2022年魯科版高中化學必修1第2章 第3節(jié)第2課時 氧化劑和還原劑教學設計2

2022年魯科版高中化學必修1第2章 第3節(jié)第2課時 氧化劑和還原劑教學設計2【教學目標】1 知識與技能（1）理解氧化劑和還原劑的概念；（2）理解氧化還原反應的本質(zhì)和規(guī)律；（3）了解氧化還原反應在日常生活、生產(chǎn)中的應用。2 過程與方法（1）通過氧化還原反應概念的教學，培養(yǎng)學生準確描述概念、深刻理解概念、比較辨析概念的能力；（2）通過對氧化劑還原劑概念認識的過程，體會科學探究的基本方法，提高探究能力。3 情感態(tài)度與價值觀（1）通過氧化還原反應概念的演變，培養(yǎng)學生用發(fā)展的觀點、科學的態(tài)度、探索的精神學習化學；（2）通過創(chuàng)設問題情境，引導學生積極思考，激發(fā)學生學習化學的興趣和求知欲望。【教學過程】一、氧化劑和還原劑1基本概念（3）氧化劑和還原劑：在氧化還原反應中，所含元素的化合價降低（或說得到電子）的反應物叫做氧化劑；而所含元素化合價升高（或說失去電子）的反應物，叫做還原劑。（2）氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物：還原劑失去電子被氧化所得的產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物；氧化劑得到電子被還原所得的產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物?！绢I悟·整合】氧化還原反應的有關概念是互相獨立，又互相依存的，其關系如下：氧化劑（具有氧化性）得電子被還原發(fā)生還原反應還原產(chǎn)物；還原劑（具有還原性）失電子被氧化發(fā)生氧化反應氧化產(chǎn)物。2常見的氧化劑和還原劑常見的氧化劑：（1）非金屬單質(zhì)X2、O2、S等；（2）高價金屬陽離子Cu2+、Fe3+；高價或較高價含氧化合物H2SO4(濃)、MnO2、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、HClO3等。常見的還原劑：（1）活潑或較活潑的金屬K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等；（2）低價金屬陽離子Fe2+；（3）非金屬陰離子Cl、Br、I、S2等；（4）含較低價元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、NH3等。說明：在含有變價元素的化合物中，具有中間價態(tài)元素的物質(zhì)（單質(zhì)或化合物）既可做氧化劑，又可做還原劑。例如：Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性有又還原性。二、氧化還原反應中各個基本概念間的關系氧化還原反應的表示方法1雙線橋法：表示的是同一元素在反應物轉(zhuǎn)化為生成物時電子轉(zhuǎn)移的結果，反映了化學反應的本質(zhì)及參加反應的各物質(zhì)間的氧化還原關系。雙線橋法分析氧化還原反應的步驟：標出有化合價變化的元素的化合價；在反應物到生成物之間畫一個箭頭，箭頭出發(fā)和指向的是有化合價變化的同一元素；分析化合價的變化，找出反應中得失電子的總數(shù)(有價態(tài)變化元素的一個原子轉(zhuǎn)移電子數(shù)×發(fā)生價態(tài)變化的原子個數(shù))；將轉(zhuǎn)移電子數(shù)標在線上；2單線橋法：表示的是電子轉(zhuǎn)移的情況，反映了化學反應的本質(zhì)。單線橋法分析氧化還原反應的步驟：標出有化合價變化的元素的化合價；用線橋?qū)⒎磻镏惺щ娮拥脑睾偷秒娮拥脑剡B接起來，箭尾是失電子的元素，箭頭是得電子的元素。注意：橋線只在反應物中，不跨越“”與生成物相連。在橋線上注明電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，注意：只寫數(shù)目，不標得失。典例3：某酒精廠由于管理不善，酒精滴漏到某種化學品上而釀成火災。