氧化还原反应教学设计思路 氧化还原反应教学设计新教材
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中学阶段的化学基本概念、基础理论知识中,氧化还原反应是非常重要的知识点,是中学化学教学的重点和难点之一。课标要求学生掌握氧化还原反应的基本概念,真正理解反应的实质,正确探究物质的氧化性和还原性。氧化还原反应的基本概念贯穿于整个中学阶段化学知识的学习始终,是非常重要的理论知识。
本节的教学思路是通过分析参加化学反应的各物质所含元素的化合价是否有变化,建立氧化还原反应的概念,并探讨氧化还原反应的实质;通过分析参加化学反应的各物质所承担的角色,引出氧化剂和还原剂的概念,加强对氧化还原反应概念的理解和应用。
1、课标要求
(1)通过熟悉的化学反应,使学生认识到有的化学反应中有元素化合价的变化,建立氧化还原的概念。
(2)通过实验和思考,分析得出氧化还原反应的实质是电子转移。
2、三维目标
(1)知识与技能:知道氧化还原反应的本质是电子的转移,能举出生产生活中氧化还原反应的实例。
(2)过程与方法:引导学生认识化学反应中元素化合价的变化,认识氧化还原反应的概念;提出问题,引入实验,让学生通过实验现象得出氧化还原反应的本质是电子的转移。
(3)情感态度与价值观:引导学生学习氧化还原反应,认识到氧化还原反应在实际生产和生活中无处不在,而且有利有弊。只有充分学习和研究,才能避免有害的氧化还原反应的发生,让更多的氧化还原反应造福于人类。让学生关注化学与生命活动的联系,体会化学来源于生活,又高于生活。
1、教材分析
本节包含三部分内容:氧化还原反应,氧化剂和还原剂,探究铁及其化合物的氧化性和还原性。以往教学通常将本节分为3课时,每一部分为一课时。为了培养学生学习化学的兴趣,培养他们科学探究的能力,教师在设计本节课的教学时,以“氧化还原反应”为线索,通过“化合价变化”这一氧化还原反应的标志揭示其实质为“电子的`转移”。本节课在设计时注重化学与生活实际的联系,由学生熟悉的五彩缤纷的焰火引入,以生产生活中常见的氧化还原反应结束,交相呼应。
2、学情分析
本节知识内容是中学化学中重要的理论知识,比较抽象,是高一学生在学习了物质的量、电解质之后的又一难点。将这两课时合为一课时,也成为教师教学设计时必须考虑的问题。如果在一节课中将多个概念传授给学生,那就是一节失败的课。真正能让学生在教师的引导下,层层递进地学习、理解这些概念,领悟相互之间的关系,自主地进行探究和思考,那才是一节成功的课。
1、重点
分析化合价的升降,认识氧化还原反应。
2、难点
理解电子转移是氧化还原反应的实质。
从学生的认知水平出发,采用启发式教学法。在学生现有的知识水平上设置疑问,并引导学生通过思考、练习、实验来解决疑问。例如,学习了氧化还原反应的概念后,利用学生熟悉的氢气还原氧化铜反应引出氧化反应、还原反应的概念,教学过程顺理成章,易于学生接受。问题的设置应有梯度,循序渐进,由现象到本质,层层深入地引导学生解决新知识学习中的疑问。由于本节内容理论性较强,教学中多处采用举例教学,让学生通过生活中的实例和熟悉的化学反应认识氧化还原反应的标志和实质。通过练习,巩固理论知识的学习,讲练结合,实现高效教学。实验教学是化学教学中最为直观的教学方法。通过实验引发学生思考,发现问题的本质。
1、情景导入
很高兴引领大家学习氧化还原反应,今天我们将走入氧化还原反应的世界。氧化还原反应是一类十分重要的反应,它在我们的生产、生活中是普遍存在的。
同学们还记得2008年北京奥运会那29个由焰火组成的神奇大脚印和绚丽多彩的焰火吗?这就是由一系列的氧化还原反应产生的。我们学习过的化学反应也有很多属于氧化还原反应。大家请看屏幕(展示图片)。
2、设计思路
氧化还原反应对学生来说是一个较为抽象的概念,导入环节的设置就是先给学生一个感性认识,激发学生的学习兴趣,让学生建立熟悉感,更好地认识氧化还原反应。
3、引入正题
给出常见的几种化学反应,让学生标注化合价。然后分成两类,我们把化合价变化的称为氧化还原反应。在氧化还原反应的实质教学中,先提出问题“什幺因素引起了氧化还原反应中元素化合价的变化呢”,然后以氯化钠的形成为例,以图片的方式展现钠原子和氯原子之间电子的转移。
假设元素化合价的变化是由电子的转移引起的,接下来学生进行分组实验:铁钉和硫酸铜溶液反应可以解释为铁失去电子转移给了溶液中的铜离子,铜离子得电子生成铜,并在铁钉上析出。理论分析如此,那幺实际是否符合理论分析呢?采用演示实验,把铁钉和铜片分别连接导线,串联电流表后插入硫酸铜溶液中。按照理论分析电路中应该有电流产生,则电流表的指针应该发生偏转。实验现象证明确实有指针偏转,说明理论分析正确,电子转移引起了元素化合价的变化。分组实验和演示实验有机结合既充分调动了学生的积极性和探究精神,又节省了时间,达到了实验效果。最后归纳小结,提炼精髓。
4、概况整合
实质标志:电子的转移,化合价变化形成氧化还原反应。
5、课前准备
(1)搜集教学素材,如氧化还原反应的视频、生活中氧化还原反应的图片、防腐剂图片等。
(2)设计幻灯片辅助教学。
(3)准备一个演示实验和两个分组实验。
