高一化学《氧化剂和还原剂》教案.pdf

芯衣州星海市涌泉学校怒江州民族中学高一化学氧化剂和复原剂教案一、教学目的知识与技能：1.对于简单的氧化复原反响，可以找出氧化剂和复原剂；能列举中学阶段常见的氧化剂和复原剂。2.能从原子构造、的化学反响、化合价等多角度判断物质的氧化复原性；初步学会从氧化复原反响的视角研究物质的化学性质；能运用分类法对常见的氧化剂和复原剂进展分类。过程与方法：1.学会用化合价来判断物质可能具有的氧化性和复原性；体会验证物质氧化性和复原性的实验设计思路。2.在验证物质的氧化性和复原性实验中，能优化实验方案，选择可能出现鲜明实验现象的药品组合，并从中提升实验技巧和反思缺乏。情感态度与价值观：1.通过有关化学实验，初步学会运用以实验为根底的实证研究方法。激发探究欲望，体验科学探究过程。2.体验实验过程中挑战的刺激与成功的喜悦。二、教学背景分析1教学内容分析本节课是高中化学必修中第二章化学物质及其变化第三节氧化复原的第2课时内容。本章是连接义务教育阶段化学和高中化学的纽带和桥梁。对于开展学生的科学素养，引导学生有效进展整个高中阶段的化学学习并奠定根底，具有非常重要的承前启后作用。本节内容要引导学生从新的角度更本质更特征地认识氧化复原反响。那么本课时内容氧化剂和复原剂的判断那么显得尤为重要，它将贯穿整个高中部分元素化合物知识的学习。因此这节课的重心不是让学生知道哪些是常见的氧化剂，哪些是常见的复原剂，而是让学生自己通过已有经历和实验来判断，从而深化对氧化复原反响的认识，发现氧化剂、复原剂的判断规律及其运用。2学情分析1知识根底学生通过课时1的学习已经能从化合价变化的分类标准认识氧化复原反响，初步理解此类反响的本质是电子转移并能从该角度定义氧化剂和复原剂，初步理解氧化复原反响对人类社会的利弊。结合初中的知识，学生能说出一些氧化剂和复原剂，但不多也不成规律。2实验技能根底学生来自各个初中，实验的动手才能和探究才能参差不齐，但经过一个多月的前期学习，尤其是化学实验根本方法和离子反响两节实验课的教学后，学生的动手才能和实验设计思想有一定进步。3.教学重点的分析与确定由于在今后的元素化合物知识学习中，运用氧化复原观来分析物质的性质和变化会贯穿始终，因此本节课的重点确定为：学生通过理论探究及实验探究，列举出常见的氧化剂和复原剂，并学会从多角度判断物质的氧化性和复原性，尤其是借助化合价的手段来判断的方法。4.教学难点的分析与确定学生过去接触实验探究的时机毕竟有限，也很少一次用多种药品来实验，而且有一些药品是第一次接触。开放性和自主性如此大的课可能是第一次接触，所以难度较大。本节课的难点确定为：研究所给物质的氧化性和复原性的实验探究。三、教学设计思路先让学生回忆已有知识寻找规律设计验证氧化剂、复原剂的实验方案借助点滴板和滴管完成简单的验证实验根据实验结论提升知识。四、教学方法：.PK、设疑、启发、实验探究法、讨论法、归纳五、教学准备：实验仪器：试管、胶头滴管、钥匙、试管架实验药品：苹果、久置的果汁、Vc 银翘片粉末、硫氰化钾溶液、酸性 KMnO4 溶液、KI 溶液、硝酸溶液、FeCl3溶液、FeSO4 溶液、淀粉、Na2SO3 溶液、Na2S。电教设备：电脑、投影仪六、六、教学流程图：七、七、教师活动学生活动教师活动学生活动演示果汁中的颜色变化任务一任务一：从理论上寻观察，找出其中的多角度分析氧化剂和复原剂任务二任务二：验证所给物质任务三任务三：用分类法对常设计优化方案、施行实验、分析现象、1.分析 Fe2+的氧化性、复设任务四：如何分析中间价教师活动原性，得出规律：2.预测学生活动计意七、教学过程设计：演示教学环节并设计实验验证Na2SO3图验证 Na2SO3既有氧化性又有复原性总结收获【课的引入】英语中有一句俗考虑、答复：生1：一天一苹果，医生远离我。考虑、多位学生答复：维生素C、水、糖类、无机物矿物质、亚铁离子等考虑、答复，生2：可能会发生氧化复原反响。例如苹果中的二价铁离子具有复原性，它在空气中与氧气发生氧化复原反响，被氧化为三价铁离子。生3：还会失水、维生素 C 可能会减少。从 生 活 中的 情 景 引入，学生对发 生 在 身边 的 事 情既 不 陌 生又很好奇。