高中化學《重要的氧化劑和還原劑》教案

高中化學《重要的氧化劑和還原劑》教案

　　【教學目的】

　　1．使學生了解氧化劑和還原劑是性質相反的一對物質。

　　2．使學生掌握重要氧化劑和還原劑的常見反應。

　　3．對學生進行矛盾的對立統一等辯證唯物主義觀點教育。

　　【教學重點】

　　氧化劑、還原劑與元素化合價的關係，重要氧化劑和還原劑的常見反應。

　　【教學難點】

　　重要氧化劑和還原劑的常見反應。

　　【教具準備】

　　試管、膠頭滴管、濾紙。

　　飽和氯水、飽和NaBr溶液、飽和KI溶液、鐵粉、濃硫酸、稀硫酸、溪水、KSCN溶液、濃硝酸。

　　【教學方法】

　　複習、歸納法及實驗、分析、總結法。

　　【課時安排】

　　2課時。

　　第一課時 重要的氧化劑和還原劑

　　第二課時 重要氧化劑和還原劑的常見反應

　　【教學過程】

　　第一課時

　　【引言】同學們，你們還記得氧化還原反應、氧化劑和還原劑等有關知識是在什麼時候開始學習的嗎？透過高一的學習，大家對氧化劑和還原劑的知識已經有了較好基礎，今天我們將進一步學習重要的氧化劑和還原劑。

　　【板書】第一節 重要的氧化劑和還原劑

　　【提問】氧化還原反應中物質變化的特徵是什麼？實質是什麼？什麼物質是氧化劑？什麼物質是還原劑？

　　【投影】(師生共同完成)

　　【練習】在 3Cu＋8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O的反應中，還原劑是 ，氧化劑是 ，還原產物是 ，氧化產物是 ，4 mol HNO3參加反應，其中被還原的是 mol。用“雙線橋”表示該反應。

　　【過渡】在氧化還原反應方程式裡，除了用箭頭表明反應前後同一元素原子的電子轉移外，還可以用箭頭表示不同元素原子的電子轉移，即“單線橋”。

　　【板書】一、電子轉移的表示方法

　　(1)雙線橋法：

　　(2)單線橋法：

　　【講述】單線橋表示反應過程中，電子由還原劑轉移給氧化劑的情況，從失電子的原子出發，箭頭指向得電子的原子，箭頭上標出電子轉移總數，不需標明“失去”或“得到”字樣。

　　【練習】用單線橋表示下列氧化還原反應中電子轉移的方向和數目，並指出氧化劑和還原劑。

　　(1)2KClO3 2KCl+3O2

　　(2)Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O

　　(3)4NH3＋6NO＝5N2＋6H2O

　　【投影】展示學生上述練習，並進行講評。

　　【討論】物質在反應中是作為氧化劑還是作為還原劑，與元素的化合價有什麼關係？

　　【小結】元素處於最高價態，反應中該物質只能得電子作氧化劑；處於最低價態，只能失電子作還原劑；元素處於中間價態，它的原子隨反應條件不同，既能得電子，又能失去電子，因此，物質既能作氧化劑，又能作還原劑。如硫元素。

　　【投影】

　　-2 0 +4 +6

　　S S S S

　　只能作還原劑 既能作氧化劑又能作還原劑 只能作氧化劑

　　【過渡】為了更好地瞭解氧化還原反應規律，根據我們已有知識把常見的重要氧化劑和還原劑進行歸納總結。

　　【板書】二、重要的氧化劑和還原劑

　　【投影】(由學生寫出化學式)

　　【練習】1．對於反應NaH＋NH3＝NaNH2＋H2的說法正確的是()。

　　A．NH3是還原劑

　　B．H2既是氧化產物又是還原產物

　　C．電子轉移數為2

　　D．NaH是還原劑

　　2．高錳酸鉀溶液與氫澳酸可發生反應：KmnO4＋HBr = Br2＋MnBr2＋KBr＋H2O，其中還原劑是 。若消耗0.1 mol氧化劑，則被氧化的還原劑的物質的量是 mol。

