第一篇:高中化学 第二章 第三节氧化还原反应学案 新人教版必修1
第二章 第三节氧化还原反应
教学目的3:
1.巩固学习氧化还原反应的相关知识,强化训练。教学课时:
2.5课时
知识体系 3 1.元素化合价在化学反应中的变化(B)
⑪ 氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。
氧化反应:在氧化还原反应中,反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应; 还原反应:在氧化还原反应中,反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。非氧化还原反应:凡没有元素化合价升降的化学反应,就是非氧化还原反应。⑫ 氧化还原反应特征(判别方法):化合价发生变化。2.氧化还原反应的实质(B)
⑪ 元素化合价升降的实质:化合价升高,该元素原子在反应中失去电子;化合价降低,该元素原子在反应中得到电子。
⑫ 氧化还原反应的本质:反应过程中有电子得失(或偏移)。3.氧化剂和还原剂(C)⑪ 定义:
① 从化合价角度定义:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低的反应物,称为氧化剂;在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高的反应物,称为还原剂。
② 从电子转移角度定义:在氧化还原反应中,得到电子(或电子偏近)的反应物,称为氧化剂;在氧化还原反应中,失去电子(或电子偏离)的反应物,称为还原剂。⑫ 常见的氧化剂和还原剂
⑬ 价态与氧化剂、还原剂的关系:
① 元素为最低价态时,只具有还原性。I-,S2-等。
② 元素为最高价态时,只具有氧化性。Fe3+,H+,S+6等。
③ 元素处于中间价态时,既具有氧化性,又具有还原性。如S、SO2,Fe2+,I2,H2O2。
用心
爱心
专心
⑭ 一般来说,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。⑮ 酸性对氧化性的影响
影响氧化性的强弱。如:常温下,NO3—SO32—,在酸性下有氧化性,在中性或碱性下无氧化性,需要酸化才能表现出氧化性。又如:ClO—在酸性下比在碱性下氧化性更强。⑯ 温度影响氧化性。如:常温下,SO42—无氧化性,加热时可以表现出氧化性。⑰ 最高价元素未必有氧化性。如:常温下,稀硫酸、碳酸、硅酸、磷酸及相对应的盐无氧化性。
⑱ 氧化剂的氧化性越强,其对应的还原产物还原性越弱。⑲ 氧化还原反应产物的价态有时与反应物的量有关。
[基础达标3]
1.下列各组物质露放在空气中,都有可能发生氧化还原反应而变质的一组是 A.烧碱、消石灰
B.纯碱、硫酸铜晶体
C.过氧化钠、亚硫酸钠
D.浓硫酸、浓硝酸
2.从海水中可以提取溴,主要反应为:2Br— + Cl2 = 2Cl— + Br2,下列说法正确的是 A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气的氧化性比溴单质强 3.下列反应中,属于非氧化还原反应的是
A.3Cl2+6NaOH =5NaCl+NaClO3+3H2O
B.2Br—+Cl2=2Cl—+BrC.CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2
D.CO2+Na2O2=Na2CO3+O2 4.下列叙述正确的是
A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化 B.氧化剂在化学反应中得电子 C.还原剂在反应中发生还原反应
D.同一反应中反应物可能既发生氧化反应又发生还原反应 5.下列变化过程中,属于还原反应的是
A.HCl→Cl2
B.Na→Na+
C.CO→CO2
D.Fe3+→Fe
6.下列物质在空气中久置变质,在变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是
A.食盐
B.漂白粉
C.氯水
D.上述选项都不对
7.从矿物学资料查得,当胆矾溶液渗入地下,遇黄铁矿(FeS2)时可生成辉铜矿(Cu2S),同时还生成FeSO4和H2SO4,下列的有关叙述中正确的是
A.在反应中,FeS2是氧化剂不是还原剂
B.在反应中,CuSO4是氧化剂,FeS2是还原剂
+C.反应中Cu2与FeS2的物质的量之比是14:5 D.反应中每生成1 mol Cu2S共得2 mol电子
用心
爱心
专心
8.下列物质:①浓H2SO4;②HNO3;③Cl2;④H2;⑤O2;⑥Ag;⑦HCl溶液;⑧KMnO4;⑨MnO2;⑩CO。其中属于常见的氧化剂的一组是 A.①②③④⑤⑧⑨
B.①②③⑤⑧⑨ C.①②③⑤⑦⑥⑧
D.①②③⑤⑦⑨⑩
9.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是 A.还原剂
B.氧化剂 C.既是氧化剂又是还原剂
D.以上均不是
10.H可以跟NH3反应,H+NH3===NH2+H2,根据该反应事实,可以得出的正确结论-
-是
-A.NH3具有还原性
B.H是很强的还原剂 C.H2是氧化产物,NH2是还原产物
D.该反应属于置换反应
11.单质X和Y相互反应生成化合物X2+Y2-,有下列叙述: ①X被氧化
②X是氧化剂