引 导 学 生对 生 活 中常 见 的 现象 提 出 问题，进展考虑。课语堂“oneappleaday,keepthedoctoraway.我一位同学来说说这句话引的含义。入【讲解提问】可见苹果中含有很多对人体有益的成分，请同学们结合自己已学过的知识，从化学的角度谈一谈苹果中都含有哪些对人体有益的物质？【提问】在生活中，我们还有一个常识，切开一个苹果，放置一段时间是是过后，苹果果肉外表“生锈了，请大家考虑苹果为什么会“生锈呢？实【演示实验】很好，那教师就验用实验来验证一下同学 2的想法。分别在新颖和久置的苹果方汁中滴加硫氰化钾试剂，请同法学们观察溶液颜色的变化。实准验前给信息：硫氰化钾溶液遇到 Fe3+变为血红色，遇到 Fe2+备不变色。【演示实验】我们经常听电视里说维生素 C 可以延缓衰老，是什么原理呢？请看教师下面的实验。在变红了的果汁溶液中参加维生素 C 粉末，请同学们观察溶液颜色的变化。【引导提问】在刚刚的实验过程中Fe2+在空气中转化为Fe3+之后又转化为 Fe2+，哪些物质具有氧化性，充当氧化剂；哪些物质具有复原性，充当复原观察：发现久置的果汁滴加硫氰化钾试剂之后溶液变红。分析：证明其中的二价铁离子确实在氧教 师 的 演示实验，一方 面 对 前气和水的作用下转化为了三价铁离子，面 学 生 对同学的预测是正确的。生 活 中 现观察到刚刚变红了的果汁参加维生素C 之后，其溶液的颜色又变了回去。考虑，进展小组讨论，答复，生4：在氧气将二价铁转化为三价铁的过程中，O2是氧化剂，Fe2+是复原剂；在维生素 C 与 Fe3+的反响中，Fe3+是氧化剂，维生素 C 是复原剂。象 的 解 释加以验证，另 一 方 面为 后 面 学生 的 自 主探 究 的 方法 打 下 根底，并提供实 验 的 知识支持。剂？【板书】在黑板上将亚铁离子考虑和小组讨论、答复通 过 对 已学 常 见 的氧 化 剂 和复 原 剂 的分 类 和 总实和维生素 C 归为复原剂一类；将三价铁离子和氧气归为氧化验剂一类。物质【提问】请同学们结合所学的准知识和生活中的现象，从化学备反响、化合价或者者原子构造中任一角度想一想还有哪些物质具有氧化性，哪些物质具有复原性？尽可 能多地 列举 出来，并说明你的理论根据。【板书】板书总结，将学生提到的具有氧化性和复原性的物质分类写在黑板上。让学生学生5：Cl2具有氧化性，可以作氧化剂。结，其理论根据有：第一、从化学反响的角在 实 验 探度来说，Cl2能与复原剂金属钠反响生究 之 前 初成氯化钠，说明 Cl2具有氧化性。第二、步 理 解 和从化合价的角度来说，氯元素从能零价掌 握 所 要降低到一1价，所以具有氧化性。第三、研 究 物 质从原子构造的角度来说，氯原子的最外的 种 类 和层电子数为7，很容易得到1个电子到达8电子的稳定构造，所以 Cl2具有氧化性。学生6：金属具有复原性，可以作复原剂。在置换反响中一些金属阳离子和酸中的 H+作氧化剂，表达氧化性。学生7：一些分解反响，如 KMnO4、KClO3、H2O2分解制 O2，说明它们具有氧化性，可作氧化剂。学生8：还可以从化合价上判断，有些物质中含有高价态元素，例如高锰酸钾中的锰元素其化合价为+7价，氯酸钾中的氯元素其化合价为+5价，都有降低的趋势所以具有氧化性。性质。为实验 探 究 的进 展 打 下根 底 和 提供思路。学生9：硫具有多种价态，硫酸中的硫元素为+6价，应该具有氧化性。初中教师提过浓硫酸和硝酸具有氧化性。学生10：一些非金属单质据有复原性，例如氢气、碳等。初中学过氢气复原氧化铜，碳复原氧化铜。学生11：还有一些非金属化合物也具有复原性，例如初中学过的一氧化碳，它也能在高温下复原氧化铜，工业炼铁也是用它复原三氧化二铁的。实【布置任务】我们可以从化合验价、原子构造、的化学性质和反响三个围度来考虑物质可能探具有的氧化复原性。下面进展究今天的实验探究活动，验证水的槽里的试剂哪些具有氧化性，哪些具有复原性？在进展实验方之前，请同学们四人一组，讨案论实验设计思路和实验探究方设案。计【引导提问】刚刚同学说的思路非常好，请同学们在考虑一与下详细的实验方案，怎样才能活在较短的时间是是完成更多的动性质实验。开【实验要求】两人为一组，在点滴板中进展实验。