　　3．在一定條件下，NO與NH3可發生反應生成N2和H2O。現有NO和NH3的混合物 lmol，充分反應後，所得產物中，若經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4 g。

　　(1)寫出反應的化學方程式，並標明電子轉移的方向和數目。

　　(2)若以上反應進行完全，試計算原反應混合物中 NO與 NH3的物質的量可能各是多少？

　　【點評】正確分析化合價的升降情況，確定氧化劑和還原劑，利用得失電子數相等，解有關氧化還原反應的計算題。

　　【小結】1．氧化劑和還原劑是性質相反的一對物質，在反應戶是作氧化劑還是作還原劑主要取決於元素的化合價。

　　2．氧

　　氧化還原反應中電子轉移的方向和數目的表示。

　　【思考】重要氧化劑和還原劑的常見反應有哪些？

　　【作業】教材習題一、二，2；二、三。

　　【板書設計】

　　第一節 重要的氧化劑和還原劑

　　一、電子轉移的表示方法

　　二、重要的氧化劑和還原劑

　　第二課時

　　【引言】上節課我們總結了一些重要的氧化劑和還原劑，瞭解了它們與元素化合價之間的關係。這節課我們將進一步總結這些重要的氧化劑和還原劑的常見反應。

　　【板書】三、重要氧化劑和還原劑的常見反應

　　【學生實驗】【實驗3-l】

　　【提問】請同學敘述上述實驗現象，解釋原因並寫出反應的方程式。

　　【投影】2NaBr＋Cl2 = 2NaCI＋Br2 2KI＋Cl2 = 2KCl＋I2 2KI＋Br2 = 2KBr+I2

　　【設疑】透過以上反應說明了什麼問題？

　　【講述】透過鹵素單質間的置換反應，說明單質的氧化性不同，按F2、Cl2、Br2、I2順序逐漸減弱。

　　【板書】1．對於氧化劑，同主族的非金屬原子隨原子半徑增大，單質的氧化性逐漸減弱。

　　【設疑】若是金屬間的置換反應呢？

　　【板書】2．對於還原劑，金屬單質的還原性強弱一般與金屬活動性順序一致。

　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

　　還原性逐漸減弱

　　【說明】一般元素的金屬性越強，單質的還原性越強，對應形成金屬陽離子的氧化性越弱。

　　【設疑】高價物質具有氧化性，低價物質具有還原性，透過實驗如何驗證呢？

　　【演示】【實驗3—2】

　　引導學生對實驗過程進行分析，觀察實驗現象。

　　【提問】產生上述現象的原因是什麼？寫出對應的化學方程式。

　　【投影】Fe＋H2SO4(稀)＝FeSO4＋H2↑

　　6FeSO4＋3Br2 ＝ 2Fe2(SO4)3＋2FeBr3

　　2FeSO4＋2HNO3(濃)＋H2SO4 ＝ Fe2(SO4)3＋2NO2＋2H2O

　　Fe3+＋3SCN- = Fe(SCN)3

　　【補充對比實驗】FeCl3溶液中滴加KSCN溶液；FeCl3溶液中先加足量Fe粉後，再加KSCN溶液。

　　【提問】透過上述實驗進一步說明了什麼問題？(學生回答後歸納)

