氧化还原反应+第1课时+参考教案
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第3节 氧化还原反应
第1课时
◆ 教材分析
教材把《氧化还原反应》安排在高中化学必修1第二章《元素与物质世界》中的第3节，有其重要的意义。因为在中学阶段的基本概念，基础理论知识中，《氧化还原反应》占有极其重要的地位，贯穿于中学化学教学的始终，是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识，凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念，才能使他们理解这些反应的实质。学生对本节知识掌握的程度直接影响着其以后对化学的学习。
课本中对本节内容的安排是符合学生学习情况和学习规律的，既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、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，又将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。所以这样的编排充分体现了教学大纲“螺旋式上升”的基本思想。
氧化还原反应像原子结构、元素周期律等内容一样，历来是进行辩证唯物主义教育的好教材。氧化和还原是一对典型的矛盾，它们既对立，又统一，既相互矛盾，又相互依存。有氧化反应发生必然有还原反应发生，它们绝对不可能孤立存在，而是统一在氧化还原反应中。化学中的对立统一现象到处可见，通过认真引导，就可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现。反过来，这又会帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识，对学生形成科学的世界观有着举足轻重的作用和意义。
◆ 学情分析
初中化学教材对氧化还原反应的知识介绍较简单，即“物质与氧发生的反应叫作氧化反应。氧气是一种常见的氧化剂”和“含氧化合物里的氧被夺去的反应叫作还原反应”。因此，在教师的引导下学生可以通过从得氧、失氧的角度去分析氧化还原反应，然后从化合价的角度去分析氧化还原反应，最后从本质上理解氧化还原反应。
◆ 教学目标
1.从化合价变化和电子转移的角度认识判断氧化还原反应。能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
2.认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。
◆ 教学重难点
【教学重点】
用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应，学习氧化还原反应的判断方法。
【教学难点】
氧化还原反应的本质及氧化还原反应电子转移的分析。
◆ 教学过程
一、导入新课
【情境引入】不知道同学们有没有注意到这样一个现象，苹果切开一段时间后颜色会变为黄褐色，你们知道是为什么吗？
【过渡】学完了本节课的内容——氧化还原反应，我们就可以解释该现象了。
【提问】回顾初中所学的知识，请大家列举几个氧化反应和还原反应的实例，讨论并交流这类反应的分类标准。
【思考与讨论】氧化反应：2Mg + O2 === 2MgO；还原反应：CuO＋H2=== Cu＋H2O。
分类的标准：得氧失氧。
【过渡】请大家再思考一下：在所举的两个反应中是否只发生了氧化反应或还原反应？
例如：CuO＋H2 === Cu＋H2O。
学生：铜失去氧，发生了还原反应；氢气得到氧，发生了氧化反应。
【小结】可见有得必有失，有物质得到氧，必定有另一个物质失去氧。也就是说氧化反应和还原反应是同时发生的，我们就把这样的反应称为氧化还原反应。
【板书】第3节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
二、讲授新课
【联想质疑】在初中阶段我们学习过一些关于铜及其化合物的化学反应：铜在加热条件下可以与氧气反应生成氧化铜，氢气把氧化铜还原为铜，金属铁从CuSO4溶液中将铜置换出来，NaOH溶液与CuSO4溶液反应产生氢氧化铜沉淀。
在这些反应中，铜元素发生了哪些变化？前三个反应与最后一个反应的特征有什么不同？前三个反应的本质是怎样的？含有铜元素的物质在这些反应中各表现出什么性质？
【思考与交流】请分析这个反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。
【板书】1.识氧化还原反应
(1)化还原反应的特征
①特征：反应过程中有元素化合价变化
②定义：反应中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应。
③从化合价升降的角度分析氧化反应、还原反应。
氧化反应——反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应。
还原反应——反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应。
【思考与交流】在氢气与氧化铜发生的氧化还原反应中，哪种元素发生氧化反应，哪种元素发生还原反应？
【小结】氧化反应和还原反应这两个对立的过程相互依存，统一于一个氧化还原反应之中。