只有用到展铜片的实验在带胶塞的小试管中进展。注意：实验之前，先对实验结果进展预测。各小组讨论、汇报实验设计思路：学生12：先进展假设，预测出水槽中的物质哪些具有氧化性，哪些具有复原性，对物质进展分类。再从中选出一种具有氧化性的物质和一种具有复原性的物质进展反响，看看他们的反响结果怎样，能不能进展反响。从而验证这两种物质是否具有氧化性和复原性。讨论，汇报详细实验方案：学生13：先对水槽中物质进展分类，我们预测其中的 KMnO4、硝酸溶液、氯化铁是氧化剂；而硫酸亚铁、碘化钾是复原剂；硫氰化钾溶液检验Fe3+、淀粉为检验试剂。在进展实验操作时先确定一种复原剂，让它与所有的氧化剂进展反响，观察现象，得出结论。再选出另一种复原剂，让他再与所有的氧化剂进展反响，这样依次类推，既不会落下任何一个实验，又能进步实验速度。学生实验，教师巡视，有的组实验非常有序，有的组没有优化试剂滴加的顺序，速度较慢。通 过 前 面知 识 与 方法的准备，让 学 生 自行 考 虑 设计 出 实 验探 究 的 思路与方案。通 过 对 实验 方 案 和思 路 的 汇报 总 结 能更 好 地 指导 学 生 进展 实 验 探究活动。实验【组织汇报】下面我请几个小探组来汇报一下实验情况。究的总结与反【板书】教师对每一组同学汇报的结果进展板书，并进展分思类。通过学生间的互相补充，归类总结出以下实验方案。碘化钾与高锰酸钾、浓硝酸、氯化铁各小组同学派代表汇报。学生8：KMnO4与 KI 反响，现象是溶液由紫红色变为黄色，滴加淀粉溶液后变蓝。结论是有 I2生成，说明 KI 是复原剂，KMnO4是氧化剂。FeSO4和硝酸，现象是滴加硫氰化钾后溶液变实 验 探 究的 总 结 分为 多 个 层次，一级总结 让 学 生直 接 由 实验过程、实为血红色。得出的结论是有Fe3+生成，验 现 象 中说明 FeSO4是复原剂，硝酸是氧化剂。得出结论，学生9：FeSO4和 KMnO4反响，溶液由紫红色变为黄色，滴加硫氰化钾后溶液变为血红色。结论是有 Fe3+生成，说明反响中 FeSO4是复原剂，KMnO4是氧化剂。学生14：FeCl3与 KI 反响，溶液的黄色无特别明显变化，但滴加淀粉溶液后变例 如 试 剂颜 色 的 变化等。二 级 总 结让 学 生 从实 验 现 象判 断 有 什么 物 质 生成，从而判断 该 反 响是 不 是 氧化 复 原 反响，谁是氧化 剂 谁 是复原剂。三 级 总 结让 学 生 跳出 固 定 的化学反响，从 更 上 位的 角 度 分析 和 总 结判 断 物 质具 有 氧 化性 和 复 原性的方法。的反响；硫酸亚铁与高锰酸钾、为蓝色，说明反响后的黄色是碘水的颜浓硝酸的反响。色。结论是有 I2生成，KI 是复原剂，【引导提问】除了以上的实验方案，同学们还有没有设计出其它的方案？FeCl3是氧化剂。【反思与总结】请同学们对整个实验探究过程进展反思。各小组进展讨论、汇报。学生13：实验前一定要有方案，将实验的流程与步骤讨论清楚后再进展详细操作。实验过程中一定要注重小组，分工明确能进步小组实验的效率。实验过程中应该合理安排时间是是，在有限的时间是是中多进展不同的实验方案尝试。学生11：实验时试剂的滴加顺序应该注意，例如在验证二价铁的复原性时，硫氰化钾试剂应在反响前滴加。因为这样可以检验原来的试剂中二价铁有没有已经变成三价铁了，从而证明三价铁是反响后生成的。假设后滴加就不能说明三价铁是不是反响得到的。学生18：实验前的小组讨论和预测很重要，能使自己的实验更有针对性，做实验时不盲目，目的性更强。通 过 学 生自 我 的 反思，总结出实 验 探 究的 方 法 和过 程 中 的缺乏。实【深化总结】结合实验的结论验和物质分类的知识总结出哪些类物质常作氧化剂，哪些类物探质常作复原剂？究结论【引导提问】进一步引发学生的考虑，亚铁离子只能作复原剂提吗？从而找出判断氧化剂和复原剂的规律。升小组同学进展讨论、汇报。学生19：一部分非金属单质可以做氧化剂，例如氧气、氯气；一部分非金属单质可以做复原剂，例如碳单质、氢气；金属单质作复原剂。学生20：物质中含有高价元素的盐常作氧化剂；含有高价元素的酸常作氧化剂；某些含低价元素的非金属氧化物常作复原剂，例如 CO；某些含低价元素的盐常作复原剂。