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1、2022年魯科版高中化學(xué)必修1第2章 第3節(jié)第2課時(shí) 氧化劑和還原劑教學(xué)設(shè)計(jì)2 【教學(xué)目標(biāo)】 1 知識(shí)與技能 （1）理解氧化劑和還原劑的概念； （2）理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律； （3）了解氧化還原反應(yīng)在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。 2 過程與方法 （1）通過氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確描述概念、深刻理解概念、比較辨析概念的能力； （2）通過對(duì)氧化劑還原劑概念認(rèn)識(shí)的過程，體會(huì)科學(xué)探究的基本方法，提高探究能力。 3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過氧化還原反應(yīng)概念的演變，培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的觀點(diǎn)、科學(xué)的態(tài)度、探索的精神學(xué)習(xí)化學(xué)； （2）通過創(chuàng)設(shè)問題情境

2、，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和求知欲望。 【教學(xué)過程】 一、氧化劑和還原劑 1．基本概念 （3）氧化劑和還原劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價(jià)降低（或說得到電子）的反應(yīng)物叫做氧化劑；而所含元素化合價(jià)升高（或說失去電子）的反應(yīng)物，叫做還原劑。 （2）氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物：還原劑失去電子被氧化所得的產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物；氧化劑得到電子被還原所得的產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物。 【領(lǐng)悟·整合】 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念是互相獨(dú)立，又互相依存的，其關(guān)系如下： 氧化劑（具有氧化性）——得電子——被還原——發(fā)生還原反應(yīng)——還原產(chǎn)物； 還原劑（具有還原性）——失電子——被氧化——發(fā)生氧化反應(yīng)——

3、氧化產(chǎn)物。 2．常見的氧化劑和還原劑 常見的氧化劑： （1）非金屬單質(zhì)X2、O2、S等； （2）高價(jià)金屬陽離子Cu2+、Fe3+；高價(jià)或較高價(jià)含氧化合物H2SO4(濃)、MnO2、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、HClO3等。 常見的還原劑： （1）活潑或較活潑的金屬K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等； （2）低價(jià)金屬陽離子Fe2+； （3）非金屬陰離子Cl－、Br－、I－、S2－等； （4）含較低價(jià)元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、NH3等。 說明：在含有變價(jià)元素的化合物中，具有中間價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)（單質(zhì)或化合物）既可做氧化劑，又可做還原劑

4、。例如：Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性有又還原性。 二、氧化還原反應(yīng)中各個(gè)基本概念間的關(guān)系 氧化還原反應(yīng)的表示方法 1．雙線橋法：表示的是同一元素在反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果，反映了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及參加反應(yīng)的各物質(zhì)間的氧化還原關(guān)系。 雙線橋法分析氧化還原反應(yīng)的步驟：①標(biāo)出有化合價(jià)變化的元素的化合價(jià)；②在反應(yīng)物到生成物之間畫一個(gè)箭頭，箭頭出發(fā)和指向的是有化合價(jià)變化的同一元素；③分析化合價(jià)的變化，找出反應(yīng)中得失電子的總數(shù)(有價(jià)態(tài)變化元素的一個(gè)原子轉(zhuǎn)移電子數(shù)×發(fā)生價(jià)態(tài)變化的原子個(gè)數(shù))；④將轉(zhuǎn)移電子數(shù)標(biāo)在線上； 2．單線橋法：表示的是電子轉(zhuǎn)移的情況，反

5、映了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。 單線橋法分析氧化還原反應(yīng)的步驟：①標(biāo)出有化合價(jià)變化的元素的化合價(jià)；②用線橋?qū)⒎磻?yīng)物中失電子的元素和得電子的元素連接起來，箭尾是失電子的元素，箭頭是得電子的元素。注意：橋線只在反應(yīng)物中，不跨越“＝”與生成物相連。③在橋線上注明電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，注意：只寫數(shù)目，不標(biāo)得失。 典例3：某酒精廠由于管理不善，酒精滴漏到某種化學(xué)品上而釀成火災(zāi)。該化學(xué)品可能是 A．KMnO4 B．NaCl C．(NH4)2SO4 D．CH3COOH 研析：酒精是我們非常熟悉的物質(zhì)。酒精遇到氧氣非常容易燃燒，在燃燒過程中表現(xiàn)出還原性，做還原劑；氧氣做氧化劑

