專題2氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用（教學(xué)設(shè)計）高一化學(xué)

第一章《物質(zhì)及其變化》教學(xué)設(shè)計第三節(jié)氧化還原反應(yīng)專題：氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用課題：氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用課時1授課年級高一課標(biāo)要求認(rèn)識元素在物質(zhì)中可以具有不同的價態(tài)，可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化；能利用氧化還原反應(yīng)等概念對常見的反應(yīng)進行分類和分析說明。教材分析“氧化還原反應(yīng)”位于高中化學(xué)人教版（2019版）必修第一冊第一章第三節(jié)。該部分內(nèi)容是高中化學(xué)必修課程中的核心概念和基礎(chǔ)理論知識，貫穿于化學(xué)課程的始終，是教學(xué)的重點和難點之一。同時，該內(nèi)容還具有承前啟后的作用，既復(fù)習(xí)了初中的基本反應(yīng)類型及氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的重要知識，又以此為鋪墊展開對氧化還原反應(yīng)的較深層次的學(xué)習(xí)，將是今后聯(lián)系元素化合物知識的重要紐帶。氧化還原反應(yīng)不僅是一種重要的化學(xué)反應(yīng)類型，而且在生產(chǎn)、生活等各方面具有廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)重要元素及其化合物、金屬的腐蝕及電化學(xué)等知識，很多反應(yīng)都將涉及到氧化還原反應(yīng)，因此，只有先掌握氧化還原反應(yīng)的基本概念，才能理解這些反應(yīng)的實質(zhì)，提升化學(xué)核心素養(yǎng)，培養(yǎng)體驗辯證唯物主義哲學(xué)思想和科學(xué)方法論。本節(jié)內(nèi)容的特點是概念多、抽象,理論性強。在呈現(xiàn)方式上,教材一方面注意初、高中的銜接,結(jié)合具體的化學(xué)反應(yīng)實例,以氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展過程為線索,即"得氧、失氧→元素化合價升降→電子轉(zhuǎn)移",從宏觀視角（元素）到微觀視角（電子),由表及里,環(huán)環(huán)相扣,逐步揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識模型。另一方面,充分發(fā)揮氧化還原反應(yīng)的社會價值,引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角分析和解決實際問題,體會化學(xué)對人類文明和社會發(fā)展的促進作用。本節(jié)內(nèi)容分兩部分，第一部分是氧化還原反應(yīng)，第二部分是氧化劑和還原劑及氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用?？稍O(shè)計2?3個課時完成，本案將設(shè)計為3個課時。第一課時氧化還原反應(yīng)，第二課時氧化劑和還原劑，第三課時氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用（專題）。本課時為第三部分（專題）“氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用”，氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律（如守恒規(guī)律、強弱規(guī)律、歸中規(guī)律等）是對氧化還原反應(yīng)知識的拓展與延伸。教學(xué)重點是強弱規(guī)律，教學(xué)時抓住化合價的變化，本質(zhì)上是得失電子（或電子對偏移）認(rèn)識物質(zhì)的氧化性和還原性，讓學(xué)生歸納氧化性、還原性的判斷方法。在比較物質(zhì)氧化性和還原性強弱時可列舉學(xué)生熟悉的反應(yīng)，就可使教師的認(rèn)識轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)識。這樣既可以讓學(xué)生親身體驗知識的獲取過程，又能形成對知識的規(guī)律性認(rèn)識，主動構(gòu)建認(rèn)知模型。關(guān)于氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合的的學(xué)習(xí)理念。既有化學(xué)簡單計算（化合價判斷）及物質(zhì)氧化性和還原性強弱的判斷等理論應(yīng)用，也有利用氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律解決生產(chǎn)、生活中的化學(xué)問題的實踐應(yīng)用，有利于培養(yǎng)科學(xué)探究與社會責(zé)任的化學(xué)學(xué)可核心素養(yǎng)。同時，氧化還原反應(yīng)無論是化學(xué)理論知識，還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、日常生活等應(yīng)用都非常廣泛。因此，鑒于時間有限，一節(jié)課不可能面面俱到，而是通過選取幾個重點知識探究學(xué)習(xí)，體驗獲取知識的過程和解決化學(xué)問題的基本方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。教學(xué)目標(biāo)1．通過討論交流、歸納小結(jié)，學(xué)會判斷物質(zhì)具有氧化性、還原性以及判斷氧化性和還原性強弱的一般方法。2．