　　【板書】3．元素處於高價態的物質具有氧化性。如：CO2、FeCl3、MnO2。

　　4．元素處於低價態的物質具有還原性。如：CO、FeSO4。

　　5．具有多種可變價態的金屬元素，一般高價態時氧化性強，隨著化合價的降低，氧化性減弱，還原性增強。

　　Fe3+ Fe2+ Fe

　　氧化性較強 氧化性較弱 無氧化性，還原性較強

　　【練習】書寫下列反應的方程式。

　　1．C+CO2 2．FeCl3+Fe 3．FeCl2+Cl2 4．MnO2+HCl 5．CO+CuO

　　【提問】回憶Fe與濃硫酸、稀硫酸反應現象；Cu與濃硫酸反應現象；Cu與濃硝酸、稀硝酸反應現象，寫出對應的化學反應方程式，並分析起氧化作用的元素。

　　+6

　　【板書】6．濃硫酸是強氧化劑，起氧化作用的是 S，反應後一般生成SO2。

　　稀硫酸與活潑金屬反應放出H2，起氧化作用的是H+。

　　+5

　　7．濃硝酸、稀硝酸均是強氧化劑，反應時主要是N得電子，被還原成NO2、NO等。

　　【說明】氧化性酸和酸的氧化性不同，氧化性酸是指酸根部分的某元素易於得電子的酸，如濃硫酸、硝酸等；而酸的氧化性是指H+得電子形成H2，酸都有氧化性是指H+的氧化性。

　　【小結】透過以上重要的氧化劑和還原劑的`常見反應，可歸納出發生氧化還原反應的一般規律。

　　【板書】四、發生氧化還原反應的一般規律：

　　強氧化劑十強還原劑 = 弱還原劑十弱氧化劑

　　【講述】在適當的條件下，可用氧化性強的物質製取氧化性弱的物質；也可用還原性強的物質製取還原性弱的物質。如：Cl2 ＋ 2KI = ZKCl＋I2

　　2Al + 3CuCl2

　　= 2AlCl3 + 3Cu

　　【討論】已知在常溫時能發生下列反應：

　　Fe ＋ Cu2+ ＝ Fe2+ ＋ Cu

　　2Fe2+ ＋ Br2 ＝ 2Fe3+ ＋ 2Br-

　　2Fe3+ ＋ Cu ＝ 2Fe2+ ＋ Cu2+

　　根據上述實驗事實，分析Fe3+、Fe2+、Cu2+、br2作為氧化劑時，其氧化能力的強弱順序。

　　【板書】根據方程式判斷氧化和還原能力的相對強弱：

　　氧化性：氧化劑＞氧化產物

　　還原性：還原劑＞還原產物

　　【強調】根據氧化劑和還原劑的相對強弱，我們不但可判斷某些氧化還原反應能否發生和反應的難易，而且還能判斷反應進行的程度以及氧化產物、還原產物。

　　【練習】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：Cl-＜H2O2＜Fe2+＜I-＜SO2，判斷下列反應不能發生的是()。

　　A．2Fe3+ + SO2 + 2H2O = SO42- + 4H+ + 2Fe2+

　　B．I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI

　　C．H2O2 + 2H+ + SO42- = SO2↑ + O2↑ + 2H2O

　　D．2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2

　　【小結】本節重點要掌握重要氧化劑和還原劑的常見反應，並能分析判斷氧化性、還原性的強弱。

　　【作業】教材習題一、3；四。

　　【板書設計】

　　三、重要氧化劑和還原劑的常見反應

　　1．對於氧化劑，同主族的非金屬原子隨原子半徑增大，單質的氧化性逐漸減弱。

　　2．對於還原劑，金屬單質的還原性強弱一般與金屬活動性順序一致。

　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

　　還原性逐漸減弱

　　3．元素處於高價態的物質具有氧化性。如：CO2、FeCl3、MnO2。

　　4．元素處於低價態的物質具有還原性。如：CO、FeSO4。

　　5．具有多種可變價態的金屬元素，一般高價態時氧化性強，隨著化合價的降低，氧化性減弱，還原性增強。

　　Fe3+ Fe2+ Fe

　　氧化性較強 氧化性較弱 無氧化性，還原性較強

　　+6

　　6．濃硫酸是強氧化劑，起氧化作用的是 S，反應後一般生成SO2。

　　稀硫酸與活潑金屬反應放出H2，起氧化作用的是H+。

　　+5

　　7．濃硝酸、稀硝酸均是強氧化劑，反應時主要是N得電子，被還原成NO2、NO等。 四、發生氧化還原反應的一般規律：

　　強氧化劑十強還原列二弱還原劑十弱氧化劑

　　根據方程式判斷氧化和還原能力的相對強弱：

　　氧化性：氧化劑＞氧化產物

　　還原性：還原劑＞還原產物