6、。但四個(gè)選項(xiàng)中并無氧氣，這就需要我們靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題。NaCl、(NH4)2SO4、CH3COOH三種物質(zhì)均沒有強(qiáng)氧化性，可以排除；而KMnO4是一種典型的強(qiáng)氧化劑，受熱時(shí)還容易分解產(chǎn)生氧氣，因此，酒精滴漏到KMnO4上容易釀成火災(zāi)。 答案：A。 典例4：在一定條件下，氯酸鉀與碘按下式反應(yīng)：2KClO3＋I(xiàn)2＝2KIO3＋Cl2，由此可推斷下列相應(yīng)的結(jié)論，不正確的是 A．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B．還原性I2＞Cl2 C．氧化性I2＞Cl2 D．氧化性KClO3＞Cl2 研析：據(jù)置換反應(yīng)的概念首先斷定所給反應(yīng)是一個(gè)置換反應(yīng)

7、．由元素化合價(jià)的變化可知：反應(yīng)2KClO3＋I(xiàn)2＝2KIO3＋Cl2中KClO3是氧化劑，I2是還原劑，KIO3是氧化產(chǎn)物，Cl2是還原產(chǎn)物，據(jù)“還原劑的還原性＞還原產(chǎn)物的還原性”規(guī)律推知，B正確，但C是錯(cuò)誤的．再結(jié)合Cl2不能將I2氧化成IO－3的事實(shí)，推知D正確。 答案：C。 三、運(yùn)用氧化性、還原性概括物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 所謂氧化性是指氧化劑具有的一種能得到電子的能力，表現(xiàn)在反應(yīng)中是化合價(jià)有降低趨勢(shì)的一種表現(xiàn)能力；還原性是指還原劑具有的一種失去電子的能力，表現(xiàn)在反應(yīng)中是化合價(jià)有升高趨勢(shì)的一種表現(xiàn)能力。我們運(yùn)用氧化性、還原性概括物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，下面舉例說明： 上一章學(xué)了氯氣和金屬鈉的

8、化學(xué)性質(zhì)，氯氣跟金屬單質(zhì)（鈉、鐵、銅等）、非金屬單質(zhì)（氫氣等）的反應(yīng)中都是得電子，化合價(jià)降低被還原，做氧化劑，因此氯氣具有強(qiáng)氧化性；但氯氣也有還原性，如氯氣跟水、堿溶液所發(fā)生歧化反應(yīng)。其中有一部分氯即是表現(xiàn)了還原性。而鈉非金屬單質(zhì)（氯氣、氧氣等）、水的反應(yīng)中都是失電子，化合價(jià)升高被氧化，做還原劑，因此鈉具有強(qiáng)還原性。 鹽酸是既有氧化性又有還原性的。如在鹽酸跟鎂、鋁、鋅等較活潑金屬發(fā)生的置換反應(yīng)中，鹽酸表現(xiàn)了氧化性。在濃鹽酸跟二氧化錳反應(yīng)制取氯氣時(shí)，鹽酸表現(xiàn)了還原性。由于鹽酸的氧化性實(shí)質(zhì)上是H+的氧化性，屬于酸的通性，即絕大多數(shù)酸所具有的共同性質(zhì)，因此不能把鹽酸稱為氧化性酸。但濃硫酸是強(qiáng)氧化性

9、酸，其氧化性是指H2SO4分子中＋6價(jià)的硫元素表現(xiàn)的一種很強(qiáng)的得電子的能力。稀硫酸或硫酸鹽中的SO42－中的硫元素雖然也是＋6價(jià)，但沒有強(qiáng)氧化性。稀硫酸也有氧化性，是其中的H＋所表現(xiàn)的。濃硫酸分子中＋6價(jià)的硫元素得電子的能力遠(yuǎn)強(qiáng)于其中的＋1價(jià)的氫。 金屬元素只能失電子，所以金屬單質(zhì)只有還原性；非金屬元素既能得電子表現(xiàn)負(fù)價(jià)，又能失（偏離）電子表現(xiàn)正價(jià)，所以非金屬單質(zhì)多數(shù)既有氧化性又有還原性。 四、層析法認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)與電子轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系 （1）以反應(yīng)2Na+Cl22NaCl為例分析： 在Na與Cl2反應(yīng)前后，元素化合價(jià)的升降情況為： 化合價(jià)降低2×1 化合價(jià)升高1×2

10、 2 Na ＋ Cl2 ＝ 2 NaCl 0 0 +1 -1 失去2×e－ 2 Na ＋ Cl2 ＝ 2 NaCl 0 0 +1 -1 得到2×e－ 元素原子之間得失電子情況為 由此可知，在由單質(zhì)Na和Cl2生成離子化合物NaCl的反應(yīng)里，元素化合價(jià)的升降與元素原子之間的電子轉(zhuǎn)移之間有著密切關(guān)系.元素原子失去(或得到)電子，元素的化合價(jià)就升高(或下降)，并且元素原子失去(或得到)的電子數(shù)與元素化合價(jià)升高(或降低)的數(shù)相等.電子得失，屬于電子轉(zhuǎn)移. （2）以反應(yīng)