通過閱讀歸納、練習(xí)應(yīng)用，學(xué)會利用氧化性和還原性強弱判斷化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生，能用氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識解釋生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象。3.通過分析探究，典例剖析，初步建立用氧化還原反應(yīng)中的“電子守恒”思想解決簡單的氧化還原計算問題的思維模型，培養(yǎng)解決生產(chǎn)生活中的化學(xué)問題的能力。教學(xué)重、難點重點：物質(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷及應(yīng)用。難點：建立利用電子守恒思想解決有關(guān)氧化還原反應(yīng)問題的基本思維模型。核心素養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識和能力，通過探究氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律，體會從特殊到一般規(guī)律，再從一般規(guī)律到特殊的認(rèn)識問題的科學(xué)方法，形成有序的科學(xué)探究意識。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：結(jié)合氧化還原反應(yīng)的特征和本質(zhì)，根據(jù)各概念間的關(guān)系等進行證據(jù)推理，建構(gòu)對氧化還原反應(yīng)規(guī)律性的認(rèn)知模型，并利用該模型解決氧化還原反應(yīng)的有關(guān)問題?？茖W(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：理論與實際相結(jié)合，形成氧化還原反應(yīng)的規(guī)律性認(rèn)識，了解氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，理解科學(xué)研究的目的是服務(wù)社會，體會化學(xué)工作者的社會責(zé)任。學(xué)情分析1.學(xué)生已經(jīng)建立氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念及相互關(guān)系，能夠初步理解物質(zhì)的氧化性和還原性，但對物質(zhì)氧化協(xié)和還原性強弱還缺乏規(guī)律性的認(rèn)識。2.本課時知識比較抽象，理論性較強，學(xué)生雖有一定知識儲備，但抽象思維能力、歸納總結(jié)能力、簡單計算能力等均不足，理解可能有一定難度。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入生產(chǎn)、生活情境【回顧1】從元素的價態(tài)考慮：最高價態(tài)——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低價態(tài)——只有還原性，如金屬單質(zhì)、Cl－、S2－等；中間價態(tài)——既有氧化性又有還原性，如Fe2＋、S、Cl2等。【回顧2】Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe所屬基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)。在該反應(yīng)中鋁元素的化合價升高，該元素的原子失去電子，被氧化；而鐵元素的化合價降低，該元素的原子得到電子，被還原。該反應(yīng)中，F(xiàn)e2O3發(fā)生了還原反應(yīng)，Al發(fā)生了氧化反應(yīng)，Al2O3是氧化產(chǎn)物，F(xiàn)e是還原產(chǎn)物?！绢A(yù)習(xí)1】氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)?！绢A(yù)習(xí)2】已知：①2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3②Fe＋SFeS。鐵元素被氯氣氧化為＋3價，被硫氧化為＋2價，則氧化性：氯氣>硫。【導(dǎo)入】氧化還原反應(yīng)是一類重要的化學(xué)反應(yīng)類型，廣泛存在于日常的生產(chǎn)生活中。其中有的反應(yīng)是有益于人類活動，例如：金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、植物的光合作用等；有的反應(yīng)對于人類活動是有害的，例如：食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。作為化學(xué)工作者我們應(yīng)該認(rèn)真學(xué)好有關(guān)化學(xué)知識，才能趨利避害使之更好的服務(wù)于社會。（見PPT圖片）回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，為新知學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。創(chuàng)設(shè)生產(chǎn)、生活情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)節(jié)二、物質(zhì)氧化性、還原性強弱活動一、探究物質(zhì)的氧化性和還原性【問題1】請結(jié)合氧化性和還原性的定義，思考物質(zhì)的化合價是如何影響物質(zhì)的氧化性和還原性的？并完成表格中的內(nèi)容：【學(xué)生】定義：氧化性：物質(zhì)得電子的性質(zhì)。物質(zhì)得電子能力越強，氧化性越強。還原性：物質(zhì)失電子的性質(zhì)。物質(zhì)失電子能力越強，還原性越強。【學(xué)生2】交流完成表中內(nèi)容。