人教版高一化学人教版高一化学-氧化剂与还原剂教学设计氧化剂与还原剂教学设计一、教学目标一、教学目标知识与技能：知识与技能：1. 1.对于简单的氧化还原反应， 能够找出氧化剂和还原剂； 能列举中学阶段常见的氧化剂和还原剂。2.能从原子结构、 已知的化学反应、 化合价等多角度判断物质的氧化还原性； 初步学会从氧化还原反应的视角研究物质的化学性质；能运用分类法对常见的氧化剂和还原剂进行分类。过程与方法：过程与方法：1. 1.学会用化合价来判断物质可能具有的氧化性和还原性； 体会验证物质氧化性和还原性的实验设计思路。2.在验证物质的氧化性和还原性实验中， 能优化实验方案，选择可能出现鲜明实验现象的药品组合，并从中提升实验技巧和反思不足。情感态度与价值观：情感态度与价值观：1.通过有关化学实验， 初步学会运用以实验为基础的实证研究方法。激发探究欲望， 体验科学探究过程。2.体验实验过程中挑战的刺激与成功的喜悦。二、教学背景分析二、教学背景分析1 1教学内容分析教学内容分析本节课是人教版高中化学（必修） 中第二章化学物质及其变化第三节氧化还原的第2课时内容。本章是连接义务教育阶段化学和高中化学的纽带和桥梁。对于发展学生的科学素养，引导学生有效进行整个高中阶段的化学学习并奠定基础，具有非常重要的承前启后作用。本节内容要引导学生从新的角度更本质更特征地认识氧化还原反应。那么本课时内容氧化剂和还原剂的判断则显得尤为重要，它将贯穿整个高中部分元素化合物知识的学习。因此这节课的重心不是让学生知道哪些是常见的氧化剂，哪些是常见的还原剂，而是让学生自己通过已有经验和实验来判断，从而深化对氧化还原反应的认识，发现氧化剂、还原剂的判断规律及其运用。2 2学情分析学情分析（1）知识基础学生通过课时1的学习已经能从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应，初步理解此类反应的本质是电子转移并能从该角度定义氧化剂和还原剂，初步了解氧化还原反应对人类社会的利弊。结合初中的知识，学生能说出一些氧化剂和还原剂，但不多也不成规律。（2）实验技能基础学生来自各个初中学校， 实验的动手能力和探究能力参差不齐， 但经过一个多月的前期学习，尤其是化学实验基本方法和离子反应两节实验课的教学后，学生的动手能力和实验设计思想有一定提高。，3. 3. 教学重点的分析与确定教学重点的分析与确定由于在今后的元素化合物知识学习中，运用氧化还原观来分析物质的性质和变化会贯穿始终，因此本节课的重点确定为：学生通过理论探究及实验探究，列举出常见的氧化剂和还原剂，并学会从多角度判断物质的氧化性和还原性，尤其是借助化合价的手段来判断的方法。4. 4. 教学难点的分析与确定教学难点的分析与确定学生过去接触实验探究的机会毕竟有限，也很少一次用多种药品来实验，而且有一些药品是第一次接触。开放性和自主性如此大的课可能是第一次接触，所以难度较大。本节课的难点确定为：研究所给物质的氧化性和还原性的实验探究。/ /三、三、教学设计思路教学设计思路先让学生回顾已有知识寻找规律设计验证氧化剂、还原剂的实验方案借助点滴板和滴管完成简单的验证实验依据实验结论提升知识。四、四、教学方法教学方法：合作.PK、设疑、启发、实验探究法、讨论法、归纳五、五、教学准备教学准备：实验仪器：实验仪器：试管、胶头滴管、钥匙、试管架实验药品：实验药品：苹果、久置的果汁、Vc 银翘片粉末、硫氰化钾溶液、酸性KMnO4溶液、KI 溶液、硝酸溶液、FeCl3溶液、FeSO4溶液、淀粉、Na2SO3溶液、Na2S。