11、H2+Cl22HCl為例分析 化合價(jià)降低2×1 化合價(jià)升高2×1 H2 ＋ Cl2 ＝ 2 HCl 0 0 +1 -1 在H2與Cl2反應(yīng)前后，元素化合價(jià)的升降情況為： 電子偏出2×e－ H2 ＋ Cl2 ＝ 2 HCl 0 0 +1 -1 電子偏入2×e－ 元素原子之間電子偏移情況為： 由上可知，在像由單質(zhì)H2和Cl2生成共價(jià)化合物HCl的反應(yīng)里，元素化合價(jià)的升降與元素原子之間的共用電子對(duì)的偏移有著密切關(guān)系.共用電子對(duì)偏出（或偏入），元素的化合價(jià)就

12、升高（或降低），并且元素原子偏出（或偏入）的電子數(shù)與元素化合價(jià)升高(或降低)的數(shù)相等.電子偏出偏入，也屬于電子轉(zhuǎn)移。 （3）綜上結(jié)論可知，元素化合價(jià)的升降既與氧化還原反應(yīng)之間有著密切的關(guān)系，又與元素原子之間的電子轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系.物質(zhì)失去電子的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，物質(zhì)得到電子的反應(yīng)是還原反應(yīng)，凡是有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 五、常見的氧化劑和還原劑: 1. 氧化劑：（易得電子的物質(zhì)） a.活潑非金屬單質(zhì)：如 F2、Cl2、Br2、I2、O2等。 b.高價(jià)金屬陽離子：如 Ag+、Fe3+、Cu2+等。 c.高價(jià)含氧化合物：如 濃H2SO4、HNO3 、KMn

13、O4、KClO3等。 d.某些含氧化合物：如 HClO、Ca(ClO)2、NaClO、 H2O2、Na2O2等。 2.還原劑：（易失電子的物質(zhì)） a.某些金屬單質(zhì)或非金屬單質(zhì)，如：Mg、Al、Zn、Fe、Si、H2、C等。 b.變價(jià)元素處于低價(jià)態(tài)的化合物，如：HCl、H2S、NH3、CO、FeCl2等。 c.能電離出某些陰離子(如S2-)的化合物 六、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用 氧化還原反應(yīng)是和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、日常生活密切相關(guān)的重要反應(yīng)。它對(duì)我們?nèi)祟惣扔胸暙I(xiàn)又有害處，比如我們釀酒、燃料的燃燒、金屬的冶煉等等都是利用了氧化還原反應(yīng)，但是鋼鐵生銹、食品的變質(zhì)等同

14、樣也是氧化還原反應(yīng)。我們?cè)趯W(xué)習(xí)了它的有關(guān)知識(shí)后就可以盡可能避免氧化還原反應(yīng)的危害，最大限度地利用它為人類造福。 七、檢測(cè)題 1．在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2KClO3+I2═2KIO3+Cl2，則下列推斷不正確的是（　?。? A. 該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B. 該反應(yīng)可以說明I的非金屬性強(qiáng)于Cl C. 該反應(yīng)中還原劑為I2 D. 該反應(yīng)中KClO3被還原為Cl2，I2被氧化為KIO3 2．下列四個(gè)反應(yīng)中水只做還原劑的是(　　) ①F2＋H2O ?、贜a＋H2O　 ③NO2＋H2O　 ④Na2O2＋H2O A. ① B. ②④ C. ③ D. ①

15、④ 3．下列化學(xué)反應(yīng)，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶2的是(　　) A. Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O B. Cu＋4HNO3(濃)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O C. CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O D. 3NO2＋H2O2HNO3＋NO 4．在常溫下發(fā)生以下幾個(gè)反應(yīng)： ①16H＋＋10Z－＋2X2X2＋ ＋ 5Z2＋8H2O ②2A2＋ ＋ B22A3＋＋2B－ ③2B－＋ Z2 B2＋2Z－ 根據(jù)上述反應(yīng)，判斷下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A. 溶液中可發(fā)生：Z2＋2A2＋2A3＋＋2Z－ B. Z2在①③反應(yīng)中