【教師】投影展示、評價：核心元素化合價實例性質(zhì)最高價Keq\o(Mn,\s\up6(＋7))O4、eq\o(Fe,\s\up6(＋3))Cl3、濃Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3、濃H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4只有氧化性中間價eq\o(SO,\s\up6(＋4))2、Na2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3、eq\o(Fe,\s\up6(＋2))SO4、eq\o(S,\s\up6(0))既有氧化性又有還原性最低價eq\o(Fe,\s\up6(0))、eq\o(Na,\s\up6(0))、Keq\o(I,\s\up6(－1))只有還原性【教師】追問：如何根據(jù)組成物質(zhì)的元素化合價判斷物質(zhì)具有的性質(zhì)？【學(xué)生3】物質(zhì)的氧化性及還原性與核心元素化合價有關(guān)?！締栴}2】以反應(yīng)MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O為例，在氧化還原反應(yīng)中如何判斷物質(zhì)的氧化性和還原性、氧化劑和還原劑？【學(xué)生1】①根據(jù)造成物質(zhì)中元素化合價高低可知，如果直接判斷HCl和MnO2都應(yīng)該既具有氧化性，也具有還原性?！緦W(xué)生2】②在該反應(yīng)MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O中，HCl中的元素Cl化合價（1→0），化合價升高，失電子，作還原劑，只體現(xiàn)了還原性（注意：還體現(xiàn)了酸性），不體現(xiàn)氧化性。MnO2的元素Mn化合價（+4→+2），化合價降低，得電子，作氧化劑，只體現(xiàn)了氧化性，不體現(xiàn)還原性?！緦W(xué)生3】③結(jié)論：在相同條件下，物質(zhì)的氧化性和還原性強弱不同。【學(xué)生4】在實際的氧化還原應(yīng)用中，物質(zhì)體現(xiàn)氧化性或還原性與相對強弱有關(guān)?！緦?yīng)練習(xí)1】下列鹽酸參與的反應(yīng)中，HCl被氧化的是（）A．CuO+2HCl=CuCl2+H2OB．Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑C．Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2OD．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O【答案】C【解析】A．CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O中，沒有元素化合價變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；B．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑中，氯元素化合價沒變，氫元素化合價降低，HCl被還原，故B錯誤；C．Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O中，HCl中Cl化合價上高，HCl被氧化，故C正確；D．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O中，沒有元素化合價變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故D錯誤；故選C?！緦?yīng)練習(xí)2】驗室制取少量的氮氣，常利用的反應(yīng)是NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O。關(guān)于該反應(yīng)說法正確的是（）A．NaNO2是還原劑B．生成1分子N2時轉(zhuǎn)移的電子為6個C．NH4Cl中的氮元素被氧化D．N2既是氧化劑又是還原劑【答案】C【解析】在該反應(yīng)中，NaNO2為氧化劑，其中氮元素被還原；NH4Cl為還原劑，其中氮元素被氧化；氮氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，生成1分子N2時轉(zhuǎn)移3個電子。宏微結(jié)合，深度理解物質(zhì)氧化性和還原性，為后續(xù)學(xué)習(xí)作鋪墊。創(chuàng)設(shè)問題情境，探究問題解決的方法。及時鞏固與評價，調(diào)控課堂，提高效率?；顒佣⑽镔|(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷方法【過渡】判斷物質(zhì)能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不僅要知道物質(zhì)具有氧化性，還是具體還原性，更重要的是還要知道氧化性和還原性的強弱，特別是有多種物質(zhì)具有氧化性或還原性時，那么，如何判斷物質(zhì)氧化性和還原性強弱呢？【問題1】根據(jù)所學(xué)知識，討論交流判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱有哪些基本方法？并舉例說明?！緦W(xué)生1】①根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷：氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。【教師】強調(diào)并板書：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。【學(xué)生2】②根據(jù)元素的活動性順序判斷。【教師】投影：【教師】強調(diào)：在金屬活動性順序表中，越靠前，金屬單質(zhì)的還原性越強，越靠后，對應(yīng)陽離子的氧化性越強（Fe3+的氧化性與Ag+相當(dāng)）。如還原性Zn＞Cu，氧化性Cu2+＞Zn2+?！窘處煛客队埃骸窘處煛繌娬{(diào)：非金屬按上圖上左下右可反應(yīng)，隔之愈遠(yuǎn)愈易行。如化性F2＞Cl2＞Br2＞I2＞S還原性F<Cl<Br<I<S2?！緦W(xué)生3】③根據(jù)反應(yīng)條件判斷：當(dāng)不同氧化劑（或還原劑）作用于同一還原劑（或氧化劑）時，如氧化（還原）產(chǎn)物化合價相同，可根據(jù)反應(yīng)條件的難易來判斷。