高中化学《重要的氧化剂和还原剂》教案

第一节 重要的氧化剂和还原剂(1、2课时)
【教学目的】
1．使学生了解氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质。
2．使学生掌握重要氧化剂和还原剂的常见反应。
3．对学生进行矛盾的对立统一等辩证唯物主义观点教育。
【教学重点】
氧化剂、还原剂与元素化合价的关系，重要氧化剂和还原剂的常见反应。
【教学难点】
重要氧化剂和还原剂的常见反应。
【教具准备】
试管、胶头滴管、滤纸。
饱和氯水、饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、铁粉、浓硫酸、稀硫酸、溪水、KSCN溶液、浓硝酸。
【教学方法】
复习、归纳法及实验、分析、总结法。
【课时安排】
2课时。
第一课时 重要的氧化剂和还原剂
第二课时 重要氧化剂和还原剂的常见反应
【教学过程】
第一课时
【引言】同学们，你们还记得氧化还原反应、氧化剂和还原剂等有关知识是在什么时候开始学习的吗？通过高一的学习，大家对氧化剂和还原剂的知识已经有了较好基础，今天我们将进一步学习重要的氧化剂和还原剂。
【板书】第一节 重要的氧化剂和还原剂
【提问】氧化还原反应中物质变化的特征是什么？实质是什么？什么物质是氧化剂？什么物质是还原剂？
【投影】(师生共同完成)

【练习】在 3Cu＋8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O的反应中，还原剂是 ，氧化剂是 ，还原产物是 ，氧化产物是 ，4 mol HNO3参加反应，其中被还原的是 mol。用“双线桥”表示该反应。
【过渡】在氧化还原反应方程式里，除了用箭头表明反应前后同一元素原子的电子转移外，还可以用箭头表示不同元素原子的电子转移，即“单线桥”。
【板书】一、电子转移的表示方法
(1)双线桥法：
(2)单线桥法：

【讲述】单线桥表示反应过程中，电子由还原剂转移给氧化剂的情况，从失电子的原子出发，箭头指向得电子的原子，箭头上标出电子转移总数，不需标明“失去”或“得到”字样。
【练习】用单线桥表示下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。
(1)2KClO3 2KCl+3O2
(2)Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
(3)4NH3＋6NO＝5N2＋6H2O
【投影】展示学生上述练习，并进行讲评。
【讨论】物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂，与元素的化合价有什么关系？
【小结】元素处于价态，反应中该物质只能得电子作氧化剂；处于态，只能失电子作还原剂；元素处于中间价态，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失去电子，因此，物质既能作氧化剂，又能作还原剂。如硫元素。
【投影】
-2 0 +4 +6
S S S S
只能作还原剂 既能作氧化剂又能作还原剂 只能作氧化剂
【过渡】为了更好地了解氧化还原反应规律，根据我们已有知识把常见的重要氧化剂和还原剂进行归纳总结。
【板书】二、重要的氧化剂和还原剂
【投影】(由学生写出化学式)

【练习】1．对于反应NaH＋NH3＝NaNH2＋H2的说法正确的是()。
A．NH3是还原剂
B．H2既是氧化产物又是还原产物
C．电子转移数为2
D．NaH是还原剂
2．高锰酸钾溶液与氢澳酸可发生反应：KmnO4＋HBr = Br2＋MnBr2＋KBr＋H2O，其中还原剂是 。若消耗0.1 mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是 mol。
3．在一定条件下，NO与NH3可发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物 lmol，充分反应后，所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中 NO与 NH3的物质的量可能各是多少？
【点评】正确分析化合价的升降情况，确定氧化剂和还原剂，利用得失电子数相等，解有关氧化还原反应的计算题。
【小结】1．氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质，在反应户是作氧化剂还是作还原剂主要取决于元素的化合价。
2．氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示。
【思考】重要氧化剂和还原剂的常见反应有哪些？
【作业】教材习题一、二，2；二、三。
【板书设计】
第一节 重要的氧化剂和还原剂
一、电子转移的表示方法

