魯科版 (2019)必修 第一冊第2章 元素與物質世界第3節(jié) 氧化還原反應公開課教學設計

這是一份魯科版 (2019)必修 第一冊第2章 元素與物質世界第3節(jié) 氧化還原反應公開課教學設計，共8頁。教案主要包含了活動?探究，遷移應用 ，課堂小結，課堂檢測等內容，歡迎下載使用。
第2課時 氧化還原反應的應用





氧化還原反應是日常生活、工農業(yè)生產和現代科技中經常遇到的一類重要的化學反應。它貫穿中學化學學習的全過程，是學習中學化學的主線和關鍵之一。燃料的燃燒，金屬的冶煉等都涉及到氧化—還原反應。通過這一節(jié)內容的學習，研究物質氧化性或還原性及強弱比較的方法，了解氧化還原反應在實現物質轉化與獲得能量方面的應用。





宏觀辨識與微觀探析: 初步掌握依據核心元素的化合價推斷物質的氧化性或還原性；


證據推理與模型認知: 初步建立基于氧化還原角度認識物質性質的思維模型；


科學探究與創(chuàng)新意識: 學會研究物質氧化性或還原性及強弱比較的方法，并設計實驗進行初步試驗；


科學精神與社會責任: 了解氧化還原反應在實現物質轉化與獲得能量方面的應用。





重點：研究物質氧化性或還原性及強弱比較的方法，了解氧化還原反應在實現物質轉化與獲得能量方面的應用。


難點：研究物質氧化性或還原性及強弱比較的方法。





多媒體教學平臺 實驗儀器





【引入】氧化還原反應在工農業(yè)生產、科學技術和日常生活中有著廣泛的應用：我們所需要的各種各樣的金屬，都是通過氧化還原反應從礦石中提煉得到的。在農業(yè)生產中，植物的光合作用、呼吸作用是復雜的氧化還原反應。我們通常用的干電池、蓄電池以及在空間技術上應用的高能電池都發(fā)生著氧化還原反應，否則就不可能把化學能轉變成電能，或把電能轉變成化學能。煤、石油、天然氣等燃料的燃燒更是供給人們生活和生產所必需的大量的能量。


【板書】三、氧化還原反應的應用


1.研究物質的性質


（1）研究物質氧化性或還原性


【講解】研究物質氧化性或還原性的思路


1.根據物質中所含元素化合價升或降的可能性，預測物質可能具有還原性或氧化性。若所含某元素的化合價有升高的趨勢，說明該物質可能具有還原性；反之，若所含某元素的化合價 有降低的趨勢，說明該物質可能具有氧化性。


2．如果預測某物質具有氧化性，就需要尋找具有還原性的另一物質，通過實驗檢驗兩者能否發(fā)生氧化還原反應，以驗證預測。相應地，如果預測某物質具有還原性，就需要尋找具有氧化性的另一物質，通過實驗來驗證預測是否正確。