16、為氧化劑 C. 氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篨O4-＞Z2＞B2＞A3+ D. XO4-是X的還原產(chǎn)物 5．金剛砂(SiC)可由SiO2和碳在一定條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為SiO2+3CSiC+2CO↑，下列有關(guān)制造金剛砂的說法中正確的是(　　) A. 該反應(yīng)中的氧化劑是SiO2，還原劑為C B. 該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 C. 該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12e－ D. 該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是SiC、氧化產(chǎn)物是CO，其物質(zhì)的量之比為1∶2 6.指出下列反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。 （1）Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑；（2）Cl2＋H2O＝HCl＋HClO；（3

17、）Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑。 . 檢測(cè)題參考答案 1．【答案】B 【解析】A、反應(yīng)為一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，為置換反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；B、Cl元素化合價(jià)降低，被還原，氧化劑是KClO3而不是I2，不是I2將氯元素氧化，不能說明I的非金屬性強(qiáng)Cl，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、I元素化合價(jià)升高，被氧化，I2為還原劑，選項(xiàng)C正確；D、該反應(yīng)中KClO3被還原為Cl2，I2為被氧化為KIO3，選項(xiàng)D正確。答案選B。 2．【答案】A 【解析】①H2O中氧元素化合價(jià)升高，做還原劑；②H2O中氫氧元素化合價(jià)都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；③H2O中氫

18、氧元素化合價(jià)都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；④H2O中氫氧元素化合價(jià)都不變，既不是氧化劑也不是還原劑；答案選A。 3．【答案】D 【解析】 A．在Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反應(yīng)中， Cu為還原劑，硫酸為氧化劑，SO2是還原產(chǎn)物，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1，故A錯(cuò)誤；B．在Cu＋4HNO3(濃)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O中， Cu為還原劑，硝酸為氧化劑，NO2是還原產(chǎn)物，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是2∶1，故B錯(cuò)誤；C．在CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O反應(yīng)中無元素化合價(jià)的變化， 為非氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D

19、．在3NO2＋H2O2HNO3＋NO反應(yīng)中，NO2既是氧化劑，對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO，又是還原劑，對(duì)應(yīng) 的氧化產(chǎn)物為HNO3，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶2，故D正確；答案為D。 4．【答案】B 【解析】 ①16H++10Z-+2XO4-═2X2++5Z2+8H2O中，Z元素的化合價(jià)升高，X元素的化合價(jià)降低；②2A2++B2═2A3++2B-中，A元素的化合價(jià)升高，B元素的化合價(jià)降低；③2B-+Z2═B2+2Z-中，B元素的化合價(jià)升高，Z元素的化合價(jià)降低，則：A．氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，則氧化性XO4-＞Z2＞B2＞A3+，可發(fā)生反應(yīng)Z2+2A2+=2A3++2Z-，氧化

20、性Z2＞A3+，故A正確；B．①中Z元素的化合價(jià)升高，③中Z元素的化合價(jià)降低，分別作還原劑、氧化劑，故B錯(cuò)誤；C．氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，則氧化性XO4-＞Z2＞B2＞A3+，故C正確；D．①中X得到電子被還原，則X2+是XO4-的還原產(chǎn)物，故D正確；故選B。 5．【答案】D 【解析】A、氧化劑是化合價(jià)降低的物質(zhì)，還原劑是化合價(jià)升高的物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)方程式C的化合價(jià)由0價(jià)→－4價(jià)，化合價(jià)降低，C作氧化劑，C的化合價(jià)由0價(jià)→＋2價(jià)，化合價(jià)升高，即C為還原劑，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)選項(xiàng)A的分析，SiC作還原產(chǎn)物，CO作氧化產(chǎn)物，即氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比值為2：1，故B錯(cuò)誤；C、根

21、據(jù)選項(xiàng)A的分析，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)選項(xiàng)B的分析，故D正確。 6.. 【解析】在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價(jià)降低的反應(yīng)物叫做氧化劑；而所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物，叫做還原劑。（1）中，Zn由0價(jià)升高到+2價(jià)，做還原劑，H2SO4中的H由+1價(jià)降為0價(jià)，做氧化劑；（2）中，Cl2中部分Cl由0價(jià)升高到+1價(jià)，另一部分Cl由0價(jià)降低到-1價(jià)，Cl2既是氧化劑，又是還原劑；（3）中，F(xiàn)e由0價(jià)升高到+3價(jià)，做還原劑，HNO3中的N元素由+5價(jià)降為+2價(jià)，做氧化劑。 【答案】（1）氧化劑：H2SO4，還原劑：Zn。（2）氧化劑：Cl2，還原劑：Cl2。（3）氧化劑：HNO3，還原劑：Fe。