反應(yīng)越易進行或越劇烈，則氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強?！窘處煛堪鍟?HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑16HCl(濃)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑【學(xué)生4】氧化性：KMnO4>MnO2?！緦W(xué)生5】④根據(jù)氧化產(chǎn)物的化合價高低判斷：當(dāng)變價的還原劑（或氧化劑）在相似的條件下作用于不同的氧化劑（或還原劑）時，可由氧化產(chǎn)物（或還原產(chǎn)物）中元素化合價的高低來判斷氧化劑氧化性（或還原劑還原性）的強弱。即在相同條件下，使還原劑（或氧化劑）中元素化合價升（或降）得越高（或低），則氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強?！窘處煛堪鍟?Fe＋3Cl22FeCl3Fe＋SFeS【學(xué)生6】氧化性：Cl2>S?！締栴}2】探究：金屬陽離子一定只有氧化性嗎？已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關(guān)系，如何判斷某一氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生？【學(xué)生1】①金屬陽離子若處于中間價態(tài)則既有氧化性，又有還原性，如Fe2+?！緦W(xué)生2】②可采用假設(shè)法?！窘處煛堪鍟旱谝徊健⒓僭O(shè)反應(yīng)成立；第二步、根據(jù)氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物的規(guī)律，列出假設(shè)反應(yīng)中的上述關(guān)系；第三步、結(jié)合題干條件判斷該結(jié)論是否符合事實。若符合事實，則反應(yīng)能發(fā)生；反之，則反應(yīng)不能發(fā)生。【問題3】拓展探究：“鈉原子能失去1個電子，鋁原子能失去3個電子，所以鋁的還原性比鈉強?！边@種說法正確嗎？物質(zhì)氧化性或還原性的強弱與哪些因素有關(guān)？【學(xué)生1】錯誤。物質(zhì)氧化性、還原性的強弱與得失電子的難易程度有關(guān)，而與得失電子的多少無關(guān)。如鈉失電子數(shù)小于鋁，但還原性Na＞Al。【學(xué)生2】對同一元素而言，一般價態(tài)越高，氧化性越強，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；價態(tài)越低，氧化性越弱，如S2－<S<SO2?！窘處煛孔穯枺河绊懳镔|(zhì)氧化性和還原性強弱的因素是什么？【學(xué)生3】溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性要強，熱的濃鹽酸的還原性比冷的濃鹽酸的還原性要強。【學(xué)生4】濃度：如硝酸的濃度越大其氧化性越強；濃鹽酸的還原性強于稀鹽酸?！緦W(xué)生5】酸堿性：如KMnO4的氧化性隨溶液酸性的增強而增強；再如NOeq\o\al(－,3)在中性或堿性條件下幾乎無氧化性，但在酸性條件下有較強的氧化性?！緦?yīng)練習(xí)1】現(xiàn)有下列幾個離子反應(yīng)：①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Cl－=2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋下列有關(guān)性質(zhì)的比較正確的是()A．氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Fe3＋B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．還原性：SO2<Fe2＋<Br－D．還原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋【答案】A【解析】根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，>SOeq\o\al(2－,4)；還原性強弱順序為SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋?！緦?yīng)練習(xí)2】已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為SO2>I－>Fe2＋>H2O2>Cl－，則下列反應(yīng)不可能發(fā)生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．2Fe2＋＋I2=2Fe3＋＋2I－D．H2O2＋SO2=H2SO4【答案】C【解析】解答本題可根據(jù)每個氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性。對于A項SO2是還原劑，F(xiàn)e2＋是還原產(chǎn)物，故還原性為SO2>Fe2＋，A項能發(fā)生；B項中SO2是還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性為SO2>I－，B項正確；C項中Fe2＋是還原劑，I－是還原產(chǎn)物，故還原性為Fe2＋>I－，與已知信息矛盾，故C項錯；D項中SO2是還原劑，H2O2是氧化劑，故還原性為SO2>H2O2，D項正確。通過總結(jié)、提煉，使知識系統(tǒng)化和規(guī)律化，培養(yǎng)合作探究意識。創(chuàng)設(shè)真實氧化性和還原性強弱的應(yīng)用問題情境，促進理解，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過深入探究易混易錯問題，突破教學(xué)難點，培養(yǎng)高階思維。