【活動?探究】


探究物質的氧化性或還原性


過氧化氫（H2O2）中氫元素的化合價為+1價，氧元素的化合價為-1價。過氧化氫是否具有氧化性或還原性呢？請你設計實驗證明自己的預測。


實驗用品


5% H2O2溶液，酸性KMnO4溶液，KI溶液，淀粉溶液；


試管，膠頭滴管。


實驗方案設計及實施





【小結】





思考：


1.從氧化還原反應的角度，分析、歸納過氧化氫的性質。


【小結】氧元素常見價態(tài)為0價-1價-2價，過氧化氫中氧元素為-1價。所以氧元素價態(tài)有降低的趨勢體現氧化性，也有升高的趨勢體現還原性。


2.證明過氧化氫具有氧化性或還原性的依據是什么？


【小結】過氧化氫可以把KI中I-氧化為I2，證明過氧化氫具有氧化性。


過氧化氫中-1價的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化為O2，證明過氧化氫具有還原性


3.初中階段我們就知道過氧化氫在催化劑的作用下可以分解產生氧氣，這個反應屬于氧化還原反應嗎？如果屬于氧化還原反應，請分析其中的電子轉移情況。


【小結】





【板書】（2）氧化性或還原性的強弱


失電子能力越強→ 氧化性越強


得電子能力越強→ 還原性越強


、金屬活動性順序表








金屬單質的還原性越強;對應金屬陽離子的氧化性越弱。


、根據化學方程式判斷還原性強弱





、環(huán)境條件的影響


以含氧酸的酸根離子做氧化劑時，溶液的酸性越強，含氧酸根的氧化性就越強。





【板書】2.實現物質轉化與獲得能量


（1）利用氧化還原反應實現物質的轉化


① 、金屬的冶煉


【小結】


熱還原法


Fe2O3+3CO Fe+3CO2


置換法


Fe + CuSO4==== FeSO4 + Cu





電解法


2Al2O3 4Al+3O2↑


金屬冶煉的實質：將化合態(tài)的金屬還原成單質 Mn++ne-====M


【板書】


② 、非金屬單質制備


【遷移應用 】


瑞典化學家舍勒()是最早發(fā)現氯氣的人。他在研究軟錳礦礦石(主要成分是二氧化錳)時，把濃鹽酸和軟錳礦礦石混合加熱，意外地得到了氯氣。至今，實驗室中還用這種方法制取氯氣。


MnO2+ 4HCl（濃） MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O





【思考】：


用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的反應屬于氧化還原反應嗎？如果屬于氧化還原反應，請指出其中的氧化劑和還原劑；如果不屬于氧化還原反應，請說明理由。


【小結】





在實驗室制取氯氣時，常使用NaOH溶液吸收尾氣。寫出相關反應的化學方程式，分析氯氣在該反應中表現出什么性質。若想獲得純凈的氯氣，對該裝置還要進行哪些改進？


【小結】





【分析】氯氣中可能存在的雜質氣體為HCl、水蒸氣





在實驗室里也可以利用高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下反應制取氯氣，請你預測反應產物，寫出該反應的化學方程式。


【小結】


2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O


【板書】


單質硅的制備





【板書】


（2）利用氧化還原反應獲得能量


、利用氧化還原反應獲得熱能


、利用氧化還原反應獲得電能


【課堂小結】





【課堂檢測】


1、某元素在化學反應中由化合態(tài)變成游離態(tài)，則該元素( )


A．一定被氧化


B．一定被還原


C．可能被氧化也可能被還原


D．以上都不是


2．從氮元素的化合價判斷，下列物質只能具有還原性的是 ( )


A．NH3 B．NO C．NO2 D．HNO3


3、已知如下反應：2HI＋H2SO4(濃)===I2＋SO2↑＋2H2O；I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4(稀)。有關上述反應的結論正確的是( )


A．上述兩個反應是相互矛盾的


B．氧化性：濃硫酸>I2>稀硫酸


C．氧化性：I2>濃硫酸>稀硫酸


D．無法比較濃硫酸、I2、稀硫酸的氧化性


4、根據下列反應進行判斷，下列各微粒氧化能力由強到弱的順序正確的是( )


①2MnO2＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O


②2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2


③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3


A．MnO2>Cl2>Fe3＋>I2B．Cl－>Mn2＋>I－>Fe2＋


C．MnO2>Cl2>I2>Fe3＋D．I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋


5.實驗室制氯氣時有如下操作步驟：


①連接好裝置并檢查其氣密性


②緩緩加熱，加快反應使氣體均勻逸出


③在燒瓶中加入二氧化錳粉末


④向分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中


⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入吸收試劑中


下列各步驟的順序排列正確的是 （ ）


A.①②③④⑤ B.①④③②⑤ C.④③①②⑤ D.①③④②⑤


6.已知反應2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，若有44.8 L Cl2(已換算為標準狀況)生成，求：


(1)被氧化的HCl為____________g，轉移電子數目為____________。


(2)用“雙線橋”和“單線橋”標出上述反應的電子轉移方向和數目。


參考答案：1-5 C A B A D


6. （1）146 2.408×1024(或4NA)


（2）


實驗內容
實驗現象
實驗結論