氧化还原反应是中学化学中重要的理论知识,比较抽象。这节课循序渐进、有条理地将氧化还原反应的相关概念一一介绍给学生,在教师的引导下,让学生层层递进地学习、理解这些概念,领悟其中的关系,自主地进行探究和思考。把复杂的问题简单化,帮助学生把难懂的理论知识学得更加轻松,是本节课希望达到的最佳效果,也是最终目的。
氧化—还原反应是日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。它贯穿中学化学学习的全过程,是学习中学化学的主线和关键之一。在已学的课程中,燃料的燃烧,金属的冶炼等都涉及到氧化—还原反应。通过这一节内容的学习,了解化学反应有多种不同的分类方法,认识从反应中反应物元素化合价的升降和电子转移的角度来对化学反应进行分类就是从本质上对化学反应进行分类。
三维目标:
1.理解氧化—还原反应有关概念;
过程和方法: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。
1.通过交流、讨论,加强学生之间的合作学习;
2.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。
氧化—还原反应的本质及特征
氧化—还原反应的本质
(多媒体展示):1.h2燃烧的图象;2.h2还原氧化铜反应图象
(提问):请同学们写出上述反应的化学方程式。
(学生活动):2h2+o2==2h2o
cuo+h2h2o+cu
(学生讨论、回答):有o2参与的反应是氧化—还原反应。以上两个反应都有o2参与,所以它们是氧化—还原反应。
(学生活动):元素化合价在反应前后有变化(以h2+cl2=2hcl为例)
(教师讲解):氧化—还原反应中元素化合价发生变化。
氧化剂(o2/cl)——价降低——被还原
还原剂(h2)——价升高——被氧化
(多媒体展示):判断下列反应方程式是否属于氧化—还原反应?
zn+hcl=h2+zncl2
2na+cl2=2nacl
2kclo3=2kcl+3o2
mno2+4hcl(浓)==mncl2+cl2+h2o
cacl2+na2co3=caco3+2nacl
naoh+hcl=nacl+h2o
(学生讨论、交流):如果从反应物变产物时元素化合价是否发生了变化来分类,可以分为两类:一类是化合价有变化的反应,①②③④都属于这一类反应;另一类是元素化合价没有变化的反应,如⑤⑥。
(教师讲解):氧化—还原反应的特征是:参加反应的某些元素的化合价在反应前后发生了变化。
(教师提问):以上两个反应是否属于氧化—还原反应?它们的反应过程是否相同?请同学们写出h、na、cl原子的结构示意图。
由原子的结构示意图可知,钠原子在反应中易失去电子,氯原子易得到电子,氢原子也易得到电子。
(教师提问):展示课本插图,请同学们根据图片内容,理解nacl、hcl形成过程,并揭示氧化—还原反应的实质。
(学生活动):
从原子结构示意图,可以看出na与cl反应过程是电子的得失过程。na原子最外层有1个电子,cl原子最外层有7个电子。当钠与氯反应时,钠原子失去最外层的1个电子,成为带+1价的阳离子;氯得到1个电子,成为带-1价的阴离子。最后,再由阴阳离子结合而成,形成nacl。2na+cl2==2nacl中,na→na+,失电子,价升高,发生氧化反应;cl→cl-,氯原子得到电子,价升高,发生还原反应。
h2与cl2的反应属于非金属与非金属的反应。从它们的原子结构来看,氢原子的最外电子层上有1个电子,可获得2个电子的稳定结构。氯原子的最外电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。由于氢、氯原子获得电子的难易程度相差不大,所以,在反应时,它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对。在hcl分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子,使氯元素显-1价,氢元素显+1价。在反应中,h2是还原剂,cl2是氧化剂。
(教师总结):由上面的练习,可以得出下列规律:
氧化剂→价降低→得电子→发生还原反应→还原产物
还原剂→价升高→失电子→发生氧化反应→氧化产物
(提问):请同学们思考氧化—还原反应与化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应的关系,并能列举具体的化学反应进行说明。
(各学习小组讨论,分析,书写方程式):
①zn+2hcl==h2+zncl2
②cao+h2o==ca(oh)2
③c+o2==co2
④naoh+hcl==nacl+h2o
⑤kmno4==k2mno4+mno2+o2
⑥caco3=cao+co2
学生分组讨论,教师列表总结:
(课堂小结):这节课我们重点学习了氧化—还原反应的概念,判断氧化—还原反应的特征是元素化合价变化、氧化—还原反应的本质是电子的转移。
(课堂练习)请完成下列练习:
1、下列各组粒子之间,最容易发生氧化—还原反应的一组是()
a、①②b、②③c、①③d、②④
2、下列变化中,一定需加氧化剂才能实现的是()
3、在下列氧化还原反应中,水既不作氧化剂,又不作还原剂的是
a.nh3b.n2c.n2o3d.hno3
(答案:1d2c3a4d)
(课后思考):
铁门表面常刷有油漆,这样做的目的是什么?