③X具有氧化性
④XY既是氧化产物也是还原产物
⑤XY中2-2+2+的Y具有还原性
⑥XY中的X具有氧化性
⑦Y的氧化性比XY中的X氧化性强。以上叙述正确的是
A.①④⑤⑥⑦
B.①③④⑤
C.②④⑤
D.①②⑤⑥⑦ 12.在反应:H2S + H2SO4(浓)== S + SO2 + 2 H2O 中,下列说法正确的是
A.S是还原产物,SO2 是氧化产物
B.S是氧化产物,SO2 是还原产物 C.该反应的电子转移数目是6e-
D.H2S是还原剂,被还原为S 13.在3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O 中,还原产物和氧化产物的物质的量之比为 A.1︰5
B.1︰3
C.5︰1
D.3︰1
+-++-+14.根据反应式:①2Fe3+2I===2Fe2+I2;②Br2+2Fe2===2Br+2Fe3,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是
-+--+-A.Br、Fe2、I
B.I、Fe2、Br
--++--C.Br、I、Fe
2D.Fe2、I、Br
--15.3个SO32恰好将2个XO4离子还原,则X元素在还原产物中的化合价是 A.+1
B.+2
C.+3
D.+4 16.下列叙述中正确的是
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原 D.金属阳离子被还原一定得到金属单质
17.盐酸与氯气均可以和铁反应,从产物中比较可得出氯气比盐酸强的性质是 A.氧化性
B.还原性
C.酸性
D.金属性
18.下列各组物质间反应,其中水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是 ①Na和H2O
②Na2O2和H2O
③P2O5和H2O
④Cl2和H2O
⑤NO2和H2O A.③④⑤
B.①②④
C.②④⑤
D.①③⑤
19.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为 2FeCl3 + Cu=2FeCl2 +CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁
B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有
D.烧杯中铁、铜都无
20.漂尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中的SO2和
用心
爱心
专心
O2接触会使SO2部分转化为SO3,使空气的酸度增加。漂尘所起的作用是 A.氧化剂
B.还原剂 C.催化剂 D.干燥剂 用心
爱心 专心 4
第二篇:高中化学 第三节 氧化还原反应第2课时教案 新人教版必修1
第三节 氧化还原反应
第2课时
[课时教案]备选例题
例1 下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是()A.+O﹦O﹦ B. D.2Na+
+
O﹦
+NO ↑ C.CaO+O﹦2NaOH+解析:属于氧化还原反应的是B和D,而B中氧化剂和还原剂都是B。
答案:B 例2 氢化钠(NaH)是一种生氢剂,可发生反应:NaH+的是()A.NaH是氧化剂 B.生成1 mol
O﹦NaOH+,D中水作氧化剂,故答案选
↑,对这一反应的描述正确
转移2 mol电子
C.NaOH是还原产物 D.氧化产物和还原产物的质量比是1∶1 解析:标出反应情况:
再由各反应物及生成物价态可知,NaH中的氢由反应前的-1价升为反应后高,被氧化,相应生成物为氧化产物,中的0价,化合价升
中的0价,化合O中的一个氢由反应前的+1价变为反应后价降低,被还原,相应生成物为还原产物。从图示很明显看出生成1 mol 答案:D
应转移1 mol电子。
例3 已知① ②++Cl 判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是()A. B.Cl
C. D.(还原剂
(还原产物),解析:此题考查氧化还原反应的基本规律。在反应①中还原性为:在反应②中还原性:答案:B(还原剂
Cl(还原产物),故选B。
例4 根据硫元素的化合价判断,下列物质中的硫元素一定不能表现氧化性的是()A.S B.S C.
D.
解析:当物质所含元素处于最高价时,化合价只能降低,即该元素只具有氧化性;处于最低价时,化合价只能升高,即元素只具有还原性;若处于中间价态时,化合价既能升高,又能降低,即元素既具有还原性又具有氧化性。A中硫元素的化合价显-2价,处于最低价态,只具有还原性,不能表现氧化性。
答案:A
[课时练案]备选习题
1.下列关于氧化还原反应的叙述中正确的是()A.失去电子的反应为还原反应 B.含有氧元素的物质是氧化剂
C.氧化剂得到电子的数目和还原剂失去电子的数目一定相等 D.氧化剂和还原剂不可能是同一种物质 答案:C 解析:此题考查氧化还原反应相关概念的判断。失去电子的反应为氧化反应,A错;含有氧元素的物质不一定是氧化剂,也有可能是还原剂,如
O﹦,B错;氧化还原反应要遵循得失
O﹦HCl+HClO中,氧化剂和还电子数相等,C对;氧化剂和还原剂可能是同一种物质,如在反应原剂都是。
2.在下列变化中,需要加入合适的还原剂才能实现的是()A.→HCl B.CO→
C.