| |电教设备：电教设备：电脑、投影仪六、教学流程图：六、教学流程图：七、七、 : :教师活动教师活动学生活动学生活动演示实验，果汁中的颜色变化观察，找出其中的氧化剂和还原剂任务一任务一：从理论上寻找氧化剂和还原剂。多角度分析和小结- -任务二任务二： 验证所给物质的氧化性、还原性。设计优化方案、实施实验、分析现象、得出结论、汇报、反思、分类总结；任务三任务三：用分类法对常见氧化剂、 还原剂分类。任务四：如何分析中间价态物质的氧化性还原性1.分析 Fe2+的氧化性、还原性，得出规律：2.预测并设计实验验证Na2SO3的氧化性、还原性。验证Na2SO3既有氧化性又有还原性总结收获| |; ;演示实验七、教学过程设计：七、教学过程设计：教学环节【课的引入】英语中有一句俗doctor away.”我一位同学来说说这句话的含义。【讲解提问】可见苹果中含有很多对人体健康有益的成分，请同学们结合自己已学过的知识，从化学的角度谈一谈苹果中都含有哪些对人体有益的物质【提问】在生活中，我们还有一个常识，切开一个苹果，放置一段时间过后，苹果果肉表面“生锈”了，请大家思考苹果为什么会“生锈”呢)设计学生活动意图】教师活动从 生 活 中的 情 景 引入， 学生对发 生 在 身边 的 事 情既 不 陌 生又很好奇。引 导 学 生对 生 活 中常 见 的 现象 提 出 问题， 进行思考。课语“one apple a day, keep the思考、回答：-生1：一天一苹果，医生远离我。思考、多位学生回答：维生素C、水、糖类、无机物矿物质、亚铁离子等堂引入思考、回答，生2：可能会发生氧化还原反应。 例如苹果中的二价铁离子具有还原性， 它在空气中与氧气发生氧化还原反应，被氧化为三价铁离子。生3：还会失水、维生素 C 可能会减少。实【演示实验】很好，那老师就观察： 发现久置的果汁滴加硫氰化钾试剂之后溶液变红。分析： 证明其中的二价铁离子确实在氧老 师 的 演示实验， 一方 面 对 前用实验来验证一下同学 2的想法。分别在新鲜和久置的苹果汁中滴加硫氰化钾试剂，请同验方学们观察溶液颜色的变化。 （实法验前给信息：硫氰化钾溶液遇到 Fe3+变为血红色，遇到 Fe2+准不变色。 ）备【演示实验】我们经常听电视里说维生素 C 可以延缓衰老，是什么原理呢请看老师下面的实验。在变红了的果汁溶液中加入维生素 C 粉末，请同学们观察溶液颜色的变化。)气和水的作用下转化为了三价铁离子，面 学 生 对同学的预测是正确的。生 活 中 现观察到刚才变红了的果汁加入维生素&象 的 解 释加以验证，另 一 方 面为 后 面 学生 的 自 主探 究 的 方法 打 下 基础， 并提供实 验 的 知识支持。C 之后，其溶液的颜色又变了回去。思考，进行小组讨论，回答，生4：在氧气将二价铁转化为三价铁的过程中，O2是氧化剂， Fe2+是还原剂；在维生素C 与 Fe3+的反应中， Fe3+是氧化剂，维生素 C 是还原剂。Fe2+在空气中转化为 Fe3+【引导提问】在刚才的实验过程中之后又转化为 Fe2+， 哪些物质具有氧化性，充当氧化剂；哪些物质具有还原性，充当还原剂【板书】在黑板上将亚铁离子）通 过 对 已学 常 见 的氧 化 剂 和还 原 剂 的分 类 和 总结， 让学生在 实 验 探究 之 前 初步 了 解 和掌 握 所 要研 究 物 质的 种 类 和性质。 为实验 探 究 的进 行 打 下基 础 和 提供思路。实和维生素 C 归为还原剂一类；将三价铁离子和氧气归为氧化剂一类。