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。在课堂教学中,利用教材插图、“思考与交流”栏目、表格、图示等形式,帮助学生理解氧化-还原反应的本质是电子的得失或偏移,从而能形象、深刻地掌握化学基本概念。在课堂教学中,经常地进行学生与学生之间、学生与教师之间的讨论、交流活动,有利于改变学生的学习方式,变“被动学习”为“主动学习”,使学生学会合作学习,学会探究和创新,全面地体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度、价值观”三维课程目标,促进学生全面发展。
“氧化还原反应”是人教版高一化学新教材第二章第三节的内容。对于氧化氧化还原反应,在初中阶段从得氧失氧的角度分析理解;在化学必修1中要求在初中化学的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点来初步理解氧化还原反应以及了解常见的氧化剂和还原剂即可;通过后续课程如金属及其化合物及非金属及其化合物的学习,对氧化还原反应有了更多更具体的认识后再要求学生深入理解氧化还原反应的有关知识。本节课既要复习初中的基本类型反应及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。起到了承上启下的作用。氧化还原反应的知识是高中化学的重要理论知识,不仅是本章的教学重点,也是整个高中化学的教学重点。
1、知识与技能:初步掌握根据化合价的升降和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法;学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应;理解氧化还原反应的实质。
2、过程与方法:体验氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象再到电子转移的本质原因层层推进,逐步深入的发展过程,通过对氧化还原反应的特征和本质的分析,学习由表及里和以辩证的观点来思考问题思。
3、情感态度与价值观:通过氧化和还原这一对典型矛盾,它们既相反又相互依存的关系的认识,深刻体会对立统一规律在自然现象中的体现,树立用正确的观点和方法学习化学知识。
4、重难点设置:
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。
难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。生掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一的关系。
本节课的教学内容难度大,要使同学们掌握氧化还原反应的本质不是一件那么容易的事情。因此,必须精心设计教法,力求深入浅出,而且还要调动学生的思考积极性,让他们积极参与到教学活动中,成为学习的主体者。所以我采用“问题解决法”教学,通过设计富有驱动性的、环环相扣的问题,让学生思考、讨论、归纳,并辅以多媒体教学手段展示微观过程化抽象为形象化微观为宏观,在问题解决的过程中逐步将学生的思考方向引向深入。
问题的设计由以下几个问题的环环相扣来完成。
问题一:让学生回忆出初中学过的氧化反应、还原反应,并举出一些典型的例子。
问题二:以为例,氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗?
学生通过讨论很容易发现还原反应与氧化反应是并存的,有得氧必有失氧,将一个反应中同时发生的两个过程人为地分割开,是不恰当的,也不能反映该类反应本质。所以我们要不断完善,深化对各种问题的认识,以科学的态度来学习。通过这个问题不仅深化了学生的认识,渗透了辩证唯物主义教育,教师还可趁势引入新课,从得氧失氧角度归纳出氧化还原反应的概念。
以上问题的设置可以说是为引入新课作了坚实的铺垫,学生在这些问题的解决的过程中既复习了初中知识,又将学生思维的兴奋点调动起来,使得新课的学习既源于初中,又高于初中。
从分析中学生可以得知尽管没有失氧和得氧的.关系,但是发生了化合价的升降,因此也是氧化还原反应。由此可见,用化合价的升降来定义的氧化还原反应大大扩展了其内涵。
在这一过程的教学中我会充分利用学生已有知识,弄清化合价的数值和正负跟原子的电子得失之间的内在联系。在此充分利用多媒体的优势,把氯气和金属钠的反应、氯气和氢气的反应制成动画,把氯化钠和氯化氢的形成过程中电子的转移加以形象化。这样化抽象为具体,化微观为宏观,大大降低了学生理解和想象上的难度,也顺利突破了难点。
至此,本节课的教学任务基本已顺利完成,为了及时巩固所学知识,教师可提出问题:在初中所学到的四种基本反应类型中,哪些反应类型是氧化还原反应,哪些不是氧化还原反应。并对同学们得作答做出解释和说明。
回顾本节课的教学,我通过环环相扣的五个问题把整个课堂串联起来,学生在这些问题的思考、讨论过程中多种感官同时合作,多项信息综合运用,在问题解决的过程中体验知识获得的过程,学习抽象思维、逻辑推理的方法。教师在其中发挥了主导作用,而学生主体性得到了充分的体现,充分贯彻了新课程的“一切为了学生发展”的理念。
1.知识目标
(1)氧化还原反应方程式的配平原则。