→
D.
→
答案:C 解析:加入还原剂,发生还原反应,物质所含元素的化合价要降低,符合条件的只有C。3.已知X和Y是两种单质,它们之间的反应是X+Y→①X被氧化 ②X是氧化剂 ③
+。现有下列叙述,正确的是()
具有还原性 ⑥Y单质氧
是还原产物 ④具有氧化性 ⑤
化性比氧化性强
A.①②③ B.①②⑥ C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤ 答案:C 解析:此反应中,X作还原剂,被氧化,Y作氧化剂,被还原;为高价态,具有氧化性,是氧化产物,是还原产物;为低价态,具有还原性;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还
。原剂的还原性大于还原产物的还原性,可得出:氧化性:Y>4.在一定条件下,和可发生如下反应:++++O,从而可知在中,元素R的化合价是()A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价 答案:B 解析:所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒,对于氧化还原型的离子反应,还遵循得失电子守恒。可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。
方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+2×1,n=1。设元素R在中的化合价为x,则x+(-2)×3=-1,x=+5。
中的化合价为x。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-x)×1=[0方法2:设元素R在-(-1)]×2,解得x=+5。
5.若司机酒后驾车,可通过对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:
(红色)+
OH+
(绿色)+
CHO+
O 被检验的气体成分是___________________,上述反应中的氧化剂是___________________,1 mol氧化剂完全反应得到___________________mol电子。
答案:OH 3 解析:交警利用该氧化还原反应前后颜色的变化,来检验司机是否酒后驾车,故被检验的气体为OH,氧化剂(Cr化合价:+6价→+3价)是
。当1 mol
完全反应时,得到3 mol电子。
其他课本、教参中的优秀题目
1.(鲁科版必修1)试分析有关物质在化学反应中的应用。(1)下列反应中,盐酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()
+4HCl(浓)﹦AgCl↓C.Zn+2HCl﹦D.2HCl↑↑ ↑
↑O(2)在下列三个反应中: ①②③+2NaOH﹦S﹦3S↓O﹦
O O +2HCl 二氧化硫所起的作用()
A.相同 B.不同
C.是氧化剂的作用 D.是还原剂的作用 答案:(1)C(2)B 解析:(1)A中生成和
O,盐酸表现出酸性;生成,盐酸中Cl元素由-1价变为0价,盐酸表现出还原性。B不是氧化还原反应。C中生成氯化锌,盐酸表现出酸性;生成氢气,HCl中H元素由+1价变为0价,盐酸表现出氧化性。D中HCl表现出氧化性和还原性,没有盐生成,没有表现出酸性。
(2)①为非氧化还原反应,化合价降低,是氧化剂。③中
是反应物,既不是氧化剂,也不是还原剂。②中变为,S元素化合价升高,是还原剂。
变为S,S元素2.(鲁科版必修1)实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为:
+4HCl(浓)
↑
O(1)该反应属于氧化还原反应吗?如果属于氧化还原反应,指出其中的氧化剂和还原剂;如果不属于氧化还原反应,说明理由。
(2)取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应,产生的氯气在标准状况下的体积为11.2 L。计算参加反应的HCl的物质的量,以及反应中被氧化的HCl的物质的量。
答案:(1)属于。是氧化剂,HCl是还原剂。(2)2 mol、1 mol 解析:(1)根据元素化合价变化可判断。
(2)根据其化学方程式可知:标准状况下,每生成 22.4 L,有4 mol HCl参加反应,但只有mol HCl被氧化。因此,当有11.2 L 生成时,被氧化的HCl为1 mol,参加反应的HCl为2 mol。
3.(苏教版必修1)请指出下列氧化还原反应中化合价发生变化的元素,分析电子转移的方向和数目,并指出氧化剂、还原剂。
﹦+3CO+4HCl(浓)+Cu
↑
O
还原剂:Zn 转移电子数:
做氧化剂;Zn由0 答案:(1)变价元素:Zn和Cu 氧化剂:(2)变价元素:Fe和C 氧化剂:(3)变价元素:Mn和Cl 氧化剂:解析:
还原剂:CO 转移电子数:
还原剂:HCl 转移电子数:中Cu元素由+2价变为0价,化合价降低,表现氧化性,价变为+2价,化合价升高,表现还原性,做还原剂;反应方程式中Zn一共升高了2价,即转移2个电子。
中Fe元素由+3价变为0价,化合价降低,表现氧化性,做氧化剂;CO中的C由+2价变为+4价,化合价升高,表现还原性,做还原剂;反应方程式中Fe元素一共升高了6价,即转移6个电子。