及時鞏固與評價，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用活動一、探究氧化還原反應(yīng)的規(guī)律【過渡】氧化還原反應(yīng)是一類重要的化學(xué)反應(yīng)類型，廣泛存在于日常的生產(chǎn)生活中。其中有的反應(yīng)是有益于人類活動的，例如：金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、植物的光合作用等；有的反應(yīng)對于人類活動是有害的，例如：食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。我們應(yīng)該學(xué)好化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，才能趨利避害使之更好的服務(wù)于社會?！締栴}1】Fe2＋具有較強的還原性，F(xiàn)e3＋具有較強的氧化性，二者之間能反應(yīng)嗎？請說出你知道的氧化劑和生成的還原產(chǎn)物、還原劑和生成的氧化產(chǎn)物？【學(xué)生1】Fe2+雖可以失電子生成Fe3＋，F(xiàn)e3＋也可以得到電子生成Fe2＋或Fe，但Fe2＋與Fe3＋為相鄰價態(tài)，無中間價態(tài)，因此二者不能反應(yīng)。【學(xué)生2】常見的氧化劑和它所生成的還原產(chǎn)物，完成表種內(nèi)容?！窘處煛客队?、評價。氧化劑Cl2H2SO4（濃）HNO3KMnO4Fe3+H2O2還原產(chǎn)物ClSO2NO或NO2Mn2+Fe2+H2O【學(xué)生3】常見的還原劑和它所生成的氧化產(chǎn)物，完成表中內(nèi)容?！窘處煛客队啊⒃u價。還原劑ZnH2COH2SIFe2+氧化產(chǎn)物Zn2+H+CO2SI2Fe3+【問題2】討論交流：你認(rèn)為發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，需要遵循哪些基本的規(guī)律？【學(xué)生1】①強弱規(guī)律：在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性>還原產(chǎn)物的還原性，氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性。即：【教師】板書、評價：【學(xué)生2】②先后規(guī)律：同一氧化（還原）劑與多種還原（氧化）劑混合，還原（氧化）性強的先被氧化（還原）；【學(xué)生3】③守恒規(guī)律：還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)＝氧化劑化合價降低的總數(shù)＝還原劑化合價升高的總數(shù)?！緦W(xué)生4】④價態(tài)規(guī)律：在氧化還原反應(yīng)中，化合價有升必有降，升降總值相等?！緦W(xué)生5】氧化性、還原性和元素化合價之間的關(guān)系【學(xué)生6】同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的化合價“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”?！窘處煛吭u價并強調(diào)：只能相互靠近，不能交叉?！締栴}3】根據(jù)上述規(guī)律，思考利用氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律如何快速解決有關(guān)化學(xué)問題？請舉例說明?！緦W(xué)生1】①利用“強弱”規(guī)律可以判斷物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強弱或判斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)要順利進行，必須滿足氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性。【教師】投影：已知①X2＋＋Y=X＋Y2＋②Y2＋＋W=W2＋＋Y③W2＋＋Z=Z2＋＋W三個離子反應(yīng)，判斷氧化性最弱的粒子?！緦W(xué)生】根據(jù)反應(yīng)①，氧化性：X2＋>Y2＋；根據(jù)反應(yīng)②，氧化性：Y2＋>W2＋；根據(jù)反應(yīng)③，氧化性：W2＋>Z2＋。可見，上述四種陽離子中，氧化性最弱的是Z2＋。【學(xué)生2】②利用“先后”規(guī)律可以判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱或判斷反應(yīng)的先后順序?！窘處煛客队埃赫垖懗鲈贔eBr2溶液中通入少量Cl2時的離子反應(yīng)方程式?！緦W(xué)生】因為還原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應(yīng)，離子方程式為：2Fe2++2Cl2==2Fe3++2Cl?！窘處煛孔穯枺篎eI2溶液呢？【學(xué)生3】③利用“守恒”規(guī)律可以對氧化還原反應(yīng)方程式配平和進行相關(guān)計算。【教師】投影：Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的個數(shù)之比為1∶16，求x的值為多少？【學(xué)生】根據(jù)化合價變化，利用“守恒”（得失電子或化合價升降）規(guī)律得關(guān)系式1×[6(2/x)]?x＝16×2，解得x＝5?！緦W(xué)生4】④利用“價態(tài)”規(guī)律可以判斷氧化劑（還原劑）、氧化產(chǎn)物（還原產(chǎn)物）和判斷方程式正誤及有關(guān)計算等。【教師】投影：硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：【學(xué)生】則⑤中不會出現(xiàn)H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。【教師】投影： (正確) (錯誤)【對應(yīng)練習(xí)1】在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()A．Mg B．CuC．Ag D．