验物【提问】请同学们结合所学的思考和小组讨论、回答学生5：Cl2具有氧化性，可以作氧化剂。其理论依据有：第一、从化学反应的角度来说， Cl2能与还原剂金属钠反应生成氯化钠，说明 Cl2具有氧化性。 第二、从化合价的角度来说， 氯元素从能零价降低到一1价，所以具有氧化性。第三、从原子结构的角度来说， 氯原子的最外层电子数为7， 很容易得到1个电子达到8电子的稳定结构，所以Cl2具有氧化性。质知识和生活中的现象，从化学准反应、化合价或原子结构中任一角度想一想还有哪些物质具备有氧化性，哪些物质具有还原性尽可能多地列举出来，并说明你的理论依据。.【板书】板书总结，将学生提到的具有氧化性和还原性的物质分类写在黑板上。学生6：金属具有还原性，可以作还原剂。 在置换反应中一些金属阳离子和酸中的 H+作氧化剂，体现氧化性。学生7： 一些分解反应， 如KMnO4、 KClO3、H2O2分解制 O2，说明它们具有氧化性，可作氧化剂。学生8：还可以从化合价上判断，有些物质中含有高价态元素， 例如高锰酸钾中的锰元素其化合价为+7价， 氯酸钾中的氯元素其化合价为+5价， 都有降低的趋势所以具有氧化性。学生9：硫具有多种价态，硫酸中的硫元素为+6价，应该具有氧化性。 初中老师提过浓硫酸和硝酸具有氧化性。学生10：一些非金属单质据有还原性，例如氢气、碳等。初中学过氢气还原氧化铜，碳还原氧化铜。学生11： 还有一些非金属化合物也具有;还原性， 例如初中学过的一氧化碳， 它也能在高温下还原氧化铜， 工业炼铁也是用它还原三氧化二铁的。实【布置任务】我们可以从化合验价、原子结构、已知的化学性质和反应三个围度来考虑物质探可能具有的氧化还原性。下面究进行今天的实验探究活动，验.各小组讨论、汇报实验设计思路：学生12：先进行假设，预测出水槽中的物质哪些具有氧化性，哪些具有还原性，对物质进行分类。再从中选出一种具有氧化性的物质和一种具有还原性的物质进行反应， 看看他们的反应结果怎样，能不能进行反应。从而验证这两种物质是否具有氧化性和还原性。讨论，汇报具体实验方案：通 过 前 面知 识 与 方法的准备，让 学 生 自行 思 考 设计 出 实 验探 究 的 思路与方案。通 过 对 实验 方 案 和思 路 的 汇报 总 结 能更 好 地 指导 学 生 进行 实 验 探究活动。证水槽里的试剂哪些具有氧化性，哪些具有还原性在进行实验之前，请同学们四人一组，的方讨论实验设计思路和实验探究案方案。设【引导提问】刚才同学说的思路非常好，请同学们在思考一计下具体的实验方案，怎样才能与在较短的时间完成更多的性质活实验。动【实验要求】两人为一组，在点滴板中进行实验。只有用到-铜片的实验在带 胶塞的小试管开中进行。注意：实验之前，先展对实验结果进行预测。学生13：先对水槽中物质进行分类，我们预测其中的KMnO4、硝酸溶液、氯化铁是氧化剂；而硫酸亚铁、碘化钾是还原剂；硫氰化钾溶液（检验Fe3+） 、淀粉为检验试剂。在进行实验操作时先确定一种还原剂， 让它与所有的氧化剂进行反应，观察现象，得出结论。再选出另一种还原剂，让他再与所有的氧化剂进行反应，这样依次类推，既不会落下任何一个实验， 又能提高实验速度。学生实验，教师巡视，有的组实验非常有序，有的组没有优化试剂滴加的顺序，速度较慢。实(各小组同学派代表汇报。学生8： KMnO4与 KI 反应， 现象是溶实 验 探 究的 总 结 分为 多 个 层次， 一级总结 让 学 生直 接 由 实【组织汇报】下面我请几个小组来汇报一下实验情况。验探究的总结与-液由紫红色变为黄色， 滴加淀粉溶液后变蓝。