高中化学人教版必修1精讲精练 第1章第3讲 氧化还原反应(教师版)
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(新教材)人教版高中化学必修一第一章第3节《氧化还原反应》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版(新教材)高中化学必修1第一章第3节《氧化还原反应》。
第一章主要讲述物质及其变化。
世界是由物质构成的,目前人类发现和合成的物质已超过1亿种。
对于这么多的物质和更为丰富的化学变化,人们是怎样认识和研究的呢?分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。
通过分类,可以将纷繁复杂的物质分成不同的类别,还可以从离子、电子等微观视角揭示化学反应的规律。
依据物质类别和元素价态,可以解释和预测物质的性质,设计物质间的转化途径。
通过第一章学习,从宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。
本章共有三节,本课是第二节,主要讲述氧化还原反应,承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中化学课程标准(2017版2020年修订):【内容要求】“2.2 氧化还原反应:认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。
”由此标准可以看出,本课学习主题属于“常见的无机化合物及其应用”这一部分。
二、说教材。
本课是人教版化学必修1第一章《化学物质及其变化》第三节内容。
氧化还原反应,是中学化学阶段的核心概念之一,对学生认识物质的化学性质和变化规律、化学基本原理均有重要的指导作用,是辩证统一思想在中学化学中的完美体现。
对于发展学生的科学素养,引导学生有效进行整个高中阶段的化学学习,具有承前启后的作用。
本课从学生已有知识出发,以问题导入,共有“氧化还原反应”和“氧化剂和还原剂”两部分内容。
具体来说,先介绍了氧化还原反应的概念;继而分析了氧化还原反应的重要特征,然后从微观角度分析氧化还原反应的本质。
1.3.2 氧化还原反应的规律及配平(精练)1.配平下列方程式(1)________MnO2+________HCl(浓)Δ________MnCl2+________Cl2↑+________H2O(2)________NO2+________H2O=________HNO3+________NO【答案】(1)14112(2)3121【解析】(1)在该反应中Mn元素化合价由反应前MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价,化合价降低2价;Cl 元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高1×2=2价,所以MnO2、MnCl2的系数是1,Cl2的系数是1;由于在MnCl2中还存在2个Cl化合价仍然是-1价,该Cl原子也是由HCl提供,故HCl的系数应该为2+2=4,最后根据H、O原子守恒,可得H2O的系数是2,因此配平后该反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O,由前到后方程式的系数依次是1、4、1、1、2;(2)在该反应中N元素化合价由反应前NO2中的+4价变为反应后NO中的+2价,化合价降低2价;在该反应中N元素化合价由反应前NO2中的+4价变为反应后HNO3的+5价,化合价升高1价,化合价升降最小公倍数是2,所以HNO3的系数是2,NO的系数是1,HNO3、NO中的N原子都是由NO2提供,则NO2的系数是3,根据H、O原子守恒,可知H2O的系数是1,则配平后化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,由前到后方程式的系数依次是3、1、2、1。
2.配平下列化学反应。
(1) HCl(浓)+MnO2ΔCl2↑+MnCl2+H2O。
(2)Cu+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2O。
(3)S+KOH=K2S+K2SO3+H2O。
(4)ClO-+Fe(OH)3+=Cl-+2-4FeO+H2O(5)S +HNO3=SO2+NO+H2O(6)Zn+HNO3(稀) =Zn(NO3)2+N2O↑+H2O(7)Cu2S+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O(8)SO2+H2S=S+H2O(9)C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O(10)Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O 题组一氧化还原反应的配平(11)Zn+HNO 3(稀)=Zn(NO 3)2+NH 4NO 3+H 2O (12)K 2Cr 2O 7+HCl(浓)=KCl+Cl 2↑+CrCl 3+H 2O (13)Cu 2S+HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+NO 2↑+H 2SO 4+H 2O 【答案】(1)4HCl(浓)+MnO 2ΔCl 2↑+MnCl 2+2H 2O (2)3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O (3)3S +6KOH=2K 2S +1K 2SO 3+3H 2O(4)3ClO -+2Fe(OH)3+4OH -=3Cl -+22-4FeO +5H 2O (5)3223S +4HNO =3SO +4NO+2H O(6)()332224Zn+10HNO Zn NO +N O =O ()4+5H ↑稀(7)()23324223Cu S+22HNO Cu NO +10NO +3H SO ()=O 6+8H ↑稀 (8)1SO 2+2H 2S=3S+2H 2O(8)1C+4HNO 3(浓)=1CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O (10)1Cu+4HNO 3(浓)=1Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O (11)4Zn+10HNO 3(稀)=4Zn(NO 3)2+1NH 4NO 3+3H 2O (12)1K 2Cr 2O 7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl 2↑+2CrCl 3+7H 2O (13)1Cu 2S+14HNO 3(浓)=2Cu(NO 3)2+10NO 2↑+1H 2SO 4+6H 2O【解析】((1)反应中Mn 化合价由+4价到+2价降低2价,Cl 