H2【答案】C【解析】由金屬活動性順序可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由強到弱的順序為Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液與鋅粉反應(yīng)時，首先置換出Ag?！緦?yīng)練習(xí)2】PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A．Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．10Cl－＋2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2OC．2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D．5Pb2＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋【答案】D【解析】氧化性：PbO2>KMnO4>Cl2>FeCl3>CuCl2，一個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性。A項中氧化性Fe3＋>Cu2＋，與條件相符；B項中，氧化性MnOeq\o\al(－,4)>Cl2，與條件相符；C項中，氧化性Cl2>Fe3＋，與條件相符；D項中，氧化性MnOeq\o\al(－,4)>PbO2，與條件不相符，所以D項反應(yīng)不可能發(fā)生。從常見問題出發(fā)，由點到面，體驗探究知識的過程和方法，并形成結(jié)論。促進對氧化還原反應(yīng)的理解，形成規(guī)律性認(rèn)識，培養(yǎng)合作意識，提高解決問題的能力。理論與實踐項結(jié)合，強化理論對實踐的指導(dǎo)作用，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的后續(xù)核心素養(yǎng)。及時鞏固與評價，調(diào)控課堂，提高效率?；顒踊顒佣⒀趸€原反應(yīng)的應(yīng)用【過渡】我們知道了氧化還原反應(yīng)中有很多重要的規(guī)律，利用這些規(guī)律我們不僅可以開展化學(xué)研究，還能解決生產(chǎn)、生活中的一些化學(xué)問題。【問題1】若已知用3個Na2SO3恰好將2個XOeq\o\al(－,4)還原，如何利用“守恒規(guī)律”快速判斷元素X在產(chǎn)物中的化合價？【學(xué)生1】①基本方法：利用電子守恒規(guī)律可知，氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，Na2SO3作還原劑，氧化產(chǎn)物為Na2SO4，其中，硫元素由+4價升高到+6價。設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的化合價為x，則有3×(6－4)＝2×(7－x)，解得x＝4，則元素X反應(yīng)后的產(chǎn)物化合價為+4價。【教師】評價、強調(diào)：電子守恒法是解決有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算常用方法?！緦W(xué)生2】②一般步驟：【教師】投影：第一步、找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。第二步、找準(zhǔn)一個原子或一個離子得失電子數(shù)第三步、根據(jù)題中給出物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列等式：【教師】板書或投影：n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)?！締栴}2】已知如下反應(yīng)：①2BrOeq\o\al(－,3)＋Cl2=Br2＋2ClOeq\o\al(－,3)，②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2＋3H2O，③2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，④2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。如何利用“強弱規(guī)律”快速判斷有關(guān)物質(zhì)氧化性或還原性的強弱？【學(xué)生1】①思路：在氧化還原反應(yīng)中，若氧化劑和還原劑及還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物分為不同的物質(zhì)時，氧化劑和氧化產(chǎn)物均具有氧化性，且氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原劑和還原產(chǎn)物均具有還原性，且還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。【學(xué)生2】②方法：先找出同一反應(yīng)中的氧化劑和氧化產(chǎn)物比較氧化性及同一反應(yīng)中的還原劑和還原產(chǎn)物比較還原性，再根據(jù)不等式的傳遞性不同反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的氧化性和還原性的強弱，得出結(jié)論。【學(xué)生3】③結(jié)論：應(yīng)①中氧化劑是BrOeq\o\al(－,3)、氧化產(chǎn)物是ClOeq\o\al(－,3)，則氧化性BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)；同理，由反應(yīng)②知，氧化性ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2；由反應(yīng)③知，氧化性Fe3＋＞I2，由反應(yīng)④知，氧化性Cl2＞Fe3＋；綜上可知，氧化性為BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞Fe3＋＞I2。同理，可比較有關(guān)物質(zhì)還原性的強弱。