化学新教材人教版高中化学必修第一册1.3.2 氧化剂和还原剂教学设计(1)

1.3.21.3.2氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂本课时是教材是第一章第三节第 2 课时内容，是氧化还原反应知识的深入，本课时是在学生已经建立氧化还原概念的基础上学习，通过化合价变化和电子转移，具体理解氧化还原反应中氧化剂和还原剂的概念，氧化性和还原性的概念和意义，进一步了解化合价与电子转移的关系，从而在理解的基础上深化对氧化还原反应的认识，为后面元素化合物的学习打下基础。宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析：从宏观上建立用化合价变化判断氧化剂和还原剂的思维，从微观上理解氧化剂和还原剂的本质区别是物质在反应中的电子的转移（得失和共用电子对偏移）方向。科学探究与创新意识科学探究与创新意识：培养学生的科学探究意识和能力，通过对氧化还原反应的学习，体会从特殊到一般规律，再从一般规律到特殊的认识问题的科学方法，形成有序的科学探究意识。科学精神与社会责任科学精神与社会责任：形成氧化剂、还原剂、氧化性以及还原性的化学概念，了解这些化学概念在生产生活中的应用，理解科学研究的目的是服务社会，体会化学工作者的社会责任。理解氧化剂、还原剂、氧化性、还原性的概念，能够用化合价变化和电子转移判断氧化剂和还原剂，能用单线桥表示简单的氧化还原反应。学生复习上一课时中氧化还原反应的基本知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件。【引入】【引入】上节课的学习中我们曾经举过一个喝红酒要醒酒的例子，同学们是不是还有印象？下面我们来看一瓶红酒的标签，同学们看到这个红酒的配料表中显示：红酒中添加了二氧化硫。在初中化学的学习中，我们已经知道了二氧化硫是一种污染性气体，对人体有害的，怎么红酒会加入二氧化硫呢？二氧化硫在红酒中起到什么作用呢？带着这个问题我们开始今天的学习。【板书】【板书】氧化剂和还原剂【讲解】【讲解】在上一节课的学习中，我们已经知道了氧化还原反应的概念，也能够从电子转移的角度来解释氧化还原反应。下面我们来看一个上节课出现的反应：，请同学们在对其进行一次双线桥的分析。（）【讲解】【讲解】通过上面分析，我们发现在反应中，Na 失去电子化合价升高被氧化，Cl 得到电子化合价降低被还原，而 Na 失去的电子应该给了 Cl，Cl 得到的电子也完全来自于 Na，所以说，反应中电子从 Na 转移到了Cl 中。我们可以用如下的形式表示该反应的电子转移：【讲解】【讲解】相比双线桥这个式子更直观的表示了反应中电子的转移，2 个 Na 原子转变为 Na+一共失去 2 个电子，这 2 个电子给了 Cl2，Cl2得到 2 个电子转变为 2 个 Cl-，所以说反应中电子转移的方向是由Na 到 Cl，电子转移的数目为 2e-。这种式子是反应的单线桥表示式。【学生活动】【学生活动】模仿上面的单线桥表示式，写出下列反应的单线桥：（1）Zn+2H+=Zn2+H2【投影】【投影】（2）2K+S=K2S【讲解】【讲解】与双线桥相比单线桥需要注意的是：1、只标注在反应物一侧；2、指明电子转移的方向和数目；3、电子转移数目不需要用 mne-的形式表示。【讲解】【讲解】根据上述的分析，我们看到，在氧化还原反应中有物质得电子，同时一定也有物质失电子，在化学上，将得电子的物质定义为氧化剂，氧化剂得电子化合价降低得到的物质为还原产物；将失电子的物质定义为还原剂，还原剂失电子化合价升高得到的物质定义为氧化产物。【板书】【板书】1 1、氧化剂和还原剂：、氧化剂和还原剂：氧化剂：得电子化合价降低的物质，生成还原产物氧化剂：得电子化合价降低的物质，生成还原产物还原剂：失电子化合价升高的物质，生成氧化产物还原剂：失电子化合价升高的物质，生成氧化产物【投影】【投影】1 1、氧化剂和还原剂：、氧化剂和还原剂：氧化剂：得电子化合价降低的物质，生成还原产物氧化剂：得电子化合价降低的物质，生成还原产物还原剂：失电子化合价升高的物质，生成氧化产物还原剂：失电子化合价升高的物质，生成氧化产物【学生活动】【学生活动】根据上面的定义，判断下面反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物：Zn+2H+=Zn2+H2（氧化剂：H+；还原剂：Zn；氧化产物：Zn2+；还原产物：H2）【讲解】【讲解】根据上面的判断，我们可以得到，氧化还原反应可以表示成如下的过程：【练习】【练习】判断下列反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4MnO2+4HCl（氧化剂：CuSO4，还原剂：Fe，氧化产物：FeSO4，还原产物：Cu）MnCl2+Cl2+2H2O（氧化剂：MnO2，还原剂：HCl，氧化产物：Cl2，还原产物：MnCl2）2H2S3NO2+H2O=2HNO3+NO（氧化剂：NO2，还原剂：NO2，氧化产物：HNO3，还原产物：NO）SO23S2H2O（氧化剂：SO2，还原剂：H2S，氧化产物：S，还原产物：S）2KMnO4和 MnO2）K2MnO4MnO2O2（氧化剂：KMnO4，还原剂：KMnO4，氧化产物：O2，还原产物：K2MnO4【讲解】【讲解】通过上面的练习，需要同学们注意到，判断反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的标准只能是化合价的变化。