化合价由-1价到0价升高1价,根据得失电子守恒,MnO2配系数1,HCl 配系数2,又MnCl 2的系数也为1,故HCl 配系数4,根据原子守恒水的系数为2,故方程式为4HCl(浓)+MnO 2∆Cl 2↑+MnCl 2+2H 2O ,故答案为:4HCl(浓)+MnO 2∆Cl 2↑+MnCl 2+2H 2O ;(2)反应中Cu 的化合价由0到+2价升高2价,N 的化合价由+5到+2价降低3价,用逆向配平法,硝酸铜的系数为3,一氧化氮的系数为2,根据原子守恒,硝酸系数为8,水的系数为4,故方程式为3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ,故答案为:3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ; (3)反应中S 的化合价由0升高到+4价的亚硫酸钾,由0降低到-2价的硫化钾,用逆向配平法,亚硫酸钾配系数1,硫化钾配系数2,再根据原子守恒配平其它物质的系数,故方程式为3S +6KOH=2K 2S +1K 2SO 3+3H 2O ,故答案为:3S +6KOH=2K 2S +1K 2SO 3+3H 2O ;(4)反应中Cl 的化合价由+1到-1降低2价,Fe 的化合价由+3到+6升高3价,根据得失电子守恒氢氧化铁配系数2,次氯酸根的系数配3,再根据电荷守恒配氢氧根的系数,根据原子守恒配水的系数,故方程式为3ClO -+2Fe(OH)3+4OH -=3Cl -+22-4FeO +5H 2O ,故答案为:3ClO -+2Fe(OH)3+4OH -=3Cl -+22-4FeO +5H 2O ;(5)S 从0价升高到+4价SO 2,HNO 3从+5价降低到+2价NO ,利用得失电子总数相等判断S 原子3个,N 原子4个,据原子守恒配平得:3223S +4HNO SO +4NO 3+2H =O 。
人教版(2019)必修第一册第一章物质及其变化第三节氧化还原反应教学设计第1课时氧化还原反应教学目标1.通过日常生活中常见的氧化还原反应引入课堂内容,理解氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念,掌握根据反应中元素的化合价是否发生变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应,培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
2.能够用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应,培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3.能够应用所学知识解释生产和生活中对人类有益的氧化还原反应,能利用所学知识避开氧化还原反应对人类的有害影响,培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
教学重难点重点:1.从不同角度对氧化还原反应进行理解。
2.理解氧化还原反应的概念。
3.理解四大反应类型与氧化还原反应的关系。
难点:氧化还原反应的本质。
教学过程一、导入新课铁生锈对生活的影响是在各个方面的,小到家庭,大到工程,会缩短铁制品的使用寿命,也会影响工程的整体质量。
总之,铁的腐蚀会带来各种隐患和危险。
美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产总值的 4.2%。
据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10%~20%。
金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
【师】高炉炼铁中的一个重要的反应为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2.回顾初中所学的知识,讨论交流一下:这些反应属于什么反应类型?若从氧化反应和还原反应的角度分类,这些反应又属于什么反应?这类反应的分类标准是什么?【学生】氧化铁失去氧,发生了还原反应;一氧化碳得到氧,发生了氧化反应。
二、新课讲授【师】一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应还有什么特点呢?观察反应中各元素的化合价在反应前后有没有发生变化,讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。
【学生】元素的化合价在反应前后发生了变化。
有元素化合价升高的反应是氧化反应,有元素化合价降低的反应是还原反应。
1.3.1 氧化还原反应(精练)1.(2022·黑龙江·高一学业考试)氧化还原反应的本质是A.原子的重新组合B.电子的得失或偏移C.氧原子的得失D.元素化合价的升降【答案】B【解析】氧化还原反应的标志为元素化合价的升降,本质是电子的得失或者共用电子对的偏移,故B符合题意;答案选B。
2.下列反应属于氧化还原反应的是A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B.2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑C.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O D.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3【答案】C【解析】A.是复分解反应,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故A不符合题意;B.是分解反应,但没有化合价变化,不是氧化还原反应,故B不符合题意;C.氯元素从反应前的0价变为反应后的-1价和+1价,有化合价变化,是氧化还原反应,故C符合题意;D.是复分解反应,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故D不符合题意;故答案为:C3.(2022·浙江·温州市第三十二中学高一期中)下列化学反应属于氧化还原反应的是()A.HCl + NaOH=NaCl + H2OB.Na2O + H2O =2NaOHC.Ca(OH)2 + CO2=CaCO3 + H2OD.SO2 + Cl2 + 2H2O =H2SO4 + 2HCl【答案】D【解析】A.NaOH+HCl=NaCl+H2O反应中不存在元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故A错误;B.Na2O + H2O =2NaOH反应中不存在元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故B错误;C.Ca(OH)2 + CO2=CaCO3 + H2O反应中不存在元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故C错误;D.SO2 + Cl2 + 2H2O =H2SO4 + 2HCl反应中硫元素和氯元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D正确;故选D。
