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第3节 氧化还原反应
第一课时
教学目标 :
1、在复习四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上,使学生了解化学反应有多种不同的分类
方法
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。各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。
2、掌握从化合价角度对化学反应进行分类的方法,培养学生归类概括、能力。
德育目标:
通过判断一个反应是否是氧化还原反应,培养学生逻辑思维能力。
教学方法
设疑、启发、讨论、讲解。
教学过程
[思考与交流]1、列举几个氧化还原反应的实例,讨论并交流化学反应的分类
标准
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。
2、氧化反应与还原反应是分别独立进行的吗?
[板书] 第三节 氧化还原反应
[引入]初中所学许多化学反应,从不同角度可将其进行分类,其中有重要的四种基本反应类型,请用四种基本反应类型写出四个化学方程式。
[板书] 一、化学反应类型
1. 基本反应类型
[投影]
反应类型
举例
表
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示式
化合反应
C+O2
CO2
A+B====AB
分解反应
CaCO3
CaO+CO2↑
AB====A+B
置换反应
C+CuO
Cu+CO↑
A+BC====AC+B
复分解反应
AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3
AB+CD====AD+CB
[讨论]以上反应类型的分类依据是什么?
[小结]依据反应物和生成物的类别及种类来区分。
[思考]Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2、CH4+2O2
CO2+2H2O两个反应属何种基本反应类型?
[小结]不属于基本反应类型中的任何一种,说明此种分类方法不能囊括所有化学反应,不能反应所有化学反应的本质。
[过渡]那么Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2反应属于什么类型呢?(从得失氧角度分析)
Fe2O3——Fe失去氧,为还原反应;CO——CO2得到氧,为氧化反应;
[讲述]我们把氧化反应和还原反应是同时发生的反应,称为氧化还原反应。
[板书]2.氧化还原反应
氧化还原反应:氧化反应和还原反应同时发生的反应
[思考交流]请分析下列三个反应是否是氧化还原反应:
2CuO + C
2Cu + CO2↑
H2O + C
H2 + CO
CuO + H2
Cu + H2O
[讲解]从得氧失氧的角度上看都是氧化还原反应,以上反应除了包含有得氧失氧的变化之外,还包含有什么变化?显然还包含了化合价的变化
[过渡] 以Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2为例,从化合价升降角度分析各元素的化合价变化。同理分析思考与交流的三个例子,可以看出在氧化还原反应中,某些元素的化合价在反应前后发生了变化。从化合价变化的角度,我们可以说物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应;物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
[板书] 氧化还原反应:元素化合价升降的化学反应
[提问]是否只有得失氧的反应才是氧化还原反应?
[过渡]再看以下反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 是不是氧化还原反应?
[结论]因为有化合价升降,所以是氧化还原反应。
[提问]下列反应是否属于氧化还原反应?
2Na+Cl2 = 2NaCl 2H2+Cl2 = 2HCl
[学生回答]是
[总结]从得失氧角度划分的氧化还原反应同样不能反映化学反应的本质。可见,从化合价升降角度不但可以分析有得氧失氧的化学反应,也可以分析没有得氧失氧的化学反应,扩大了概念的适用范围。
[提问]若从化合价变化来分,应怎样对化学反应分类?
[学生举例回答]一类是化合价有变化的反应,一类是化合价没有变化的反应。
如:CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl等。
[提问]化合价前后发生升降的反应是氧化还原反应,那么化合价的升降是什么原因引起的?如何在上述2Na+Cl2 = 2NaCl 2H2+Cl2 = 2HCl两反应中表达出来?
[讲解]化学反应的实质是原子之间的重新组合。原子核外的电子是分层排布的,最外层电子的数目与化学反应有密切的关系。要揭示氧化还原反应的本质,需要从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系。
[学生阅读]P34最后一自然段。
[投影]图2-12 一些原子的结构示意图;思考哪些原子易失电子?哪些原子易得电子?
一般情况下,金属原子在反应中易失电子,非金属原子在反应中易得电子。
[过渡]我们以离子化合物NaCl 的形成过程(2Na+Cl2 = 2NaCl)为例
[分析]钠与氯气的反应属于金属与非金属的反应。从原子结构上看,钠原子的最外层点子上有1个电子,氯原子的最外层有7个电子。当钠与氯气反应时,钠原子失去1个电子,带1个单位的正电荷,成为钠离子(Na+);氯原子得到1个电子,带1个单位的负电荷,成为氯离子(Cl-),双方都达到8电子的稳定结构。
钠元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化;
氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原。这个反应中发生了电子的得失,金属钠发生了氧化反应,氯气发生了还原反应。
化合价升降的原因:电子的得失
[分析]以共价化合物HCl 的形成过程(2H2+Cl2 = 2HCl)为例
[讲解]氢气与氯气的反应属于非金属与非金属的反应。氢原子的最外电子层上有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构。氯原子的最外电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。这两种元素的原子获取电子的能力相差不大。所以,在发生反应时它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,这个电子对受到两个电子核的共同吸引,使双方最外电子层都达到稳定结构。
[分析]电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子的原因。
氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化;
氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。在这个反应中,发生了共用电子对的偏移,氢气发生了氧化反应,氯气发生了还原反应。
化合价升降的原因:电子的偏移
[板书]氧化还原反应的本质定义:有电子转移(得失或偏移)的化学反应
[投影小结] 氧化还原反应
从得氧失氧角度分析
一种物质得到氧被氧化,同时另一种物质失去氧被还原
的化学反应是氧化还原反应。
特点:局限于得氧失氧的反应,是氧化还原反应的表观现象。
从化合价升降角度分析
有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
特点:可作为氧化还原反应的判断依据。
从电子转移角度分析
有电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应。
特点:揭示氧化还原反应的本质。
[练习] 1、下列反应中,属于氧化还原反应的是( )。
A、CaCO3受热分解放出CO2 B、以MnO2为催化剂,KClO3分解放出O2
C、铁与稀硫酸反应 D、2Na+Cl2
2NaCl
2、下列基本反应类型中,一定是氧化还原反应的是 ( )
A、化合反应 B、分解反应 C、置换反应 D、复分解反应
[作业]P36 1、2、3
[板书设计] 第三节 氧化还原反应
一、化学反应类型
1、基本反应类型
2、氧化还原反应
氧化还原反应:氧化反应和还原反应同时发生的反应(表观现象)
元素化合价反应前后发生变化的化学反应(判断依据)
非氧化还原反应: 元素化合价在反应前后不发生变化的反应
氧化还原反应:有电子转移(得失或偏移)的化学反应(本质)
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