(2)掌握配平氧化还原反应方程式的一般步骤。
2.能力和方法目标
通过氧化还原方程式配平的学习,提高知识的综合迁移能力;
3.情感和价值观目标
(1)通过一般氧化还原反应方程式、特殊的氧化还原反应方程式的配平,理解事物的一般性和特殊性,加深具体情况具体分析的思想观念。
(2)通过一些配平技巧、配平的规律的学习,培养学生创造和发现化学学科的科学美、规律美,从中提高学习化学的兴趣。
重点:使学生掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式的原则和步骤。
难点:氧化还原反应方程式配平的技巧,熟练掌握氧化还原反应方程式配平。
教学中主要通过学生的练习来发现问题、让学生自己总结发现配平的规律,提高氧化还原反应方程式配平的能力。
[复习氧化还原反应基本概念并引入新课]
问题1.投影下表,教师引导,师生共同讨论:
反应物及性质
化合价改变
得失电子情况
发生的反应
产物
还原剂具还原性
升高
失电子
被氧化、发生氧化反应
氧化产物
氧化剂具氧化性
降低
得电子
被还原、发生还原反应
还原产物
通过以上三个氧化还原反应方程式的分析,引导学生总结和巩固氧化还原反应的规律。如电子守恒规律、价态变化规律。
[引入新课]
[板书]
氧化还原反应方程式的配平
[学生活动]让学生自己看书,总结氧化还原反应方程式配平原则、配平步骤、配平依据等内容。
等大多数学生看完书后,提问学生。再师生共同总结。
配平依据:
(1)化合价升降规律:氧化剂得电子总数跟还原剂失电子总数必相等,表现在化合价上就有被氧化元素化合价升高的价数必定跟被还原元素化合价降低的价数必定相等。
(2)质量守恒定律:任何化学反应前后,各元素原子个数必定守恒。
配平的一般步骤:
(1)找出反应前后化合价发生变化的元素;
(2)分析各变价元素的化合价升、降的价数;
(3)以化学式为单位,求出化合价升、降价数的最小公倍数,使有关元素的化合价升、降总价数相等。
(4)用观察法配平其它元素的化学计量数。
(其中1、2、3是为了保证电子得失数相等,第4步是保证反应符合质量守恒定律)
这一阶段中,教师可以找一个相对比较简单的例子,一边跟学生一起配平这个方程式,一边跟学生一起总结氧化还原配平的基本步骤。最后让学明确,在配平氧化还原反应方程式还不熟练的初始阶段,要按部就班根据配平进行训练。熟练后可以跳过某些步骤,直接配平。
[课堂练习]
1.根据以上步骤,配平以下氧化还原反应方程式:
(3)□p4+□hno3+□h2o—□h3po4+□no↑
(5)□zn+□h++□no3-—□zn2++□no+□h2o
(6)□hclo4+□p+□h2o—□hcl+□h3po4
2.下列有关硫化亚铁跟浓硫酸反应的方程式正确的是()
[分析和讨论]有的同学只是机械地分析反应前后各元素的原子总数是否守恒,得出四个反应式都正确的错误结论。这是以氧化还原反应为背景考查质量守恒定律。四个反应中氧化剂都是硫酸,还原剂都是硫化亚铁,氧化产物都是单质硫和硫酸铁,还原产物都是二氧化硫。所以反应物fes中的铁、硫元素与产物fe2(so4)3中的铁、单质s中的硫元素守恒,四个选项中,只有a选项中还原剂(fes)与氧化产物(s)相对应。答案选a。
[巩固练习]
1.在反应5nh4no3=2hno3+4n2↑+9h2o中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是()。
(a)1:1(b)5:4(c)5:3(d)3:5
2.反应no+o2+no2+h2o—hno3(未配平)是多组化学计量数的化学方程式,当氧气有被no还原时,此反应各物质化学计量数之比为()。
(a)4:9:24:14:28(b)1:1:1:1:2
(c)8:9:12:10:20(d)任意比均可
3.将h2s气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生下列反应:
①3h2s+2hno3=3s+2no+4h2o
②4h2s+2hno3=4s+nh4no3+3h2o
③h2s+2hno3=s+2no2+2h2o
④5h2s+2hno3=5s+n2+6h2o
根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是()。
(a)④②①③(b)③①④②(c)②④①③(d)①④②③
4.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:nh4no3——hno3+n2+h2o,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()。
(a)5:3(b)5:4(c)1:1(d)3:5
5.被称为万能还原剂的nabh4溶于水并和水反应:nabh4+h2o-nabo2+h2(未配平),下列说法中正确的是()。
(a)nabh4既是氧化剂又是还原剂
(b)nabh4是还原剂,h2o是氧化剂
(c)硼元素被氧化,氢元素被还原
(d)被氧化的元素与被还原的元素的质量比是1:1
6.氧化亚铜(cu2o)是不溶于水的碱性氧化物,能溶于酸发生自身氧化还原反应生成单质铜和cu2+。测定一种含氧化亚铜的矿石中氧化亚铜的含量的方法是:将矿石溶于足量的硫酸铁和硫酸的混合液中,然后用高锰酸钾溶液滴定,反应后锰元素以+2价形式存在。