第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应 第一课时 氧化还原反应(1)物质得到氧的反应叫氧化反应,物质失去氧的反应叫还原反应,一种物质被氧化同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应。
(2)在反应CuO +H 2=====△Cu +H 2O 中,H 2被CuO 氧化生成H 2O ,CuO 被H 2还原生成Cu 。
(3)在反应Fe +CuSO 4===F eSO 4+Cu 中,Fe 元素的化合价从0价升高到+2价,Cu 元素的化合价从+2价降低到0价。
(4)在下列物质H 2O 、H 2O 2、CaH 2中,氢元素的化合价是+1和-1价,氧元素的化合价是-2和-1价。
从不同角度认识氧化还原反应 1.从得失氧的角度认识氧化还原反应结论:一种物质被氧化,另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)(2)结论:反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)(2)结论:凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。
1.下列反应是氧化还原反应的是( A )A .Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑B .NaCl +AgNO 3===AgCl ↓+NaNO 3C .CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑ D .CaO +H 2O===Ca(OH)22.将下列反应类型与相应的化学反应连接起来。
(1)—B ,(2)—A ,(3)—D ,(4)—A 、C 、D 反应类型 化学反应(1)复分解反应 A.H 2+Cl 2=====点燃2HCl (2)化合反应 B .NaOH +HCl===NaCl +H 2O (3)置换反应 C .Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2 (4)氧化还原反应D.Fe +CuSO 4===FeSO 4+Cu3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)只有反应中有物质得氧、失氧的反应才是氧化还原反应( × ) (2)置换反应一定是氧化还原反应( √ ) (3)氧化还原反应的本质是电子的转移( √ )(4)在HNO 3、N 2O 4、NaNO 2、NO 、N 2和NH 4Cl 中氮元素的化合价分别为+5、+4、+3、+2、0和-3价( √ )4.对于反应MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O(1)MnO 2在反应中得到电子,所含元素化合价降低,发生还原反应。
(2)HCl 在反应中失去电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应。
氧化还原反应基本概念间的关系1.三个角度氧化还原反应概念的比较狭义含义 特征本质氧化反应 得到氧的反应 元素化合价升高的反应 失去电子(或电子对偏离)的反应 还原反应 失去氧的反应元素化合价降低的反应得到电子(或电子对偏向)的反应 氧化还原反应 有得失氧的反应 有元素化合价升降的反应有电子转移(得失或偏移)的反应2.氧化还原反应概念间的关系3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)置换反应一定是氧化还原反应;(2)复分解反应一定不是氧化还原反应;(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
关系如图所示:[例1]已知CaH2中Ca为+2价,对于CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑下列说法正确的是(D) A.H2都是还原产物B.H2都是氧化产物C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1分析氧化还原反应中基本概念及其关系的方法(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。
(2)找出化合价变化(升、降)与氧化还原反应中各概念之间的对应关系。
(3)在分析电子转移总数时,不能将得电子数和失电子数加和作为转移电子数。
氧化还原反应中电子转移的表示方法1.双线桥法表示反应前后同一元素原子间电子的转移情况。
(1)双线桥法的基本写法思路:(2)注意事项:①箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。
②必须注明“得到”或“失去”的字样。
③还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。
2.单线桥法表示反应前后不同元素原子间电子的转移情况。
(1)单线桥法的基本写法思路:(2)注意事项:①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况; ②不需标明“得”或“失”,只标明电子转移数目; ③箭头标明电子转移的方向;④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。
[例2] (1)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。
①2Na +Cl 2=====点燃2NaCl________________________________________________; ②NaOH +HCl=NaCl +H 2O 非氧化还原反应。
(2)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl 2+Na 2SO 4=BaSO 4↓+2NaCl 非氧化还原反应;②Fe +2HCl=FeCl 2+H 2↑____________________________。
(1)表示氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用“双线桥”法较方便;表示电子转移的方向和数目时,用“单线桥”法较方便。
(2)双线桥法“线桥”上以“a ×b e -”的形式表示电子转移数。