判断时可能出现一些比较特殊的情况：1、某种物质有两种“身份”（例如：NO2既是氧化剂又是还原剂）；2、某些物质的“身份”相同（例如：还原产物是K2MnO4和 MnO2）。【过渡】【过渡】现在我们知道了，氧化还原反应的发生需要有氧化剂和还原剂，那么，什么样的物质可以做还原剂，什么样的物质可以做氧化剂呢？或者说，物质要做氧化剂或还原剂，要具备什么能力呢？【讲解】【讲解】化学上要求，氧化剂必须具有氧化性，还原剂必须具有还原性。【板书】【板书】2 2、氧化性和还原性：、氧化性和还原性：【投影】【投影】2 2、氧化性和还原性：、氧化性和还原性：【设疑】【设疑】氧化性是氧化剂必须具备的能力，那么氧化剂有什么能力呢？（得电子化合价降低的能力）【设疑】【设疑】同样，还原剂需要具备的能力又是什么？（失电子化合价升高的能力）【讲解】【讲解】由上，可以得出氧化性和还原性的基本概念，氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。【板书】【板书】2 2、氧化性和还原性：、氧化性和还原性：氧化性：物质得电子的能力氧化性：物质得电子的能力【投影】【投影】2 2、氧化性和还原性：、氧化性和还原性：氧化性：物质得电子的能力氧化性：物质得电子的能力还原性：物质失电子的能力还原性：物质失电子的能力还原性：物质失电子的能力还原性：物质失电子的能力【设疑】【设疑】根据上面的定义，同学们觉得我们应该如何判断物质是否具有氧化性或者还原性呢？（判断物质的化合价是否能升高或者降低）【练习】【练习】判断下列物质具有氧化性还是还原性：H+（氧化性）Fe（还原性）S（氧化性和还原性）【讲解】【讲解】我们来看看本节课刚开始的时候遇到的问题，在红酒中添加的二氧化硫起到什么作用呢？通过查阅资料，可以得知：红酒的某些成分在储存的过程中会被氧气氧化，而使红酒的口感变差。所以我们应该在红酒中加入一些什么剂呢？（还原剂）二氧化硫就是这种加入的还原剂，所以我们说二氧化硫应该具有还原性。同学们去查阅资料会发现，很多资料称加入的二氧化硫为抗氧化剂，你应该就能理解什么是抗氧化剂了。【讲解】【讲解】一般来说，化学上比较常见的氧化剂有：O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等；比较常见的还原剂有：金属单质（Al、Zn、Fe）、C、H2、CO、KI 等【设疑】【设疑】上面我们曾经判断了反应MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O 的氧化剂和还原剂，如果直接判断HCl 具有什么性，应该是有氧化性和还原性，而 MnO2也是有氧化性和还原性。问题是为什么在这个反应里，HCl 是还原剂而 MnO2是氧化剂呢？（说明两者比较，HCl 的还原性相对较强，MnO2的氧化性相对较强）【讲解】【讲解】在实际的氧化还原应用中，我们不止要知道物质有没有氧化性或还原性，更重要的是知道其氧化性、还原性的强弱，这样才能判断物质在反应中应该表现什么性质。【讲解】【讲解】在氧化还原反应中，比较直观的判断氧化性和还原性强弱的方法是：氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。例如，在反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4中氧化剂是 CuSO4，氧化产物是FeSO4，就可以得到结论：氧化性是CuSO4FeSO4；还原剂是Fe，还原产物是Cu，就可以得到结论：还原性是 FeCu。【练习】【练习】根据下列反应，判断氧化性强弱正确的是（A）（1）2H2S+O2=2S+2H2O（2）4NaI+O2+2H2O=4NaOH+2I2（3）Na2S+I2=2NaI+SAO2I2SBO2SI2CI2O2SDSI2O2【学生活动】【学生活动】在初中化学中，同学们学习过金属的置换反应：金属活动性较强的金属可以将金属活动性较差的金属从其盐溶液中置换出来。请同学们互相讨论，用氧化还原的理论解释一下如上的结论。（这里金属活动性可以认为代表金属还原性，只有活动性强的金属置换活动性差的金属，才能保证反应中，还原剂的还原性强于还原产物）【讲解】【讲解】氧化还原反应是一类重要的化学反应类型，广泛存在于日常的生产生活中。其中有的反应是有益于人类活动的，例如：金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、植物的光合作用等；有的反应对于人类活动是有害的，例如：食物的腐败、钢铁的锈蚀等。我们应该深入学习化学反应的规律，趋利避害使之更好的服务于社会。【投影】本节小结。