结论是有 I2生成，说明 KI 是还原剂， KMnO4是氧化剂。 FeSO4和硝酸，验过程、 实现象是滴加硫氰化钾后溶液变为血红验 现 象 中色。得出的结论是有Fe3+生成，说明FeSO4是还原剂，硝酸是氧化剂。学生9： FeSO4和 KMnO4反应，溶液由紫红色变为黄色， 滴加硫氰化钾后溶液变为血红色。结论是有Fe3+生成，说明反应中 FeSO4是还原剂， KMnO4是氧化剂。学生14： FeCl3与 KI 反应，溶液的黄色无特别明显变化， 但滴加淀粉溶液后变得出结论，例 如 试 剂颜 色 的 变化等。二 级 总 结让 学 生 从实 验 现 象判 断 有 什么 物 质 生成， 从而判断 该 反 应是 不 是 氧化 还 原 反应， 谁是氧化 剂 谁 是还原剂。$反【板书】老师对每一组同学汇报的结果进行板书，并进行分,类。通过学生间的相互补充，归类总结出以下实验方案。碘化钾与高锰酸钾、浓硝酸、氯化铁思说明反应后的黄色是碘水的颜的反应；硫酸亚铁与高锰酸钾、为蓝色，色。结论是有 I2生成，KI 是还原剂，浓硝酸的反应。【引导提问】除了以上的实验方案，同学们还有没有设计出其它的方案FeCl3是氧化剂。三 级 总 结让 学 生 跳出 固 定 的化学反应，从 更 上 位的 角 度 分析 和 总 结判 断 物 质具 有 氧 化性 和 还 原性的方法。【反思与总结】请同学们对整个实验探究过程进行反思。各小组进行讨论、汇报。学生13：实验前一定要有计划，将实验的流程与步骤讨论清楚后再进行具体操作。实验过程中一定要注重小组合通 过 学 生自 我 的 反思， 总结出实 验 探 究作，分工明确能提高小组实验的效率。的 方 法 和实验过程中应该合理安排时间， 在有限过 程 中 的的时间中多进行不同的实验方案尝试。不足。学生11： 实 验时试剂的滴加顺序应该注意，例如在验证二价铁的还原性时， 硫氰化钾试剂应在反应前滴加。 因为这样可以检验原来的试剂中二价铁有没有已经变成三价铁了， 从而证明三价铁是反应后生成的。 如果后滴加就不能说明三价铁是不是反应得到的。学生18： 实验前的小组讨论和预测很重要，能使自己的实验更有针对性，做实验时不盲目，目的性更强。【深入总结】结合实验的结论和物质分类的知识总结出哪些类物质常作氧化剂，哪些类物质常作还原剂【引导提问】进一步引发学生小组同学进行讨论、汇报。学生19： 一部分非金属单质可以做氧化剂，例如氧气、氯气；一部分非金属单质可以做还原剂，例如碳单质、氢气；金属单质作还原剂。学生20： 物质中含有高价元素的盐常作实验探究结氧化剂；含有高价元素的酸常作氧化剂； 某些含低价元素的非金属氧化物常作还原剂，例如 CO；某些含低价元素的盐常作还原剂。各小组学生进行讨论并逐步深入总结出结论。学生21：Fe2+不仅仅作还原剂，还可以做氧化剂。例如在化学反应中， FeCl2可以与镁反应，生成铁和氯化镁。在这个反应中铁元素从+2价降低到0价，发生还原反应，作氧化剂。学生15： 如果元素的化合价处于中间价态，既可以升高又可以降低，则它既能表现出氧化性又能表现出还原性。论思考，亚铁离子只能作还原剂的吗从而找出判断氧化剂和还原剂的规律。提）升实【拓展延伸】是的，从化合价验的角度思考更便捷。从以上总结出的规律你来分析一下亚硫探酸钠可能具有的性质。、利 用 所 学的 知 识 进行迁移， 让学 生 更 快的 掌 握 并利 用 所 学知 识 解 决实际问题。.究结思考、回答，学生22：既具有氧化性又具有还原性。