(1)写出配平的化学反应方程式。
①cu2o与fe2(so4)3、h2so4反应为____________________________。
②滴加高锰酸钾溶液时发生的反应为_____________________________。
(2)cu2o与上述两反应中氧化剂的氧化性强弱顺序是_____________________。
(3)若某次测定中称取5.0g矿样,用高锰酸钾溶液滴定时,消耗0.1mol·l-1kmno4的体积为100ml,则矿样中氧化亚铜的质量分数为______________。
参考答案
1c,2a,3b,4a,5bd。
6.(1)①cu2o+fe2(so4)3+h2so4=2cuso4+2feso4+h2o。
②10feso4+2kmno4+8h2so4=5fe2(so4)3+2mnso4+k2so4+8h2o。
(2)kmno4fe2(so4)3cu2o。
(3)72%。
“氧化还原反应”是人教版高一化学新教材第二章第三节的内容。对于氧化氧化还原反应,在初中阶段从得氧失氧的角度分析理解;在化学必修1中要求在初中化学的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点来初步理解氧化还原反应以及了解常见的氧化剂和还原剂即可;通过后续课程如金属及其化合物及非金属及其化合物的学习,对氧化还原反应有了更多更具体的认识后再要求学生深入理解氧化还原反应的有关知识。本节课既要复习初中的基本类型反应及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。起到了承上启下的作用。氧化还原反应的知识是高中化学的重要理论知识,不仅是本章的教学重点,也是整个高中化学的教学重点。
1、知识与技能:初步掌握根据化合价的升降和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法;学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应;理解氧化还原反应的实质。
2、过程与方法:体验氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象再到电子转移的本质原因层层推进,逐步深入的发展过程,通过对氧化还原反应的特征和本质的分析,学习由表及里和以辩证的观点来思考问题思。
3、情感态度与价值观:通过氧化和还原这一对典型矛盾,它们既相反又相互依存的关系的认识,深刻体会对立统一规律在自然现象中的体现,树立用正确的观点和方法学习化学知识。
4、重难点设置:
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。
难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。生掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一的关系。
本节课的教学内容难度大,要使同学们掌握氧化还原反应的本质不是一件那么容易的事情。因此,必须精心设计教法,力求深入浅出,而且还要调动学生的思考积极性,让他们积极参与到教学活动中,成为学习的主体者。所以我采用“问题解决法”教学,通过设计富有驱动性的、环环相扣的问题,让学生思考、讨论、归纳,并辅以多媒体教学手段展示微观过程化抽象为形象化微观为宏观,在问题解决的过程中逐步将学生的思考方向引向深入。
问题的设计由以下几个问题的环环相扣来完成。
问题一:让学生回忆出初中学过的氧化反应、还原反应,并举出一些典型的例子。
问题二:以为例,氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗?
学生通过讨论很容易发现还原反应与氧化反应是并存的,有得氧必有失氧,将一个反应中同时发生的两个过程人为地分割开,是不恰当的,也不能反映该类反应本质。所以我们要不断完善,深化对各种问题的认识,以科学的态度来学习。通过这个问题不仅深化了学生的认识,渗透了辩证唯物主义教育,教师还可趁势引入新课,从得氧失氧角度归纳出氧化还原反应的概念。
以上问题的设置可以说是为引入新课作了坚实的铺垫,学生在这些问题的解决的过程中既复习了初中知识,又将学生思维的兴奋点调动起来,使得新课的学习既源于初中,又高于初中。
问题四:没有得氧失氧,是否是氧化还原反应?
从分析中学生可以得知尽管没有失氧和得氧的关系,但是发生了化合价的升降,因此也是氧化还原反应。由此可见,用化合价的升降来定义的氧化还原反应大大扩展了其内涵。
在这一过程的教学中我会充分利用学生已有知识,弄清化合价的数值和正负跟原子的电子得失之间的内在联系。在此充分利用多媒体的优势,把氯气和金属钠的反应、氯气和氢气的反应制成动画,把氯化钠和氯化氢的形成过程中电子的转移加以形象化。这样化抽象为具体,化微观为宏观,大大降低了学生理解和想象上的难度,也顺利突破了难点。
至此,本节课的教学任务基本已顺利完成,为了及时巩固所学知识,教师可提出问题:在初中所学到的四种基本反应类型中,哪些反应类型是氧化还原反应,哪些不是氧化还原反应。并对同学们得作答做出解释和说明。