該化學品可能是AKMnO4 BNaCl C(NH4)2SO4 DCH3COOH研析：酒精是我們非常熟悉的物質(zhì)。酒精遇到氧氣非常容易燃燒，在燃燒過程中表現(xiàn)出還原性，做還原劑；氧氣做氧化劑。但四個選項中并無氧氣，這就需要我們靈活運用所學知識，解決實際問題。NaCl、(NH4)2SO4、CH3COOH三種物質(zhì)均沒有強氧化性，可以排除；而KMnO4是一種典型的強氧化劑，受熱時還容易分解產(chǎn)生氧氣，因此，酒精滴漏到KMnO4上容易釀成火災。答案：A。典例4：在一定條件下，氯酸鉀與碘按下式反應：2KClO3I22KIO3Cl2，由此可推斷下列相應的結論，不正確的是A該反應屬于置換反應 B還原性I2Cl2C氧化性I2Cl2 D氧化性KClO3Cl2研析：據(jù)置換反應的概念首先斷定所給反應是一個置換反應由元素化合價的變化可知：反應2KClO3I22KIO3Cl2中KClO3是氧化劑，I2是還原劑，KIO3是氧化產(chǎn)物，Cl2是還原產(chǎn)物，據(jù)“還原劑的還原性還原產(chǎn)物的還原性”規(guī)律推知，B正確，但C是錯誤的再結合Cl2不能將I2氧化成IO3的事實，推知D正確。答案：C。三、運用氧化性、還原性概括物質(zhì)的化學性質(zhì)所謂氧化性是指氧化劑具有的一種能得到電子的能力，表現(xiàn)在反應中是化合價有降低趨勢的一種表現(xiàn)能力；還原性是指還原劑具有的一種失去電子的能力，表現(xiàn)在反應中是化合價有升高趨勢的一種表現(xiàn)能力。我們運用氧化性、還原性概括物質(zhì)的化學性質(zhì)，下面舉例說明：上一章學了氯氣和金屬鈉的化學性質(zhì)，氯氣跟金屬單質(zhì)（鈉、鐵、銅等）、非金屬單質(zhì)（氫氣等）的反應中都是得電子，化合價降低被還原，做氧化劑，因此氯氣具有強氧化性；但氯氣也有還原性，如氯氣跟水、堿溶液所發(fā)生歧化反應。其中有一部分氯即是表現(xiàn)了還原性。而鈉非金屬單質(zhì)（氯氣、氧氣等）、水的反應中都是失電子，化合價升高被氧化，做還原劑，因此鈉具有強還原性。鹽酸是既有氧化性又有還原性的。如在鹽酸跟鎂、鋁、鋅等較活潑金屬發(fā)生的置換反應中，鹽酸表現(xiàn)了氧化性。在濃鹽酸跟二氧化錳反應制取氯氣時，鹽酸表現(xiàn)了還原性。由于鹽酸的氧化性實質(zhì)上是H+的氧化性，屬于酸的通性，即絕大多數(shù)酸所具有的共同性質(zhì)，因此不能把鹽酸稱為氧化性酸。但濃硫酸是強氧化性酸，其氧化性是指H2SO4分子中6價的硫元素表現(xiàn)的一種很強的得電子的能力。稀硫酸或硫酸鹽中的SO42中的硫元素雖然也是6價，但沒有強氧化性。稀硫酸也有氧化性，是其中的H所表現(xiàn)的。濃硫酸分子中6價的硫元素得電子的能力遠強于其中的1價的氫。金屬元素只能失電子，所以金屬單質(zhì)只有還原性；非金屬元素既能得電子表現(xiàn)負價，又能失（偏離）電子表現(xiàn)正價，所以非金屬單質(zhì)多數(shù)既有氧化性又有還原性。四、層析法認識氧化還原反應與電子轉(zhuǎn)移之間的關系（1）以反應2Na+Cl22NaCl為例分析：在Na與Cl2反應前后，元素化合價的升降情況為：化合價降低2×1 化合價升高1×2 2 Na Cl2 2 NaCl 0 0 +1 -1 失去2×e 2 Na Cl2 2 NaCl 0 0 +1 -1 得到2×e 元素原子之間得失電子情況為由此可知，在由單質(zhì)Na和Cl2生成離子化合物NaCl的反應里，元素化合價的升降與元素原子之間的電子轉(zhuǎn)移之間有著密切關系.元素原子失去(或得到)電子，元素的化合價就升高(或下降)，并且元素原子失去(或得到)的電子數(shù)與元素化合價升高(或降低)的數(shù)相等.電子得失，屬于電子轉(zhuǎn)移.（2）以反應H2+Cl22HCl為例分析化合價降低2×1 化合價升高2×1 H2 Cl2 2 HCl 0 0 +1 -1 在H2與Cl2反應前后，元素化合價的升降情況為：電子偏出2×e H2 Cl2 2 HCl 0 0 +1 -1 電子偏入2×e 元素原子之間電子偏移情況為：由上可知，在像由單質(zhì)H2和Cl2生成共價化合物HCl的反應里，元素化合價的升降與元素原子之間的共用電子對的偏移有著密切關系.