二、重要的氧化剂和还原剂

第二课时
【引言】上节课我们总结了一些重要的氧化剂和还原剂，了解了它们与元素化合价之间的关系。这节课我们将进一步总结这些重要的氧化剂和还原剂的常见反应。
【板书】三、重要氧化剂和还原剂的常见反应
【学生实验】【实验3-l】
【提问】请同学叙述上述实验现象，解释原因并写出反应的方程式。
【投影】2NaBr＋Cl2 = 2NaCI＋Br2 2KI＋Cl2 = 2KCl＋I2 2KI＋Br2 = 2KBr+I2
【设疑】通过以上反应说明了什么问题？
【讲述】通过卤素单质间的置换反应，说明单质的氧化性不同，按F2、Cl2、Br2、I2顺序逐渐减弱。
【板书】1．对于氧化剂，同主族的非金属原子随原子半径增大，单质的氧化性逐渐减弱。
【设疑】若是金属间的置换反应呢？
【板书】2．对于还原剂，金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序一致。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性逐渐减弱
【说明】一般元素的金属性越强，单质的还原性越强，对应形成金属阳离子的氧化性越弱。
【设疑】高价物质具有氧化性，低价物质具有还原性，通过实验如何验证呢？
【演示】【实验3—2】
引导学生对实验过程进行分析，观察实验现象。
【提问】产生上述现象的原因是什么？写出对应的化学方程式。
【投影】Fe＋H2SO4(稀)＝FeSO4＋H2↑
6FeSO4＋3Br2 ＝ 2Fe2(SO4)3＋2FeBr3
2FeSO4＋2HNO3(浓)＋H2SO4 ＝ Fe2(SO4)3＋2NO2＋2H2O
Fe3+＋3SCN- = Fe(SCN)3
【补充对比实验】FeCl3溶液中滴加KSCN溶液；FeCl3溶液中先加足量Fe粉后，再加KSCN溶液。
【提问】通过上述实验进一步说明了什么问题？(学生回答后归纳)
【板书】3．元素处于高价态的物质具有氧化性。如：CO2、FeCl3、MnO2。
4．元素处于低价态的物质具有还原性。如：CO、FeSO4。
5．具有多种可变价态的金属元素，一般高价态时氧化性强，随着化合价的降低，氧化性减弱，还原性增强。
Fe3+ Fe2+ Fe
氧化性较强 氧化性较弱 无氧化性，还原性较强
【练习】书写下列反应的方程式。
1．C+CO2 2．FeCl3+Fe 3．FeCl2+Cl2 4．MnO2+HCl 5．CO+CuO
【提问】回忆Fe与浓硫酸、稀硫酸反应现象；Cu与浓硫酸反应现象；Cu与浓硝酸、稀硝酸反应现象，写出对应的化学反应方程式，并分析起氧化作用的元素。
+6
【板书】6．浓硫酸是强氧化剂，起氧化作用的是 S，反应后一般生成SO2。
稀硫酸与活泼金属反应放出H2，起氧化作用的是H+。
+5
7．浓硝酸、稀硝酸均是强氧化剂，反应时主要是N得电子，被还原成NO2、NO等。
【说明】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于得电子的酸，如浓硫酸、硝酸等；而酸的氧化性是指H+得电子形成H2，酸都有氧化性是指H+的氧化性。
【小结】通过以上重要的氧化剂和还原剂的常见反应，可归纳出发生氧化还原反应的一般规律。
【板书】四、发生氧化还原反应的一般规律：
强氧化剂十强还原剂 = 弱还原剂十弱氧化剂
【讲述】在适当的条件下，可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质；也可用还原性强的物质制取还原性弱的物质。如：Cl2 ＋ 2KI = ZKCl＋I2
2Al + 3CuCl2 = 2AlCl3 + 3Cu
【讨论】已知在常温时能发生下列反应：
Fe ＋ Cu2+ ＝ Fe2+ ＋ Cu
2Fe2+ ＋ Br2 ＝ 2Fe3+ ＋ 2Br-
2Fe3+ ＋ Cu ＝ 2Fe2+ ＋ Cu2+
根据上述实验事实，分析Fe3+、Fe2+、Cu2+、br2作为氧化剂时，其氧化能力的强弱顺序。
【板书】根据方程式判断氧化和还原能力的相对强弱：
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物
【强调】根据氧化剂和还原剂的相对强弱，我们不但可判断某些氧化还原反应能否发生和反应的难易，而且还能判断反应进行的程度以及氧化产物、还原产物。
【练习】已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为：Cl-＜H2O2＜Fe2+＜I-＜SO2，判断下列反应不能发生的是()。
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
【小结】本节重点要掌握重要氧化剂和还原剂的常见反应，并能分析判断氧化性、还原性的强弱。
【作业】教材习题一、3；四。
【板书设计】
三、重要氧化剂和还原剂的常见反应
1．对于氧化剂，同主族的非金属原子随原子半径增大，单质的氧化性逐渐减弱。
2．对于还原剂，金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序一致。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性逐渐减弱
3．元素处于高价态的物质具有氧化性。如：CO2、FeCl3、MnO2。
4．元素处于低价态的物质具有还原性。如：CO、FeSO4。
5．具有多种可变价态的金属元素，一般高价态时氧化性强，随着化合价的降低，氧化性减弱，还原性增强。
Fe3+ Fe2+ Fe
氧化性较强 氧化性较弱 无氧化性，还原性较强
+6
6．浓硫酸是强氧化剂，起氧化作用的是 S，反应后一般生成SO2。
稀硫酸与活泼金属反应放出H2，起氧化作用的是H+。
+5
7．浓硝酸、稀硝酸均是强氧化剂，反应时主要是N得电子，被还原成NO2、NO等。 四、发生氧化还原反应的一般规律：
强氧化剂十强还原列二弱还原剂十弱氧化剂
根据方程式判断氧化和还原能力的相对强弱：
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物