回顾本节课的教学,我通过环环相扣的五个问题把整个课堂串联起来,学生在这些问题的思考、讨论过程中多种感官同时合作,多项信息综合运用,在问题解决的过程中体验知识获得的过程,学习抽象思维、逻辑推理的方法。教师在其中发挥了主导作用,而学生主体性得到了充分的体现,充分贯彻了新课程的“一切为了学生发展”的理念。
中学阶段的化学基本概念、基础理论知识中,氧化还原反应是非常重要的知识点,是中学化学教学的重点和难点之一。课标要求学生掌握氧化还原反应的基本概念,真正理解反应的实质,正确探究物质的氧化性和还原性。氧化还原反应的基本概念贯穿于整个中学阶段化学知识的学习始终,是非常重要的理论知识。
本节的教学思路是通过分析参加化学反应的各物质所含元素的化合价是否有变化,建立氧化还原反应的概念,并探讨氧化还原反应的实质;通过分析参加化学反应的各物质所承担的角色,引出氧化剂和还原剂的概念,加强对氧化还原反应概念的理解和应用。
1.课标要求
(1)通过熟悉的化学反应,使学生认识到有的化学反应中有元素化合价的变化,建立氧化还原的概念。
(2)通过实验和思考,分析得出氧化还原反应的实质是电子转移。
2.三维目标
(1)知识与技能:知道氧化还原反应的本质是电子的转移,能举出生产生活中氧化还原反应的实例。
(2)过程与方法:引导学生认识化学反应中元素化合价的变化,认识氧化还原反应的概念;提出问题,引入实验,让学生通过实验现象得出氧化还原反应的本质是电子的转移。
(3)情感态度与价值观:引导学生学习氧化还原反应,认识到氧化还原反应在实际生产和生活中无处不在,而且有利有弊。只有充分学习和研究,才能避免有害的氧化还原反应的发生,让更多的氧化还原反应造福于人类。让学生关注化学与生命活动的联系,体会化学来源于生活,又高于生活。
1.教材分析
本节包含三部分内容:氧化还原反应,氧化剂和还原剂,探究铁及其化合物的氧化性和还原性。以往教学通常将本节分为3课时,每一部分为一课时。为了培养学生学习化学的兴趣,培养他们科学探究的能力,教师在设计本节课的教学时,以“氧化还原反应”为线索,通过“化合价变化”这一氧化还原反应的标志揭示其实质为“电子的转移”。本节课在设计时注重化学与生活实际的联系,由学生熟悉的五彩缤纷的焰火引入,以生产生活中常见的氧化还原反应结束,交相呼应。
2.学情分析
本节知识内容是中学化学中重要的理论知识,比较抽象,是高一学生在学习了物质的量、电解质之后的又一难点。将这两课时合为一课时,也成为教师教学设计时必须考虑的问题。如果在一节课中将多个概念传授给学生,那就是一节失败的课。真正能让学生在教师的引导下,层层递进地学习、理解这些概念,领悟相互之间的关系,自主地进行探究和思考,那才是一节成功的课。
1.重点
分析化合价的升降,认识氧化还原反应。
2.难点
理解电子转移是氧化还原反应的实质。
从学生的认知水平出发,采用启发式教学法。在学生现有的知识水平上设置疑问,并引导学生通过思考、练习、实验来解决疑问。例如,学习了氧化还原反应的概念后,利用学生熟悉的氢气还原氧化铜反应引出氧化反应、还原反应的概念,教学过程顺理成章,易于学生接受。问题的设置应有梯度,循序渐进,由现象到本质,层层深入地引导学生解决新知识学习中的疑问。由于本节内容理论性较强,教学中多处采用举例教学,让学生通过生活中的实例和熟悉的化学反应认识氧化还原反应的标志和实质。通过练习,巩固理论知识的学习,讲练结合,实现高效教学。实验教学是化学教学中最为直观的教学方法。通过实验引发学生思考,发现问题的本质。
1.情景导入
很高兴引领大家学习氧化还原反应,今天我们将走入氧化还原反应的世界。氧化还原反应是一类十分重要的反应,它在我们的生产、生活中是普遍存在的。
同学们还记得2008年北京奥运会那29个由焰火组成的神奇大脚印和绚丽多彩的焰火吗?这就是由一系列的氧化还原反应产生的。我们学习过的化学反应也有很多属于氧化还原反应。大家请看屏幕(展示图片)。
2.设计思路
氧化还原反应对学生来说是一个较为抽象的概念,导入环节的设置就是先给学生一个感性认识,激发学生的学习兴趣,让学生建立熟悉感,更好地认识氧化还原反应。
3.引入正题
给出常见的几种化学反应,让学生标注化合价。然后分成两类,我们把化合价变化的称为氧化还原反应。在氧化还原反应的实质教学中,先提出问题“什幺因素引起了氧化还原反应中元素化合价的变化呢”,然后以氯化钠的形成为例,以图片的方式展现钠原子和氯原子之间电子的转移。
假设元素化合价的变化是由电子的转移引起的,接下来学生进行分组实验:铁钉和硫酸铜溶液反应可以解释为铁失去电子转移给了溶液中的铜离子,铜离子得电子生成铜,并在铁钉上析出。理论分析如此,那幺实际是否符合理论分析呢?采用演示实验,把铁钉和铜片分别连接导线,串联电流表后插入硫酸铜溶液中。按照理论分析电路中应该有电流产生,则电流表的指针应该发生偏转。实验现象证明确实有指针偏转,说明理论分析正确,电子转移引起了元素化合价的变化。分组实验和演示实验有机结合既充分调动了学生的积极性和探究精神,又节省了时间,达到了实验效果。最后归纳小结,提炼精髓。
4.概况整合
实质标志:电子的转移,化合价变化形成氧化还原反应。
5.课前准备
(1)搜集教学素材,如氧化还原反应的视频、生活中氧化还原反应的图片、防腐剂图片等。
(2)设计幻灯片辅助教学。
(3)准备一个演示实验和两个分组实验。
(4)设计教案,设计、印刷导学案。