(3)盐酸中Cl元素由-1价变为0价,化合价升高,表现还原性,盐酸做还原剂;由+4价变为+2价,化合价降低,表现氧化性,即转移2个电子。
4.(苏教版必修1)下列制取单质的反应中,化合物作还原剂的是()
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气 B.用氢气和灼热的氧化铜反应制取铜 C.用碳和高温水蒸气反应制取氢气 D.用氯气和溴化钠溶液制取溴 答案:D 解析:A、B、C中分别是Zn、、C做还原剂,它们都是单质;D中是NaBr做还原剂,是化合物。
中的Mn
做氧化剂;反应方程式中Mn元素一共降低了2价,5.(苏教版必修1)氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
+3C﹦2AlN+3CO
(1)在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。(2)在该反应中,氧化剂是,还原剂是。
答案: C
是氧化剂;C由0价变为+2价,化合解析:上述反应中,N元素由0价变为-3价,化合价降低,价升高,表现还原性,做还原剂。
1.氧化还原反应在生活中应用的实例(鲁科版教参)
(1)使皮肤白皙的学问:皮肤的颜色是健美的重要标志。皮肤的黑白与皮肤中黑色素的多少有关。饮食的调整能减少黑色素的合成,有助于黑皮肤变白。
多摄入富含维生素C的食物。化学实验证明,黑色素形成的一系列反应多为氧化反应,但当加入维生素C(具有还原性)时,则可阻断黑色素的形成。因此,应多吃富含维生素C的食物,如酸枣、番茄、猕猴桃、柑橘、新鲜绿叶蔬菜等。
多摄入富含维生素E的食物。现代科学研究证明,维生素E在人体内是一种抗氧化剂,特别是脂肪的抗氧化剂,能抑制不饱和脂肪酸及其他一些不稳定化合物的过氧化。而人体内的脂褐素是不饱和脂肪酸的过氧化物。维生素E则具有抑制它们的过氧化作用,从而有效地抵制了脂褐素在皮肤上的沉积,使皮肤保持白皙。富含维生素E的食物有卷心菜、菜花、芝麻、葵花子、菜子油等。
(2)头发中的化学:毛发主要由角蛋白组成,水解后可得到胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甘氨酸、酪氨酸等多种氨基酸。由这些氨基酸组成的角蛋白中的多肽链通过范德华力、氢键、盐键、二硫键连接成交联的结构,而其中的二硫键是毛发多肽链之间的重要连接形式。胱氨酸分子在α位置上,既有—,又存在着—COOH。由于二硫键可将两条多肽链连接在一起,因此毛发中的多肽链都是两两相连于一个网状结构内。二硫键非常坚固,只有通过化学变化才能打开,它对头发的变形起着重要的作用。
尽管毛发的角蛋白属于长线形的、不溶于水的纤维蛋白,它们的化学性质不活泼,但毛发对沸水、酸、碱、氧化剂和还原剂还是比较敏感的,在一定条件下与这些物质接触后能发生氧化反应和还原反应,使头发损伤和改变头发的化学性质。这也是人们配制护发和美发用品的化学理论基础。
氧化反应 头发中的黑色素可被某些氧化剂氧化而破坏,生成一种无色的新物质。依靠这个反应,可将头发漂白,常用的氧化剂为过氧化氢。为迅速而有效地漂白头发,可在过氧化氢中加入一些氨水作为催化剂,同时使用热风或热蒸汽也可加速黑色素的氧化过程。使用过氧化氢作为氧化剂的最大好处就是反应产物是水,因而不会造成任何伤害。
还原反应 毛发中的二硫键很容易被还原剂破坏。常用的还原剂有巯基乙酸
COOH)及其盐(化学冷烫剂的主要成分)。它们能向角蛋白分子提供氢原子,使胱氨酸中二硫键的两个硫原子各与一个氢原子结合,形成两个巯基(—SH),从而使一个胱氨酸被还原为两个半胱氨酸,头发从刚韧状态变成软化状态,并随卷发器弯曲变形,相互错开的半胱氨酸上巯基基团再经过氧化剂(在冷烫药水中称为中和剂)的氧化作用,又重新组合成新的二硫键。于是,头发又恢复为原来一定程度的刚韧性,同时也保留持久的波纹状态。这也是化学卷发或被称为“冷烫”的反应原理,可用如下表示:
化学方程式:
①胱氨酸分子中二硫键的断裂:
②新的二硫键的重新组合:
2.判断氧化还原反应产物的一般规则(鲁科版教参)
反应物浓度对产物的影响 氧化还原反应的产物,在一些反应中相当程度地与反应物浓度有关。例如,硝酸参与的反应,它的还原产物常见的有、NO、(形成)等。在这些反应中,还原产物主要为哪一种,硝酸的浓度起着很大的作用。一般来说,硝酸越稀,氮元素的化合价降低得就越多,它被还原的程度就越大;硝酸越浓,氮元素的化合价降低得就越少,它被还原的程度就越小(需要强调指出的是并非硝酸越稀氧化性越强)。一般来说,硝酸与还原剂作用,浓硝酸的还原产物主要是mol·的稀硝酸还原产物主要是NO,极稀硝酸(浓度小于2 mol·)的还原产物主要是,6
。当然,硝酸被还原的产物还与还原剂的性质有关。如果还原剂是金属,该金属越活泼,则硝酸中氮元素的化合价降得越低。又如,硫酸与较活泼金属的反应,用浓硫酸时,其被还原成是氧化剂。
温度对反应产物的影响 同一氧化还原反应,它的产物也经常因反应环境温度的高低而不同。例如,和两种单质,当与强碱反应时,它的产物便取决于强碱溶液的温度:常温或低温时,产物为次卤
;用稀硫酸时,则氢离子酸盐和卤化物;加热时,则生成卤酸盐及卤化物。
催化剂对反应产物的影响 催化剂对氧化还原反应产物也有较大影响,如氨气与氧气的反应,其氧化产物是氮气还是一氧化氮取决于有无催化剂。若没有催化剂,氨在氧气中燃烧的氧化产物是氮气;如果有催化剂存在,氨就被氧化成一氧化氮。