a 表示得或失电子的原子个数,b 表示每个原子得到或失去的电子数,当a 或b 为1时,可省略。
1.(对应考点一)下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( C ) A .在反应中失去电子的物质被氧化,得到电子的物质被还原 B .在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C .氧化还原反应是一种物质首先被氧化,另一种物质再被还原的反应D .只有氧化没有还原的反应是不存在的2.(对应考点一)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( D )A .Cl 2+2KBr===Br 2+2KClB .2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑ C .4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3D .2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2(提示:Na 2O 2中的氧为-1价) 3.(对应考点二)下列电子转移的表示方法中正确的是( D )4.(对应考点二)已知以下两个氧化还原反应的化学方程式: ①2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑ ②2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe 用单线桥法表示反应①②中的电子转移情况:_______________________________。
5.(探究题)(1)A 图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在A 图中用阴影部分表示反应:H 2+CuO=====△Cu +H 2O 所属的区域。
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B 图表达。
其中Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为分解反应。
写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式:NaOH +HCl=NaCl +H 2O 。
(1)氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移);特征是反应前后元素的化合价发生变化。
判断方法为标明元素的化合价,分析元素的化合价是否变化。
(2)氧化反应和还原反应的关系:(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应;置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应。
一、选择题1.[双选题]下列实验现象与氧化还原反应有关的是( BD )A .碳酸钠溶液加入氯化钙溶液产生沉淀B .铜粉在空气中加热变为黑色粉末C .石灰石溶于盐酸并产生无色、无味的气泡D .氢气在空气中完全燃烧产生淡蓝色火焰 2.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是( B )3.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( D ) A .H 2还原CuO 的反应只属于还原反应B .置换反应都是氧化还原反应,所以,3CO +Fe 2O 3=====高温2Fe +3CO 2既是置换反应又是氧化还原反应 C .3O 2=====电火花2O 3是氧化还原反应 D .复分解反应一定不是氧化还原反应4.在反应中,X 元素的原子将电子转移给Y 元素的原子,则下列说法正确的是( D ) ①元素X 被氧化 ②元素Y 被氧化 ③元素X 发生还原反应 ④元素Y 发生还原反应 A .①② B .③④ C .②③ D .①④5.反应3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 中,当有6 个 e -发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为( C )A .1∶1B .1∶2C .2∶1D .3∶1 二、非选择题6.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
有下列一组反应:①CO 2+C=====高温2CO ②Cu 2(OH)2CO 3=====△2CuO +H 2O +CO 2↑ ③2NaOH +Cl 2===NaCl +NaClO +H 2O ④2CO +O 2=====点燃2CO 2 ⑤3Fe +4H 2O(g)=====△Fe 3O 4+4H 2 ⑥CuO +CO=====△Cu +CO 2 ⑦4NH 3+3O 2(纯)=====点燃2N 2+6H 2O ⑧2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑ ⑨2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑ ⑩CO 2+H 2O===H 2CO 3 (1)其中属于化合反应的有①④⑩,属于置换反应的有⑤⑦⑨。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是②⑩。
(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是⑧。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是③⑨。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是C 。
A .分子中的原子重新组合 B .氧元素的得失 C .电子的得失或共用电子对的偏移 D .化合价的改变 7.阅读下列材料后回答问题。
一个体重50 kg 的健康人,体内约含有2 g 铁,这2 g 铁在人体内不是以单质的形式存在,而是以Fe 2+和Fe 3+的形式存在。
正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含 Fe 2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。
服用维生素C ,可使食物中的Fe 3+转化成Fe 2+,有利于人体吸收。
(1)在人体中进行Fe 2+Fe 3+的转化时,①反应中的Fe 2+发生氧化反应,②反应中的Fe 3+被还原。
(2)“服用维生素C ,可使食物中的Fe 3+转化成Fe 2+”这句话说明,维生素C 在这一反应中被氧化。