共用電子對偏出（或偏入），元素的化合價就升高（或降低），并且元素原子偏出（或偏入）的電子數(shù)與元素化合價升高(或降低)的數(shù)相等.電子偏出偏入，也屬于電子轉(zhuǎn)移。（3）綜上結論可知，元素化合價的升降既與氧化還原反應之間有著密切的關系，又與元素原子之間的電子轉(zhuǎn)移有密切關系.物質(zhì)失去電子的反應是氧化反應，物質(zhì)得到電子的反應是還原反應，凡是有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應都是氧化還原反應。五、常見的氧化劑和還原劑: 1. 氧化劑：（易得電子的物質(zhì)）a.活潑非金屬單質(zhì)：如 F2、Cl2、Br2、I2、O2等。b.高價金屬陽離子：如 Ag+、Fe3+、Cu2+等。c.高價含氧化合物：如 濃H2SO4、HNO3 、KMnO4、KClO3等。 d.某些含氧化合物：如 HClO、Ca(ClO)2、NaClO、 H2O2、Na2O2等。 2.還原劑：（易失電子的物質(zhì)） a.某些金屬單質(zhì)或非金屬單質(zhì)，如：Mg、Al、Zn、Fe、Si、H2、C等。b.變價元素處于低價態(tài)的化合物，如：HCl、H2S、NH3、CO、FeCl2等。 c.能電離出某些陰離子(如S2-)的化合物 六、氧化還原反應的應用氧化還原反應是和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學技術、日常生活密切相關的重要反應。它對我們?nèi)祟惣扔胸暙I又有害處，比如我們釀酒、燃料的燃燒、金屬的冶煉等等都是利用了氧化還原反應，但是鋼鐵生銹、食品的變質(zhì)等同樣也是氧化還原反應。我們在學習了它的有關知識后就可以盡可能避免氧化還原反應的危害，最大限度地利用它為人類造福。七、檢測題 1在一定條件下發(fā)生如下反應：2KClO3+I22KIO3+Cl2，則下列推斷不正確的是（）A. 該反應屬于置換反應 B. 該反應可以說明I的非金屬性強于ClC. 該反應中還原劑為I2 D. 該反應中KClO3被還原為Cl2，I2被氧化為KIO32下列四個反應中水只做還原劑的是()F2H2O NaH2O NO2H2O Na2O2H2OA. B. C. D. 3下列化學反應，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是12的是()A. Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2OB. Cu4HNO3(濃)Cu(NO3)22NO22H2OC. CaCO32HClCaCl2CO2H2OD. 3NO2H2O2HNO3NO4在常溫下發(fā)生以下幾個反應：16H10Z2X2X2 5Z28H2O2A2 B22A32B2B Z2 B22Z根據(jù)上述反應，判斷下列結論錯誤的是()A. 溶液中可發(fā)生：Z22A22A32ZB. Z2在反應中為氧化劑C. 氧化性強弱順序為：XO4-Z2B2A3+D. XO4-是X的還原產(chǎn)物5金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應制得，反應方程式為SiO2+3CSiC+2CO，下列有關制造金剛砂的說法中正確的是()A. 該反應中的氧化劑是SiO2，還原劑為CB. 該反應中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12C. 該反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12eD. 該反應中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO，其物質(zhì)的量之比為126.指出下列反應中的氧化劑和還原劑。（1）ZnH2SO4ZnSO4H2；（2）Cl2H2OHClHClO；（3）Fe4HNO3Fe(NO3)32H2ONO。.