反应物间的用量对氧化还原产物的影响 在气相或气固相反应中,反应物的用量对氧化还原反应产物的影响也是一个重要因素。例如,硫化氢气体与氧气反应,氧气不足,硫化氢不能充分燃烧生成单质硫;氧气充足,则燃烧产物是二氧化硫。又如,红磷在不充足的氯气中燃烧则生成三氯化磷,而在过量氯气中燃烧则生成五氯化磷。
溶液的酸碱性对氧化还原反应产物的影响 相同的反应物因溶液的酸碱性不同,则氧化还原产物大不一样。这一点主要对含氧酸及含氧酸盐参与的氧化还原反应的产物的影响尤为显著。例如,高锰酸钾是一种常见的氧化剂,它在酸性、中性及碱性介质中氧化亚硫酸钠的反应产物分别是。
根据上述条件对氧化还原反应的影响可知,氧化还原反应的产物并非一成不变,许多相同反应物的反应,因其反应条件不同产物也不同。因此,判断氧化还原产物时,应充分考虑反应条件对反应产物的影响这一重要因素;否则,将导致得出错误的结论。
3.氧化还原反应在工业生产、科学技术和日常生活中的意义(人教版教参)
在这里,只能对氧化还原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。我们所需要的各种各样的金属,都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法;制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法;制备贵重金属常用湿法还原,等等。许多重要化工产品的制造,如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等,主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。
在农业生产中,植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化,如铵态氮转化为硝态氮,转化为
S等,虽然需要有细菌起作用,但就其实质来说,也是氧化还原反应。、及土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养,晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。
我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应,否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。
人和动物通过呼吸作用吸入氧气,在体内把葡萄糖氧化为二氧化碳和水,同时放出能量,并把能量转变为存在于三磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸键的化学能。这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生
活和生产所必需的大量的能。
由此可见,在许多领域里都涉及到氧化还原反应,引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对于他们今后参加生产、走向社会等都是有意义的。
第三篇:高中化学知识点总结氧化还原反应
燕园教育教师培训手册
三、氧化还原反应
1、准确理解氧化还原反应的概念
1.1 氧化还原反应各概念之间的关系(1)反应类型:
氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。
还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。
氧化还原反应:有元素化合价升高和降低的反应。(2)反应物:
氧化剂:在反应中得到电子(化合价降低)的物质-----表现氧化性
还原剂:在反应中失去电子(化合价升高)的物质-----表现还原性(3)产物:
氧化产物:失电子被氧化后得到的产物-----具有氧化性
还原产物:得电子被还原后得到的产物-----具有还原性(4)物质性质:
氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质
还原性:还原剂所表现出失电子的性质
注意:a.氧化剂还原剂可以是不同物质,也可以是同种物质 b氧化产物、还原产物可以是不同物质,也可以是同种物质
C.物质的氧化性(或还原性)是指物质得到(或失去)电子的能力,与物质得失电子数目的多少无关(5)各个概念之间的关系如下图
1.2 常见的氧化剂与还原剂
(1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂,主要取决于元素的化合价。
①元素处于最高价时,它的原子只能得到电子,因此该元素只能作氧化剂,如+7价的Mn和+6价的S
②元素处于中间价态时,它的原子随反应条件不同,既能得电子,又能失电子,因此该元素既能作氧化剂,又能作还原剂,如0价的S和+4价的S ③元素处于最低价时,它的原子则只能失去电子,因此该元素只能作还原剂,如-2价的S(2)重要的氧化剂
①活泼非金属单质,如F2、Cl2、Br2、O2等。
②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等,如MnO2,NO2;浓H2SO4,HNO3;
燕园教育教师培训手册