氧化还原反应是中学化学中重要的理论知识,比较抽象。这节课循序渐进、有条理地将氧化还原反应的相关概念一一介绍给学生,在教师的引导下,让学生层层递进地学习、理解这些概念,领悟其中的关系,自主地进行探究和思考。把复杂的问题简单化,帮助学生把难懂的理论知识学得更加轻松,是本节课希望达到的最佳效果,也是最终目的。
1、在复习化合价的基础上,使学生用化合价变化和电子转移的观点认识、理解氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念。
2、学会用化合价变化和电子转移的观点判断氧化还原反应。
3、掌握用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。
1、氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念及其判断。
2、用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。
电子转移方向和数目的表示法
启发讨论
[复习引入]
1、常见元素的化合价
学生交流讨论,得出如下结果:
元素化合价升高→失去电子
元素化合价降低→得到电子
〖学生活动〗
学生探索、讨论、交流,从而得出氧化还原反应、氧化剂、还原剂的概念。
〖教师活动〗
在氯气与溴化钾的反应中,溴离子失去1个电子形成溴原子,溴原子结合
成溴分子,溴元素的化合价由—1升高到0;同时氯气分子中的氯原子得到溴离子给出的1个电子形成氯离子,氯元素的化合价由0降低到—1。
在反应过程中,溴离子与氯原子之间发生了电子转移,导致了溴元素与氯元素的化合价发生改变。
[强调提醒]
a、“e—”表示电子
b、用双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
〖学生活动〗
由学生归纳概括总结:
氧化还原反应的概念
[问题情境]
判断下列反应是否是氧化还原反应,是氧化还原反应的请指出氧化剂和还原剂。
(4)naoh+hcl=nacl+h2
〖学生活动〗
在教师的启发引导下,学生进行分析、讨论、交流,归纳总结如下:
〖教师活动〗[拓展视野]
物质的氧化性和还原性的强弱
氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数
元素失电子总数=元素得电子总数
〖教师活动〗归纳、概括、小结本课知识要点。
〖巩固练习〗《化学1(苏教版)》p45中的[问题解决]:
请指出下列氧化还原反应中化合价发生变化的元素,分析电子转移的方向和数目,并指出氧化剂、还原剂。
(学生当堂练习,并交流反馈答题结果。教师进行点评。)
〖布置作业〗《化学1(苏教版)》p47~48:1、2、3
〖板书设计〗
一、氧化还原反应的概念
1、氧化还原反应:有电子转移的反应
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1、双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:a、“e—”表示电子。
b、双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,
应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
2、单线桥法
三、氧化还原反应和四种基本反应类型的关系
四、氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数
元素失电子总数=元素得电子总数
2、通过实验事实和思考,知道氧化还原反应的实质是电子的转移;
1、通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示氧化还原反应的实质和特征,培养学生从微观角度准确理解概念的能力。
2、通过设计问题情境,由表及里培养学生思维的深刻性,由此及彼培养思维的逻辑性。
了解氧化还原反应在工农业生产、日常生活中的应用,认识并理解化学对提高人类生活质量、促进社会发展的重要作用。
教学重点:用化合价升降的观点理解氧化还原反应。
教学难点:理解氧化还原反应的实质是电子转移。
1、基本反应类型
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
一、化学反应的类型
a+b=ab ab=a+b
a+bc=ac+b
ab+cd=ad+cb
2、氧化反应和还原反应
按下列要求各举一个符合条件的化学反应,并写出化学方程式
fe2o3 + 3co = 2fe + 3co2的反应属于
哪种基本反应类型?
初中时所学的氧化还原反应
讨论结果
同一个化学反应用不同的分类方法去分析,结果也不相同。四种基本反映类型并不能包括所有的反应。
初中所学的氧化还原反应比较片面,不能真实地反映氧化还原反应的本质。
对于这一反应,谁得到氧,谁失去氧,得到氧与失去氧的数目关系怎样。
二、氧化还原反应
1、什么叫氧化还原反应?
2、特征:
反应前后化合价发生变化(也是判断依据)
一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应
在氧化还原反应中,为什么会发生化合价的变化呢?