檢測題參考答案1【答案】B【解析】A、反應為一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，為置換反應，選項A正確；B、Cl元素化合價降低，被還原，氧化劑是KClO3而不是I2，不是I2將氯元素氧化，不能說明I的非金屬性強Cl，選項B錯誤；C、I元素化合價升高，被氧化，I2為還原劑，選項C正確；D、該反應中KClO3被還原為Cl2，I2為被氧化為KIO3，選項D正確。答案選B。2【答案】A【解析】H2O中氧元素化合價升高，做還原劑；H2O中氫氧元素化合價都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；H2O中氫氧元素化合價都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；H2O中氫氧元素化合價都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；答案選A。3【答案】D【解析】A在Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O反應中，Cu為還原劑，硫酸為氧化劑，SO2是還原產(chǎn)物，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是11，故A錯誤；B在Cu4HNO3(濃)Cu(NO3)22NO22H2O中，Cu為還原劑，硝酸為氧化劑，NO2是還原產(chǎn)物，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是21，故B錯誤；C在CaCO32HClCaCl2CO2H2O反應中無元素化合價的變化，為非氧化還原反應，故C錯誤；D在3NO2H2O2HNO3NO反應中，NO2既是氧化劑，對應的還原產(chǎn)物為NO，又是還原劑，對應 的氧化產(chǎn)物為HNO3，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是12，故D正確；答案為D。4【答案】B【解析】16H+10Z-+2XO4-2X2+5Z2+8H2O中，Z元素的化合價升高，X元素的化合價降低；2A2+B22A3+2B-中，A元素的化合價升高，B元素的化合價降低；2B-+Z2B2+2Z-中，B元素的化合價升高，Z元素的化合價降低，則：A氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，則氧化性XO4-Z2B2A3+，可發(fā)生反應Z2+2A2+=2A3+2Z-，氧化性Z2A3+，故A正確；B中Z元素的化合價升高，中Z元素的化合價降低，分別作還原劑、氧化劑，故B錯誤；C氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，則氧化性XO4-Z2B2A3+，故C正確；D中X得到電子被還原，則X2+是XO4-的還原產(chǎn)物，故D正確；故選B。5【答案】D【解析】A、氧化劑是化合價降低的物質(zhì)，還原劑是化合價升高的物質(zhì)，根據(jù)反應方程式C的化合價由0價4價，化合價降低，C作氧化劑，C的化合價由0價2價，化合價升高，即C為還原劑，故A錯誤；B、根據(jù)選項A的分析，SiC作還原產(chǎn)物，CO作氧化產(chǎn)物，即氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比值為2：1，故B錯誤；C、根據(jù)選項A的分析，該反應轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol，故C錯誤；D、根據(jù)選項B的分析，故D正確。6. 【解析】在氧化還原反應中，所含元素的化合價降低的反應物叫做氧化劑；而所含元素化合價升高的反應物，叫做還原劑。（1）中，Zn由0價升高到+2價，做還原劑，H2SO4中的H由+1價降為0價，做氧化劑；（2）中，Cl2中部分Cl由0價升高到+1價，另一部分Cl由0價降低到-1價，Cl2既是氧化劑，又是還原劑；（3）中，F(xiàn)e由0價升高到+3價，做還原劑，HNO3中的N元素由+5價降為+2價，做氧化劑?！敬鸢浮浚?）氧化劑：H2SO4，還原劑：Zn。（2）氧化劑：Cl2，還原劑：Cl2。（3）氧化劑：HNO3，還原劑：Fe。