CaCO3 CaO+CO2↑       D、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
[根据学生练习情况进行点评]
[提问] 根据你前面书写的四种基本类型反应的反应方程式以及反应物与生成物组成元素在反应前后元素化合价的变化情况，你能总结出氧化还原反应和四种基本反应类型之间的关系吗？
[根据学生回答情况点评，并归纳总结，投影]
3、氧化还原反应和四种基本类型之间的关系：
[设问]根据化合价变化可以判断一个反应是否为氧化还原反应，氧化还原反应的特征是化合价的升降。那么在氧化还原反应中为什么会有元素化合价的升降呢？
[讲述] 我们知道，化学反应的本质是原子间的重新组合。那么氧化还原反应的本质又是什么呢？要解决这些问题我们还需要从微观角度来认识氧化还原反应。
[指导阅读] 请同学们阅读教材第三部分31到32页内容：从电子转移角度认识氧化还原反应。阅读时请注意以下几个问题：
（1）氯化钠形成过程中，钠是如何失去电子而氯又是怎样得到电子的？
（2）氯化氢的形成过程是否与氯化钠的形成过程一样存在电子得失问题？为什么？
[巡视，了解学生阅读情况]
[与学生一道完成下列表格]

化合物形成过程
电子得失（偏移）
化合价变化情况 
NaCl 
钠原子（Na） 失去1个电子转移给氯原子（Cl ），氯原子（Cl ） 从钠原子（Na）中得到1个电子
钠元素化合价升高 
氯元素化合价降低 
HCl
电子对共用，且共用电子发生偏移（偏向氯） 

氢元素化合价升高 
氯元素化合价升高 
[提问] 通过上述分析可知，氧化还原反应的实质是什么？
[讲解并投影]
4、氧化还原反应的实质：电子发生转移（得失或偏移）
[课堂练习，投影]
请同学们分析下列氧化还原反应中各物质电子转移情况
（1）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ S+O2SO2
（2）H2+SH2S 4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
（3）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ N2+3H22NH3
[巡视并点评学生完成情况]
[讲解] 在上述反应组中，失去电子或共用电子对偏向另一方的物质有：（1）中的Fe、S；（2）中的H2、HCl；（3）中的Na、H2，这类物质是还原剂，发生了氧化反应；另一种物质为得到电子或共用电子对偏向自己一方，这类物质称为氧化剂，发生了还原反应。
[提问]请同学们参考上述分析尝试从电子转移的角度对氧化反应和还原反应下一个定义。
[了解学生回答情况并总结、投影]
4、氧化反应：元素的原子失去（或偏离）电子的过程；
还原反应：元素的原子得到（或偏向）电子的过程。
[练习] 请同学们采用表格的方式从得失氧、化合价升降和电子转移的观点分析氧化反应、还原反应、氧化还原反应。
[巡视学生完成情况，并投影]

反应
得氧\失氧
化合价升降
  电子转移
氧化反应
得到氧的反应
化合价升高的反应
失去电子的反应  
还原反应
失去氧的反应
化合价降低的反应
得到电子的反应 
氧化还原反应
有氧得失的反应
有化合价升降的反应
有电子转移的反应 
[课堂练习]
1、工业冶铁的反应中， 元素化合价升高，被  （填“氧化”或“还原”），发生 （填“氧化”或“还原”）反应；  元素化合价降低，被   （填“氧化”或“还原”），发生  （填“氧化”或“还原”）反应。
2、在一个化学反应中，能否只发生氧化反应而无还原反应或者只发生还原反应而无氧化反应？
3、窗户上的铁栏杆常刷上油漆，这样做的目的是什么？
4、一些容易变质食品常采用真空包装或往包装袋中装入一小包特制铁粉，这样做的目的又是为啥？
5、（挑战性题目）既然氧化还原反应中既有物质得电子，又有物质失电子，那么物质间得失电子数目上有怎样的关系？
6、通过上述问题，你是如何理解氧化还原反应的？氧化还原反应在工农业生产和日常生活之间有何应用？你还能举出哪些例子说明氧化还原反应在工农业生产和日常生活中的应用。
[讲解并投影]
1、碳，被氧化，氧化；铁，还原，还原
2、不可能。在一个反应中既然有物质失去电子，就必然有物质得到电子。因此，氧化反应与还原反应是一对矛盾，总是同时发生的。
3、铁刷上油漆后，油漆层阻碍了铁与氧气等的接触。因此，铁腐蚀的氧化还原反应无法发生而起到保护作用。
4、采用真空包装，避免易氧化变质的食物与空气（氧气）接触，从而有效地避免食物氧化变质；装入特制铁粉后，特制铁粉会吸收空气中的氧气，有效减缓食物与氧气的接触，也起到保护作用。
5、得失电子总数应该相等。
6、略