【投影练习】
请判断下面的反应是否是氧化还原反应？
1. 2H2 + O2 =====点燃 2H2O
2. NaOH + HCl === NaCl + H2O
3. CaCO3 =====高温 CaO+ CO2↑
【讲解】题1反应中元素化合价发生了变化，是氧化还原反应；题2、3反应中元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应。
二、氧化还原反应的实质
【思考】在氧化还原反应中，元素化合价为什么会变化？
【交流研讨】
1.金属钠可以在氯气中剧烈地燃烧并生成氯化钠。这个反应属于氧化还原反应吗？氯气由氯分子构成，一个氯分子由两个氯原子构成。金属钠由钠原子构成。氯化钠由Na+和Cl-构成。可见在反应过程中，钠原子变成了Na+ ，氯原子变成了Cl- 。钠原子和氯原子是怎样变化为Na+和Cl-并进而形成氯化钠的呢？
【思考与讨论】引起化合价变化的原因。
【板书】氧化还原反应中元素化合价变化的原因
【投影】
【讲解】观察钠和氯的原子结构示意图，钠最外层只有1个电子，因此钠有失去最外层电子的愿望，而氯最外层有7个电子，它有得到1个电子形成8电子稳定结构的愿望，两者相见恨晚，钠把最外层一个电子给了氯，变成钠离子，显+1价，化合价升高了，发生的是什么反应？
学生：钠化合价升高了，发生氧化反应。
【讲解】而氯得到1个电子，变成氯离子，显 -1价，化合价降低，发生的是还原反应。阴阳离子相吸，从而形成了氯化钠。从氯化钠的形成我们可以得到，化合价升降的本质是因为发生了电子的得失。
我们再来看另外一个反应：H2+Cl2 === 2HCl。
【投影】
【讲解】对于氢原子，最外层只有1个电子，它有想得到1个电子的愿望，对于氯，最外层有7个电子，它也有想得到1个电子的愿望，都想得电子，怎么办呢？采用双赢的思想，即+1+1+17+17HClHCl
电子共用。氢将电子移到中间，氯也将自己1个电子移到中间，这样就形成一个共用电子对，不看氢，对于氯而言，最外层有8电子稳定结构，不看氯，对于氢而言，最外层有2电子稳定结构。但是，氯毕竟吸引电子能力强，所以，虽是共用电子对，但电子是偏向氯这一边的。所以氢显示+1价，氯显示-1价。从氯化氢的形成我们可以得到，化合价升降的本质是发生电子偏移。
【提问】现在明白化合价升降的原因是什么吗？
【讲解】电子的得失或偏移用“电子转移”来概括。电子转移分成两种情况，如果是金属与非金属进行反应，就发生电子得失，如果是非金属与非金属进行反应，发生的是共用电子对的偏移。
【板书】本质认识：电子转移(本质)。
【讲解】通过以上的分析，我们认识到有电子转移的反应是氧化还原反应。也就是说，氧化还原反应的实质是电子的转移。
2.写出铁与CuSO4溶液反应的化学方程式，判断该反应是否属于氧化还原反应。按照图2-3-2所示实验装置进行铁与CuSO4溶液反应的实验，实验现象之一是电流表指针发生偏转。这一实验现象对于你认识铁与CuSO4溶液反应的实质有什么启示？
【板书】
2.氧化还原反应的实质：电子的转移
根据化合价分析氧化还原反应中的电子转移：
【讲解】
在氧化还原反应中，某种元素的一个原子或离子失去电子，则该元素的化合价升高，而且失去电子的数目与化合价升高的数值相等；某种元素的一个原子或离子得到电子，则该元素的化合价降低，而且得到电子的数目与化合价降低的数值相等。氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
【小结】
元素化合价升高→原子或离子失电子→发生氧化反应
元素化合价降低→原子或离子得电子→发生还原反应
三、氧化还原反应与四种基本反应的关系
【提问】在初中的时候，学过四种重要的基本反应类型，分别是哪几种？
学生：化合反应、置换反应、分解反应和复分解反应。
【提问】请大家判断它们与氧化还原反应的关系并用图示把它们表示出来。
【投影】
【提问】四种反应类型都是氧化还原反应吗？
学生：化合反应不一定是，分解反应不一定是，置换反应一定是，复分解反应一定不是。
三、课堂小结
1. 氧化还原反应的特殊情况：
氧化还原反应还包含化合反应、分解反应、置换反应、基本反应类型之外的其他反应，如CO+H2O=====高温CO2+H2。
2. 氧化还原反应中对立统一的关系：
(1)化合价有升必有降。
(2)电子有得必有失。
(3)有氧化反应，必然有还原反应。
◆ 板书设计
第3节 氧化还原反应
第1课时 认识氧化还原反应
一、认识氧化还原反应
(1)特征：反应过程中有元素化合价变化
(2)定义：反应中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应。
(3)从化合价升降的角度分析氧化反应、还原反应。
二、氧化还原反应的实质：电子的转移
根据化合价分析氧化还原反应中的电子转移：
元素化合价升高→原子或离子失电子→发生氧化反应
元素化合价降低→原子或离子得电子→发生还原反应
三、氧化还原反应与四种基本反应的关系
◆ 达标检测
1．磷单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中的变化是( )
A．被氧化 B．被还原
C．既被氧化又被还原 D．既未被氧化又未被还原
答案 C
解析 磷元素的化合价由反应前的0价，部分升高为KH2PO2中的＋1价，被氧化；另一部分降低为PH3中的－3价，被还原。
【考点】氧化还原反应的概念与判断