KMnO4,KClO3,FeCl3等。
③过氧化物,如Na2O2,H2O2等。(3)重要的还原剂
①金属单质,如Na,K,Zn,Fe等。
②某些非金属单质,如H2,C,Si等。
③元素处于低化合价时的氧化物,如CO,SO2等。
④元素处于低化合价时的酸,如HCl(浓),HBr,HI,H2S等。
⑤元素处于低化合价时的盐,如Na2SO3,FeSO4等。
1.3 电子转移的表示方法
电子转移的表示方法有双线桥法和单线桥法(1)双线桥法
要点:a.箭头由反应物中化合价变化元素指向生成物中化合价已经变化了的同一元素。(升高、降低各一根箭头,越过方程式中间的等号)
b.电子转移数目:化合价升高、失电子;化合价降低、得电子。化合价改变元素的原子个数m ×每个原子得到(或失去)电子的个数ne-, 即m × ne-如:
(2)单线桥法
要点:a.线桥从反应物中化合价升高的元素出发,指向反应物中化合价降低的元素,箭头对准氧化剂中化合价降低的元素,箭头不过“=”
b.在线桥上标明转移电子总数,不写得到或失去。如:
2、氧化还原反应的基本规律
2.1 氧化还原反应的反应规律
2.1.1 价态规律
同种元素,处于最高价态时只具有氧化性。处于最低价态时只具有还原性。处于中间价态时既有氧化性又有还原性。
2.1.2 歧化和归中规律
价态归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化“只靠拢,可相交,不相叉”。
燕园教育教师培训手册
2.1.3 反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中:
(1)同时含有集中还原剂时,加入氧化剂后,还原性强的优先被氧化。(2)同时含有集中氧化剂时,加入还原剂后,氧化性强的优先被还原。2.1.4 守恒规律
在任何氧化还原反应中:化合价升高总数 = 化合价降低总数,还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数。并且反应前后电荷数相等。
2.2 氧化性与还原性的强弱判断规律(自己总结)(1)根据氧化还原反应方程式的判断
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性弱于剂。(2)根据金属活动性顺序判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 从左向右还原性逐渐减弱,对应离子的氧化性逐渐增强(3)根据非金属活动性顺序判断:
F2
Cl2
Br2
I2
S 从左向右氧化性逐渐减弱,对应离子的还原性逐渐增强(3)根据反应条件和反应的剧烈程度
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。(4)根据氧化性还原反应的程度
相同条件下:a.不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的氧化性强。
b.不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的还原性强。
第四篇:必修一第二章第三节氧化还原反应教学设计
必修一第二章第三节
氧化还原反应
一、教材分析
氧化还原还原反应是进一步学习化学的基础,因此是高中化学的重点内容。通过这部分的学习,学生可以根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,能够举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。而且删除了旧教材从化合价变化多少、电子转移多少去分析和表示氧化还原反应的过细、过繁、过难的内容,大大降低了难度,减轻了学生负担。学生可以在初中化学的基础上,进一步去了解氧化还原反应的本质,达到优化知识结构的效果。对氧化还原反应在生活中应用的介绍,起到了培养学科感情的目的,同时,教材还辨证地介绍了氧化还原反应会给人类带来危害,以引导学生形成辨证看问题的科学思维方式
二、教学目标
知识目标:
1、使学生了解化学反应有多种不同的分类方法,各分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围.2、使学生学会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化还原反应.3、使学生了解氧化剂、还原剂,氧化产物与还原产物,理清5对概念的关系(氧化剂和和还原剂、氧化产物和还原产物、氧化反应和还原反应、被氧化和被还原、氧化性和还原性)及它们与化合价、电子得失的对应关系。
能力目标:
1、思维能力的培养:由表及里培养思维的深刻性;由此及彼培养思维的逻辑性。
2、表达能力的培养:通过小组讨论、代表汇报的形式锻炼学生的表达能力。
情感目标:通过氧化还原反应概念的演变,培养学生用发展的眼光、科学的态度、勇于探索的品质学习化学;通过创设问题情景,营造宽松和谐的学习气氛,诱导学生积极思维,激发学生的学习兴趣和求知欲望。
三、教学重点难点
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应;
难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应.学生掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一的关系