【教師】評價、強調(diào)：氧化劑和氧化產(chǎn)物比較氧化性，還原劑和還原產(chǎn)物比較還原性。【問題3】閱讀教材P26頁最后自然段，回答氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中有哪些應(yīng)用？并嘗試對紅酒中添加二氧化硫的原因作出解釋?！緦W(xué)生1】①為減緩食品被氧化而變質(zhì)，常放入脫氧劑鐵粉。如月餅包裝盒內(nèi)的空氣既會引起好氧性細(xì)菌和霉菌的快速生長，導(dǎo)致霉變和腐敗，又會使月餅中的植物油脂被氧氣氧化，導(dǎo)致月餅的酸敗，產(chǎn)生異味，影響月餅的品質(zhì)。鐵粉具有強還原性，可有效降低空氣中氧氣的含量，從而減緩食品被氧化而變質(zhì)。【學(xué)生2】②此外，消毒劑、金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、綠色植物的光合作用、易燃物的自然、鋼鐵的銹蝕等都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。（見PPT圖片）【學(xué)生3】③保存紅酒常加少量二氧化硫是因為紅酒的某些成分在儲存的過程中會被空氣中的氧氣氧化，而使紅酒的口感變差。二氧化硫具有還原性，可防止紅酒被氧化而變質(zhì)，因此又稱抗氧化劑。同時，二氧化硫還有一定的殺菌和穩(wěn)定酸度的作用。【問題4】結(jié)合教材P26頁“思考與討論”可知，汽車尾氣產(chǎn)生的NOx(主要指NO和NO2)和CO均為有毒氣體，容易對環(huán)境造成污染，思考如何有效消除汽車尾氣污染以實現(xiàn)保護環(huán)境的目的？【學(xué)生1】①氮的所有氧化物（NOx）、CO均為有毒氣體，而N2是無毒氣體，且NOx具有氧化性，CO具有還原性?！緦W(xué)生2】②NO（NOx）和CO在催化劑作用下可以發(fā)生反應(yīng)，生成無毒的CO2和N2。【學(xué)生3】③處理方法是通過加裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化裝置，利用NOx的氧化性和CO的還原性，將有毒的NO（NOx）、CO，轉(zhuǎn)化為無毒的CO2和N2后排放。反應(yīng)原理如下：化合價升高,失2×2e,被氧化【教師】投影、評價：化合價升高,失2×2e,被氧化2CO+2NO2CO+2NO===2CO2+N2化合價降低,得2×2e電子,被還原化合價降低,得2×2e電子,被還原還原劑還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物【對應(yīng)訓(xùn)練1】人體正常的血紅蛋白中應(yīng)含有Fe2+。若誤食亞硝酸鈉，則導(dǎo)致血紅蛋白中Fe2+轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白而中毒。服用維生素C可解除亞硝酸鈉中毒。下列敘述中正確的是（）A.亞硝酸鈉表現(xiàn)還原性B.維生素C表現(xiàn)了還原性C.亞硝酸鈉被氧化D.維生素C作為氧化劑【答案】B【解析】血紅蛋白中含有的Fe2+有和亞硝酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白，F(xiàn)e2+化合價升高，作為還原劑，具有還原性，被氧化；亞硝酸鈉體現(xiàn)氧化性，被還原。維生素C可解除亞硝酸鈉中毒，原理是將高鐵血紅蛋白中的鐵元素還原為Fe2+，維生素C具有還原性?！緦?yīng)訓(xùn)練2】近年來隨著汽車數(shù)量的大幅增長，空氣污染越來越嚴(yán)重。汽車尾氣裝置中，氣體在催化轉(zhuǎn)化器中的催化轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是（）A．催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中氧化劑與還原劑的個數(shù)相等C．催化轉(zhuǎn)化后將生成的CO2處理吸收后尾氣才能排放D．催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)相等【答案】B【解析】選項A，該催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，NO中N元素化合價降低，NO為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物，故A錯誤。選項B，催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式為2NO+2CON2+2CO2，NO中N元素化合價降低，NO為氧化劑，CO中C元素化合價升高，CO是還原劑，氧化劑與還原劑的個數(shù)相等，故B正確。選項C，CO2不是污染性氣體，催化轉(zhuǎn)化后將生成氣體可直接排放，故C錯誤。選項D，催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式為2NO+2CON2+2CO2，NO中N元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，N2為還原產(chǎn)物，CO中C元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，CO2是氧化產(chǎn)物，催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)比為2:1，故D錯誤。答案為B。創(chuàng)設(shè)理論問題和真實的生產(chǎn)、生活情境問題，強化理論知識對科學(xué)研究、生產(chǎn)與生活的重要性，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)和辯證唯物主義觀。及時鞏固與評價，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設(shè)計1．（中）教材作業(yè)：P2728頁練習(xí)8、11、132.（易）下列各組物質(zhì)中的氮元素，都既有氧化性又有還原性的是（）A．