各小组学生进展讨论并逐步深化总结出结论。学生21：Fe2+不仅仅作复原剂，还可以做氧化剂。例如在化学反响中，FeCl2可以与镁反响，生成铁和氯化镁。在这个反响中铁元素从+2价降低到0价，发生复原反响，作氧化剂。学生15：假设元素的化合价处于中间价态，既可以升高又可以降低，那么它既能表现出氧化性又能表现出复原性。实【拓展延伸】是的，从化合价验的角度考虑更便捷。从以上总结出的规律你来分析一下亚硫探酸钠可能具有的性质。究结【引导提问】结合这节课所做论的实验和所学的知识，请同学的们设计实验验证刚刚的预测。拓展【演示实验】在 Na2SO3溶液中滴加 KMnO4溶液，请学生仔细观察实验现象与结果。【演示实验】在亚硫酸钠溶液中，参加硫化钠，再滴加几滴酸。请学生仔细观察实验现象与结果。考虑、答复，学生22：既具有氧化性又具有复原性。其中的 S 为+4价，是中间价态，既可升高，又可降低，所以它既具 有 氧 化 性 又 具 有 复 原 性。假 设Na2SO3表现出复原性，硫的化合价就应该升高到+6价，产物可能有 SO42-生成；假设 Na2SO3表现出氧化性，硫的化合价就应该降低到0价或者者更低价态，产物可能有硫单质。讨论、答复，学生23：要验证 Na2SO3具有氧化性，就应该找一种具有复原性的物质与其反响，观察实验现象，检验产物。要验证 Na2SO3具有复原性，就该找一种具有氧化性的物质与其反响，如 KMnO4。观察、答复，学生24：溶液由紫红色变为了无色，通过信息提示：Mn 从+7价变为+2价。那么硫元素就应该失电子化合价升高，所以亚硫酸钠具有复原性。观察到浅黄色沉淀生成，经确认是硫单质。该反响中 Na2SO3硫元素从+4价变为0价，硫化钠中的硫元素从-2价变为0价。Na2SO3表现出氧化性，是氧化剂。利 用 所 学的 知 识 进展迁移，让学 生 更 快的 掌 握 并利 用 所 学知 识 解 决实际问题。归纳总结请同学们归纳总结哪些是常见的氧化剂，哪些是常见的复原剂常见的氧化剂是在化学反响中易得电子被复原的物质，其元素化合价降低。1 典型的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2、I2、S 等。2含有变价元素的高价化合物，如KMnO4KClO3H2SO4HNO3MnO2等。3金属阳离子如：Fe3+、Cu2+、常见的复原剂是在化学反响中易失电子被氧化的物质，其元素化合价升高。1典型的金属单质如：K、Ca、Na、Mg 等2某些非金属单质及其化合物如：H2、C、CO。3 有变价元素的最低价态化合物如：H2S、HI、HBr、HC4非金属阴离子如：S2-、I-、Br-、Cl-当请同学们判断以下中哪个是氧堂化剂，哪个作复原剂？演Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2H练Br2F2+2H2O=4HF+O2生 22：反响Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中，进 一 步 稳固 学 习 内容，理解学Br2 中溴元素的化合价降低，作氧化剂；生 掌 握 情SO2 中硫元素化合价升高，作复原剂。况。A 中水既非氧化剂又非复原剂；2F2+2H2O=4HF+O2 中，F2 中的氟元素化合价降低，作氧化剂H2O 中的氧元素化合价升高，作复原剂。总【小结】请同学们用几句简短结的话总结本次课你学到了哪些知识，课后完成学案。收获1.如何判断氧化剂复原剂；2.理解氧化复原反响中物质的氧化性和复原性。学生认真填写上上学案。让 学 生 对自 己 有 个清 楚 的 认识。八、八、板书设计：第三节 第二课时Vc 粉末O2九、引导学生活动的思路：Fe2+Fe3+Fe2+氧化剂和复原剂同学认为的氧化剂：氧气、氯气、硝酸、高锰酸钾同学认为的复原剂：碳、氢气、铁实验汇报：实验汇报：设计思路：先预测分类，再组合，最后预测现象实验现象：略实验结论：氧化剂：氧化剂：是在化学反响中易得电子被复原的物质，其元素化合价降低。复原剂：复原剂：是在化学反响中易失电子被氧化的物质，其元素化合价升高。