[小结]从nacl的形成看化合价升降的根本原因是电子的
得失,即氧化还原反应的实质是有电子的得失。
4、实质:电子发生转移(得失或偏移)
3、氧化反应,失e、价升;还原反应,得e、价降
用双线桥应注意的事项:
正确判断各反应物、生成物各元素的化合价及其变化
两个线桥一个在上、一个在下,线桥的方向是从反应物一方指向生成物一方,首尾都必须对应与发生化合价发生变化的同种元素。
电子符号用“e—”来表示
得失电子总数表示:原子个数×每个原子得失电子数
注意:反应中失去电子的总数等于得到电子的总数
5、氧化还原反应的表示(氧化还原反应、化合价升降、电子得失)
[练习]用双线桥表示下列氧化还原反应的化合价升降及电子转移情况。
① fe2o3 + 3co 2fe + 3co2
②zn + 2hcl == zncl2 + h2 ↑
③so2 + 2h2s == 2h2o + 3s
④2kclo3 2kcl+3o2↑
⑤3cl2 + 8nh3 == 6nh4cl + n2
⑥mno2+4hcl浓mncl2+cl2↑+2h2o
[练习]用双线桥表示下列氧化还原反应的化合价升降及电子转移情况。
① mno2+4hcl浓mncl2+cl2↑+2h2o
③ so2 + 2h2s == 2h2o + 3s
④ 3cl2 + 8nh3 == 6nh4cl + n2
三、氧化还原反应与基本反应类型的关系及一般规律
1、化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2、分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
3、置换反应:全部是氧化还原反应。
4、复分解反应:都是非氧化还原反应。
四、氧化剂和还原剂
氧化剂:得到电子(元素化合价降低)的物质,被还原。
1、定义
说明:
(1)氧化剂和还原剂均是指反应物质,是一种化学试剂,不是某一种元素。
(2)氧化剂本身被还原,发生还原反应,得到的产物是还原产物;
还原剂本身被氧化,发生氧化反应,得到的产物是氧化产物。
还原剂:失去电子(元素化合价升高)的物质,被氧化。
小结:
(1)氧化剂和还原剂分别是不同的物质
(2)氧化剂和还原剂都是同一种物质
2、常见的氧化剂和还原剂
还原剂:al、zn、fe、c、h2、co等
3、氧化性、还原性强弱判断
氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性。
还原剂的还原性还原产物的还原性。
(1)原子或离子的得电子能力越强,物质氧化性越强
一般规律:
(2)原子或离子的失电子能力越强,物质还原性越强
课后习题
作业:完成课后习题。
“氧化还原反应”是人教版高一化学新教材第二章第三节的内容。对于氧化氧化还原反应,在初中阶段从得氧失氧的角度分析理解;在化学必修1中要求在初中化学的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点来初步理解氧化还原反应以及了解常见的氧化剂和还原剂即可;通过后续课程如金属及其化合物及非金属及其化合物的学习,对氧化还原反应有了更多更具体的认识后再要求学生深入理解氧化还原反应的有关知识。本节课既要复习初中的基本类型反应及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。起到了承上启下的作用。氧化还原反应的知识是高中化学的重要理论知识,不仅是本章的教学重点,也是整个高中化学的教学重点。
1、知识与技能:初步掌握根据化合价的升降和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法;学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应;理解氧化还原反应的实质。
2、过程与方法:体验氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象再到电子转移的本质原因层层推进,逐步深入的发展过程,通过对氧化还原反应的特征和本质的分析,学习由表及里和以辩证的观点来思考问题思。
3、情感态度与价值观:通过氧化和还原这一对典型矛盾,它们既相反又相互依存的关系的认识,深刻体会对立统一规律在自然现象中的体现,树立用正确的观点和方法学习化学知识。
4、重难点设置:
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。
难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。生掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一的关系。
本节课的教学内容难度大,要使同学们掌握氧化还原反应的本质不是一件那么容易的事情。因此,必须精心设计教法,力求深入浅出,而且还要调动学生的思考积极性,让他们积极参与到教学活动中,成为学习的主体者。所以我采用“问题解决法”教学,通过设计富有驱动性的、环环相扣的问题,让学生思考、讨论、归纳,并辅以多媒体教学手段展示微观过程化抽象为形象化微观为宏观,在问题解决的过程中逐步将学生的思考方向引向深入。
问题的设计由以下几个问题的环环相扣来完成。
问题一:让学生回忆出初中学过的氧化反应、还原反应,并举出一些典型的例子。
问题二:以为例,氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗?
学生通过讨论很容易发现还原反应与氧化反应是并存的,有得氧必有失氧,将一个反应中同时发生的两个过程人为地分割开,是不恰当的,也不能反映该类反应本质。所以我们要不断完善,深化对各种问题的认识,以科学的态度来学习。通过这个问题不仅深化了学生的认识,渗透了辩证唯物主义教育,教师还可趁势引入新课,从得氧失氧角度归纳出氧化还原反应的概念。
以上问题的设置可以说是为引入新课作了坚实的铺垫,学生在这些问题的解决的过程中既复习了初中知识,又将学生思维的兴奋点调动起来,使得新课的学习既源于初中,又高于初中。
从分析中学生可以得知尽管没有失氧和得氧的关系,但是发生了化合价的升降,因此也是氧化还原反应。由此可见,用化合价的升降来定义的氧化还原反应大大扩展了其内涵。
在这一过程的教学中我会充分利用学生已有知识,弄清化合价的数值和正负跟原子的电子得失之间的内在联系。在此充分利用多媒体的优势,把氯气和金属钠的反应、氯气和氢气的反应制成动画,把氯化钠和氯化氢的形成过程中电子的转移加以形象化。这样化抽象为具体,化微观为宏观,大大降低了学生理解和想象上的难度,也顺利突破了难点。
至此,本节课的教学任务基本已顺利完成,为了及时巩固所学知识,教师可提出问题:在初中所学到的四种基本反应类型中,哪些反应类型是氧化还原反应,哪些不是氧化还原反应。并对同学们得作答做出解释和说明。
回顾本节课的教学,我通过环环相扣的五个问题把整个课堂串联起来,学生在这些问题的思考、讨论过程中多种感官同时合作,多项信息综合运用,在问题解决的过程中体验知识获得的过程,学习抽象思维、逻辑推理的方法。教师在其中发挥了主导作用,而学生主体性得到了充分的体现,充分贯彻了新课程的“一切为了学生发展”的理念。
氧化还原反应教学设计思路 氧化还原反应教学设计新教材(九篇)
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