N2、NO2 B．NH3、NO C．NH4Cl、N2O D．HNO3、N2O4【答案】A【解析】N元素的最高價為+5，最低價為3，所以，化合價介于3、+5之間的物質(zhì)都既有氧化性又有還原性。答案為A。3.（易）關(guān)于反應(yīng)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，說法正確的是（）A．H2SO4是還原劑 B．Na2SO3是氧化劑C．NaClO3中氯元素被氧化 D．氧化性：NaClO3>Na2SO4【答案】D【解析】選項A，H2SO4中元素化合價不變，H2SO4既不是氧化劑又不是還原劑，故A錯誤；選項B，Na2SO3中S元素化合價升高，Na2SO3是還原劑，故B錯誤；選項C，反應(yīng)，NaClO3中氯元素化合價降低，NaClO3是氧化劑，氯元素被還原，故C錯誤；選項D，NaClO3中氯元素化合價降低，NaClO3是氧化劑；Na2SO3中S元素化合價升高，Na2SO3是還原劑，氧化產(chǎn)物為Na2SO4，氧化性：NaClO3>Na2SO4,故D正確。答案為D。4．（易）已知還原性I>Fe2+>Br>Cl，氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2，下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或敘述不成立的是()A．Br2+2HI=I2+2HBrB．2FeCl2+Cl2=2FeCl3C．2FeCl2+2HCl+I2=2FeCl3+2HID．Cl2通入NaBr和NaI的混合溶液中，I先被氧化【答案】C【解析】根據(jù)Br2+2HI=I2+2HBr可知氧化性Br2>I2，符合題干已知條件，所以化學(xué)方程式成立，故A不符合題意。根據(jù)2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，氧化性Cl2>Fe3+，符合題干已知條件，所以化學(xué)方程式成立，故B不符合題意。根據(jù)2FeCl2+2HCl+I2=2FeCl3+2HI可得，氧化性I2>Fe3+，與題干已知條件矛盾，所以化學(xué)方程式不成立，故C符合題意;還原性。順序是I>Br，氧化劑氯氣先氧化還原性強的離子，即優(yōu)先氧化I，敘述成立，故D不符合題意。5．（中）氧化還原反應(yīng)實際上包含氧化和還原兩個過程。（1）向氯酸鈉的酸性水溶液中通入二氧化硫，該反應(yīng)中氧化過程的反應(yīng)式為SO2+2H2O—2e→SO42－+4H+；（2）向亞氯酸鈉（NaClO2）固體中通入用空氣稀釋的氯氣，該反應(yīng)中還原過程的反應(yīng)式為Cl2+2e→2Cl。在（1）和（2）反應(yīng)中均會生成產(chǎn)物X，則X的化學(xué)式為()A.NaClOB.NaClO4C.HClO2D.ClO2【答案】D【解析】（1）反應(yīng)中S元素的化合價升高，C元素的化合價降低，反應(yīng)后Cl元素的化合價小于+5價；（2）反應(yīng)中還原過程的反應(yīng)式為Cl2+2e→2Cl，則亞氯酸鈉（NaClO2）中Cl元素的化合價升高，反應(yīng)后Cl元素的化合價大于+3價；在（1）和（2）反應(yīng)中均會生成產(chǎn)物X，則X中Cl元素的化合價在+3~+5價之間，只有ClO2符合，其Cl元素的化合價為+4價。6.（中）青銅是銅錫合金，明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》曾記載了煉錫的方法，其化學(xué)方程式為：2C+SnO2eq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))Sn+2CO↑。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．該反應(yīng)中，C體現(xiàn)了還原性B．該化學(xué)反應(yīng)后，固體質(zhì)量減小C．SnO2在該過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)D．一氧化碳有毒，可以用氣球收集來進行尾氣處理【答案】C【解析】根據(jù)2C+SnO2eq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))Sn+2CO↑，碳奪取了SnO2中的氧，結(jié)合題意進行分析判斷。A．該反應(yīng)中，碳奪取了SnO2中的氧，C體現(xiàn)了還原性，故選項說法正確。B．該化學(xué)反應(yīng)后，有一氧化碳?xì)怏w生成，固體質(zhì)量減小，故選項說法正確。C．SnO2在該過程中失去了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)，故選項說法錯誤。D．一氧化碳有毒，會污染空氣，可以用氣球收集來進行尾氣處理，故選項說法正確。故選：C。7.（難）將磁性氧化鐵放入稀硝酸中可發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe3O4＋28HNO3(稀)=9Fe(NO3)x＋NO↑＋14H2O，下列判斷合理的是()A．Fe(NO3)x中的x為2B．稀硝酸在反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性C．反應(yīng)中每還原2個氧化劑，就有6個電子轉(zhuǎn)移D．磁性氧化鐵中的所有鐵元素全部被氧化【答案】C【解析】根據(jù)氮原子守恒9x＋1＝28，x＝3，A錯誤；反應(yīng)中HNO3生成NO表現(xiàn)氧化性，生成Fe(NO3)x表現(xiàn)酸性，B錯誤；還原劑Fe3O4中Fe元素由＋8/3→＋3,1個Fe3O4失去3×[38/3]＝1個電子，氧化劑HNO3中N元素由＋5→＋2,1個氧化劑HNO3得到(5－2)個＝3個電子，C正確；磁性氧化鐵Fe3O4相當(dāng)于Fe2O3·FeO，反應(yīng)中只有＋2價Fe被氧化，D錯誤。8．（中）已知下列反應(yīng)：①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；②2KI+Br2=2KBr+I2；③N