其中的S 为+4价，是中间价态，既可升高，又可降低，所以它既具有氧化性又具有还原性。 如果 Na2SO3表现出还原性， 硫的化合价就应该升高到+6价，产物可能有 SO42-生成；如果Na2S O3表现出氧化性， 硫的化合价就应该降低到0价或更低价态，产物可能有硫单质。讨论、回答，学生23：要验证 Na2SO3具有氧化性， 就应该找一种具有还原性的物质与其反应，观察实验现象，检验产物。 要验证 Na2SO3具有还原性， 就 该找一种具有氧化性的物质与其反应， 如KMnO4。观察、回答，学生24：溶液由紫红色变为了无色，通过信息提示：Mn 从+7价变为+2价。 则硫元素就应该失电子化合价升高，所以亚硫酸钠具有还原性。观察到浅黄色沉淀生成， 经确认是硫单质。该反应中 Na2SO3硫元素从+4价变为0价，硫化钠中的硫元素从-2价变为0价。 Na2SO3表现出氧化性，是氧化剂。【引导提问】结合这节课所做论的实验和所学的知识，请同学的们设计实验验证刚才的预测。拓展)【演示实验】在 Na2SO3溶液中滴加 KMnO4溶液，请学生仔细观察实验现象与结果。【演示实验】在亚硫酸钠溶液中，加入硫化钠，再滴加几滴酸。请学生仔细观察实验现象与结果。请同学们归纳总结哪些是常见归的氧化剂，哪些是常见的还原常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质，其元素化合价降低。（1）典型的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2、I2、S 等。（2）含有变价元素的高价化合物，如KMnO4 KClO3 H2SO4 HNO3 MnO2等。纳总结剂（3）金属阳离子如：Fe3+、Cu2+、常见的还原剂是在化学反应中易失电子被氧化的物质，其元素化合价升高。（1）典型的金属单质如： K、Ca、 Na、Mg 等（2）某些非金属单质及其化合物如：H2、C、CO。（3） 有变价元素的最低价态化合物如：H2S、HI、HBr、HC（4）非金属阴离子如：S2-、I-、Br-、Cl-当堂请同学们判断下列中哪个是氧化演剂，哪个作还原剂练Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr2F2+2H2O=4HF+O2生 22：反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 中，Br2中进 一 步 巩固 学 习 内容， 了解学生 掌 握 情况。溴元素的化合价降低，作氧化剂；SO2中硫元素化合价升高，作还原剂。A 中水既非氧化剂又非还原剂；2F2+2H2O=4HF+O2中，F2中的氟元素化合价降低，作氧化剂H2O中的氧元素化合价升高，作还原剂。总【小结】请同学们用几句简短结的话总结本次课你学到了哪些知识，课后完成学案。收获1.如何判断氧化剂还原剂；2.了解氧化还原反应中物质的氧化性和还原性。,让学生对自己有个清楚的认识。学生认真填写学案。八、板书设计：八、板书设计：1.第二课时氧化剂和还原剂Vc 粉末22+O3+Fe2+FeFe同学认为的氧化剂：氧气、氯气、硝酸、高锰酸钾同学认为的还原剂：碳、氢气、铁实验汇报：实验汇报：设计思路：先预测分类，再组合，最后预测现象实验现象： （略）实验结论：氧化剂：氧化剂： 是在化学反应中易得电子被还原的物质， 其元素化合价降低。还原剂：还原剂： 是在化学反应中易失电子被氧化的物质， 其元素化合价升高。九、引导学生活动的思路：九、引导学生活动的思路：