[作业布置]
1、分别写出一个属于化合、分解、置换、复分解反应类型的化学反应方程式，并判断所写反应是否属于氧化还原反应。并指出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。
2、氧化还原反应的实质是（ ）。
A．化合价的升降 B．分子中各原子重新组合
C．电子的得失或电子对的偏移 D．氧原子的得失
3、“怎样判断司机是否酒后驾车”，就是利用司机时，填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒（红色）的装置吹气，若发现硅胶变绿色达到一定程度，即证明司机是酒后驾车。反应的方程式如下：2CrO3（红色）＋３C2H5OH＋3H2SO4＝Cr2(SO4)3（绿色）＋3CH3CHO＋6H2O。
2K2Cr2O7+3C2H6O+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3（绿色）+3C2H4O2+11H2O。
（1）标出上述反应中反应前后Cr、C的化合价；
（2）判断该反应是不是氧化还原反应；
（3）若该反应为氧化还原反应，则_________发生氧化反应，_________发生还原反应
4、（挑战性问题）氧化还原反应是一类重要的反应。回答下列问题：
（1）在氧化还原反应中，金属一般作还原剂（失去电子或电子对偏离的反应物），而活泼的非金属则通常作氧化剂（得到电子或电子对偏向的反应物）。请从原子结构特点出发，分析为何在反应中金属单质一般作为还原剂。答：__________________________________。
（2）氧化还原反应在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。
①人和动物通过呼吸作用提供能量以维持生命活动。已知人和动物呼吸作用的反应为：C6H12O6+6O2  6CO2+6H2O。在该反应中，作为还原剂的物质是__________。
②钛被誉为21世纪金属。工业中通常用钠与钛的卤化物（TiCl4）共热来得到金属钛（另一产物为NaCl）。写出该反应的化学方程式。
（3）有些氧化还原反应却有危害。例题，钢铁的腐蚀、食物的腐败等等。因此，要想方设法阻碍此类氧化还原反应的发生。
①罐头厂在装食物罐头时，添加一些防腐剂，防止食物被空气中的氧气氧化而变质。从氧化还原反应角度看，防腐剂具有__________性。
②在氧化还原反应中，氧化和还原、氧化剂和还原剂总是同时存在的。根据这一知识，如何有效避免有危害的氧化还原反应的发生（可通过实例说明）。
答：________________________________。

【设计思路】
氧化还原反应知识是进一步学习化学的基础，因此是高中化学重点内容。由于学生对原子结构知识认识不深，要求从微观角度认识氧化还原反应是教学的难点。该设计从学生熟悉的化学问题出发，激发学生学习、探究知识的兴趣；通过无法对铁冶炼反应类型的判断，指出按反应体系物质属类和数目进行反应分类的不足，为建立新分类标准奠定基础；再通过一些典型反应分析，帮助学生建立以反应中元素化合价变化的分类标准，进而认识氧化还原反应的特征。基于教材详尽描述了NaCI和HCI的形成过程，教学中采用问题引导学生阅读课本，明确化合物形成过程电子转移情况，从而帮助学生认识氧化还原反应微观本质。为深化对相关知识的掌握，要求学生从得失氧、化合价升降、电子得失等对比氧化还原反应，有利于优化学生认知结构。最后设置应用性的问题，要求学生从氧化还原的角度去认识，很好地培养学生运用知识分析问题解决问题的能力，并明确氧化还原反应知识在工农业生产、日常生活的价值。