四、学情分析
有关氧化还原的知识,学生在初中就已经从得、失氧的角度学习过,因此有较好的知识基础,通过初中和高中阶段的训练,学生也具备了一定的分析和归纳问题的能力,因此在本节教学中可以把通过比较和归纳得出结论的任务交给学生完成,以激发学习兴趣,形成探究习惯。对于氧化还原反应,初中阶段和高中阶段的定义是不同的,其中的不同之处是学生最容易忽视的,在教学中要给予指出,以利于学生形成正确的认识。
五、教学方法
1、实验法。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入(实验)、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习课本基础知识,初步把握氧化还原反应的原理和方法步骤。2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,实验用品的准备、课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:2课时
八、教学过程:
第一课时
[引课](以激发学生的学习动机为主线,通过提问,讨论等形式,调动学生学习的积极性。)(实验)镁条在空气中燃烧,请学生写出反应方程式 ① 2Mg + O2 = 2MgO(提问)此反应属于什么反应类型?(学生随意发挥:化合反应、氧化反应)Mg得到氧发生氧化反应。
②H2 + CuO = Cu + H2O此反应属于什么反应类型?(置换反应、还原反应)CuO失去氧发生还原反应。
科学家早以从得氧失氧的角度认识了氧化、还原反应,这是最原始最基础的氧化、还原反应概念。问②中只属于还原反应吗?否。还属于氧化反应即为氧化-还原反应。由此可知氧化反应和还原反应同时存在,同时发生,它们是对立统一,不能分开的。知识是有阶段性的,许多概念是在不断完善和发展的。(进行“对立统一”的辨证唯物主义观点教育。)(提问)③2Na+ Cl2 = 2NaCl 是否为氧化-还原反应?(学生:不是)事实是氧化-还原反应。(学生愕然。)
(激发学生思维中的矛盾点,引出氧化还原反应进一步的认识)
(讨论)①②③三个反应的新的共同点,可提示从化合价角度分析。学生讨论、分析、寻找规律,得出结论:元素化合价有升降。
[新课] 氧化还原反应的概念:凡是有化合价升降的反应就是氧化还原反应。氧化还原反应的特征:元素化合价有升降。
(复习)反应H2 + CuO = Cu + H2O 中H2因得氧发生氧化反应,最终H的化合价从0价升高到+1价;CuO因失氧发生还原反应,最终Cu的化合价从+2价降低到0价。得出氧化还原反应与化合价升降的关系。
(设问)为什么氧化还原反应前后元素化合价会发生变化?其本质原因是什么?(培养学生由表及里的逻辑性思维)以NaCl、HCl的形成加以分析。
(结论)氧化还原反应的本质:有电子转移(得失电子或共用电子对偏移)。(小结)氧化还原反应中电子得失与化合价升降的关系。
为了方便记忆,给出口诀:高失氧,低得还,中间看情况。(讲述)氧化剂、还原剂概念
要求: 理清五对概念:氧化剂、还原剂;氧化性、还原性;被氧化、被还原; 氧化反应、还原反应;氧化产物、还原产物。
为了方便记忆,结合简单的方程式(Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑)和口诀:氧化剂(具有氧化性),被还原,发生还原反应,得到还原产物,还原剂(具有还原性),被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物
第二课时
(探究)各写出一个符合下列条件的有关化学方程式,并判断是否氧化还原反应: ①两种单质化合;两种化合物化合;单质与化合物化合。②一种物质分解成两种物质;一种物质分解成三种物质。③非金属单质置换非金属单质;金属单质置换金属单质。
④复分解反应:氧化物与酸、氧化物与碱、酸与碱、酸与盐、盐与盐。(联系旧知、巩固新知展开思考、打下伏笔)
(讨论)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
(营造宽松和谐的学习气氛,诱导学生积极思维,激发学生的学习兴趣和求知欲望。)使学生了解化学反应有多种不同的分类方法,各分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围
(充实概念)常见的氧化剂、还原剂;比较氧化性、还原性强弱的一般方法(联系实际)氧化还原反应对生产、生活的意义
(总结)氧化还原反应概念间的相互关系(由学生提出观点,相互补充后整理得出)略。(目的是构建知识网络,培养学生科学的学习方法。)练习巩固所学知识
九、板书设计
第一章
化学反应及其能量变化 第三节
氧化还原反应
一、氧化还原反应
1.概念:从得失氧分析
2.特征:从化合价的变化分析
3.本质:从电子转移分析
C+CuO====Cu+CO↑
得氧:C 氧化反应
化合价升高
失电子 失氧:CuO 还原反应
化合价降低
得电子
①还原剂----化合价升高—失去电子—被氧化—发生氧化反应 ②氧化剂-----化合价降低—得到电子—被还原—发生还原反应
二、氧化还原反应与四大反应类型之间的关系
三、氧化性、还原性的比较
氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
十、教学反思
在精讲的同时一定注意学生的参与,题不在多要精挑题目做通讲透,否则讲得多练得多最后学生还是不懂因此求“悟”乃根本。
第五篇:高中化学氧化还原反应概念教学方法探究
高中化学氧化还原反应概念教学方法探究
甘肃省民乐县第一中学
高培金
摘要:高中化学概念是整个化学知识的基础,是教学的重点,也是教学的难点。本文针对必修一第二章第三节氧化还原反应第一课时提出概念课教学设计思路的三点:确定教学知识脉络、学生认知脉络,巧妙设计建构概念的问题线索,注重知识严谨性。并对本教学设计在课堂实施后进行了几点反思。
关键词:反思概念课教法氧化还原反应
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,贯穿于中学化学教材的始终,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。使学生掌握氧化还原反应的概念,是学好元素及其化合物知识的基础。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。如何使概念理论的教学更加贴近学生,使学生更加容易理解和掌握,本人针对氧化还原反应这一节的第一课时的教学,尝试对概念课教学的初步探究。
化学学习是建构性的,学生是化学科学意义的主动建构者,化学教学设计的目标在于通过对各种过程和资源的设计支撑学生的建构活动。因此,可以按照以下思路进行概念理论教学的教学设计:首先分析教学内容的知识线索,确定教学的知识脉络;分析学生的已有概念与科学概念间的差异,确定教学过程中学尘的认知脉络。通过对课标、教材的研读,整理出“氧化还原反应”第一课时内容的知识脉络:
学生通过对初中化学的学习,已经知道了化学反应的四种基本反应类型,并通过学习H2还原CuO这个反应认识了CuO被H2所还原,发生还原反应这一知识,具备了初步的氧化还原反应知识。因此,根据学生已有的经验,我设计了本课教学中学生认知的“五步”。
根据学生已有的经验,将“回顾四种基本反应-写出生成CO2的四个不同类型反应”作为学生认知的第一步,目的是为了“温故”。
利用部分学生会书写出Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2这一反应,评价是否属于四种基本反应类型,引出认知的第二步“化学反应分类标准”。
通过引导阅读教材P35页第一段,让学生自己整理出“氧化还原反应”、“氧化反应”、“还原反应”的概念及“氧化与还原的关系”,作为学生认知的第三步“从得失氧角度认识氧化还原反应”。
通过上面的整理,自然有学生认为“氧化与还原同时发生,对立统一”、“从得失氧的角度可以判断反应是否为氧化还原反应”。针对这一观点,利用C+O2=CO2这个反应的判断,让学生产生认知冲突,突破对氧化还原反应的认识,建立更加科学的概念,即:“从得失氧的角度判断氧化还原反应仍不能反映氧化还原反应的本质”,然后,在老师的引导下完成认知第四步“从化合价升降角度分析氧化还原反应”。
最后通过练习跟讨论,总结出认知第五步“氧化还原反应与四种基本反应类型的关系”。
本课以概念的“比较-归纳-应用-更深层次的比较-归纳-应用”学习为主,设置疑问就成为一种不可或缺的教学方法。在确定了教学设计的知识脉络和学生的认知脉络后,就要根据具体情况合理的设计各种疑问。这些问题不仅要激发和维持学生的好奇心,也要引导学生善于发现问题,不断提出问题,教师更要认真地帮助学生解决提出的问题。这样做不仅有利于学生贴近概念,并激发学生的求知欲,而且有助于培养他们的自主学习能力,使课堂的探究更深入。
教学中由于采用了“比较-分类-归纳-概括”的教学方法,很多结论都是由学生得出,所以在概括时可以利用学生的评价对概念进行系统化、严谨化、科学化。例如在讲授氧化还原反应跟四种基本反应类型的关系中,通过CaCO3==CaO+CO2;2KClO3==2KCl+3O2这两个反应的对比可以让学生概括出化合反应与氧化还原反应的关系。评价时可以引导学生判断“有单质参与的化合反应是氧化还原反应”、“属于氧化还原反应的化合反应一定是有单质参与”等等的语句,引导学生能科学、严谨的概括出氧化还原反应跟四种基本反应类型的关系。本节课知识点是建立在初中化学对反应类型的初步认识、还原反应的初步认识基础上,在教学中能利用复习巩固的初中知识,温故而知新,让学生贴近概念,消除对新概念认知的恐惧感,在学习新概念的基础上认识到是对初中知识的进一步完善。
本课重点是运用化合价升降来判断、分析氧化还原反应。但教学中发现学生水平参差不齐,个别学生连最基本的元素化合价都已忘记,哪里谈得上找化合价变化。所以虽然知识简单但课堂上还是不能急于求成,注意做好初高中衔接,教学中适时复习有关化合价的知识,例如初中的化合价口诀之类的,使学生大脑中和知识系统化,再通过对氧化还原反应的具体分析,让学生认识到化学知识的多样性、适用性。
要让学生真正参与到课堂活动中,并且重视学生在活动过程的表现,主要是学生的参与意识、合作精神、实验操作能力、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认识水平以及表达交流技能等。如在利用几个反应分析化合价与氧化还原反应关系时,可以完全放手让学生自主进行讨论分析,然后听取学生的结论加以点评,让学生作为课堂主体真正体验学习的过程。