人教版必修一高一化學氧化劑與還原劑教學設(shè)計版

人教版高一化學---氧化劑與還原劑教學設(shè)計一、教學目的知識與技能：1.對于簡樸的氧化還原反映，能夠找出氧化劑和還原劑；能列舉中學階段常見的氧化劑和還原劑。2.能從原子構(gòu)造、已知的化學反映、化合價等多角度判斷物質(zhì)的氧化還原性；初步學會從氧化還原反映的視角研究物質(zhì)的化學性質(zhì)；能運用分類法對常見的氧化劑和還原劑進行分類。過程與辦法：1.學會用化合價來判斷物質(zhì)可能含有的氧化性和還原性；體會驗證物質(zhì)氧化性和還原性的實驗設(shè)計思路。2.在驗證物質(zhì)的氧化性和還原性實驗中，能優(yōu)化實驗方案，選擇可能出現(xiàn)鮮明實驗現(xiàn)象的藥品組合，并從中提高實驗技巧和反思局限性。情感態(tài)度與價值觀：通過有關(guān)化學實驗，初步學會運用以實驗為基礎(chǔ)的實證研究辦法。激發(fā)探究欲望，體驗科學探究過程。.體驗實驗過程中挑戰(zhàn)的刺激與成功的喜悅。二、教學背景分析1．教學內(nèi)容分析本節(jié)課是人教版高中《化學Ⅰ（必修）》中第二章化學物質(zhì)及其變化第三節(jié)氧化還原的第2學時內(nèi)容。本章是連接義務(wù)教育階段化學和高中化學的紐帶和橋梁。對于發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，引導學生有效進行整個高中階段的化學學習并奠定基礎(chǔ)，含有非常重要的承前啟后作用。本節(jié)內(nèi)容要引導學生從新的角度更本質(zhì)更特性地認識氧化還原反映。那么本學時內(nèi)容氧化劑和還原劑的判斷則顯得尤為重要，它將貫穿整個高中部分元素化合物知識的學習。因此這節(jié)課的重心不是讓學生懂得哪些是常見的氧化劑，哪些是常見的還原劑，而是讓學生自己通過已有經(jīng)驗和實驗來判斷，從而深化對氧化還原反映的認識，發(fā)現(xiàn)氧化劑、還原劑的判斷規(guī)律及其運用。2．學情分析（1）知識基礎(chǔ)學生通過學時1的學習已經(jīng)能從化合價變化的分類原則認識氧化還原反映，初步理解這類反映的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移并能從該角度定義氧化劑和還原劑，初步理解氧化還原反映對人類社會的利弊。結(jié)合初中的知識，學生能說出某些氧化劑和還原劑，但不多也不成規(guī)律。（2）實驗技能基礎(chǔ)學生來自各個初中學校，實驗的動手能力和探究能力參差不齊，但通過一種多月的前期學習，特別是化學實驗基本辦法和離子反映兩節(jié)實驗課的教學后，學生的動手能力和實驗設(shè)計思想有一定提高。3.教學重點的分析與擬定由于在此后的元素化合物知識學習中，運用氧化還原觀來分析物質(zhì)的性質(zhì)和變化會貫穿始終，因此本節(jié)課的重點擬定為：學生通過理論探究及實驗探究，列舉出常見的氧化劑和還原劑，并學會從多角度判斷物質(zhì)的氧化性和還原性，特別是借助化合價的手段來判斷的辦法。4.教學難點的分析與擬定學生過去接觸實驗探究的機會畢竟有限，也極少一次用多個藥品來實驗，并且有某些藥品是第一次接觸。開放性和自主性如此大的課可能是第一次接觸，因此難度較大。本節(jié)課的難點擬定為：研究所給物質(zhì)的氧化性和還原性的實驗探究。三、教學設(shè)計思路先讓學生回想已有知識尋找規(guī)律→設(shè)計驗證氧化劑、還原劑的實驗方案→借助點滴板和滴管完畢簡樸的驗證明驗→根據(jù)實驗結(jié)論提高知識。四、教學辦法：合作.PK、設(shè)疑、啟發(fā)、實驗探究法、討論法、歸納五、教學準備：實驗儀器：試管、膠頭滴管、鑰匙、試管架實驗藥品：蘋果、久置的果汁、Vc銀翹片粉末、硫氰化鉀溶液、酸性KMnO4溶液、KI溶液、硝酸溶液、FeCl3溶液、FeSO4溶液、淀粉、Na2SO3溶液、Na2S。電教設(shè)備：電腦、投影儀教學流程圖：教師活動教師活動學生活動觀察，找出其中的氧化劑和還原劑演示實驗果汁中的顏色變化觀察，找出其中的氧化劑和還原劑演示實驗果汁中的顏色變化多角度分析和小結(jié)任務(wù)一多角度分析和小結(jié)任務(wù)一：從理論上尋找氧化劑和還原劑。設(shè)計優(yōu)化方案、實施實驗、分析現(xiàn)象、得出結(jié)論、報告、反思、分類總結(jié)設(shè)計優(yōu)化方案、實施實驗、分析現(xiàn)象、得出結(jié)論、報告、反思、分類總結(jié)任務(wù)二：驗證所給物質(zhì)的氧化性、還原性。任務(wù)二：驗證所給物質(zhì)的氧化性、還原性。驗證Na2SO3現(xiàn)有氧化性又有還原性總結(jié)收獲1.分析Fe2+驗證Na2SO3現(xiàn)有氧化性又有還原性總結(jié)收獲1.分析Fe2+的氧化性、還原性，得出規(guī)律：2.預測并設(shè)計實驗驗證Na2SO3的氧化性、還原性。任務(wù)四：如何分析中間價態(tài)物質(zhì)的氧化性還原性？任務(wù)三：用分類法對常見氧化劑、還原劑分類。演示演示實驗七、教學過程設(shè)計：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖課堂引入【課的引入】英語中有一句俗語“oneappleaday,keepthedoctoraway.”我一位同窗來說說這句話的含義?！窘庹f提問】可見蘋果中含有諸多對人體健康有益的成分，請同窗們結(jié)合自己已學過的知識，從化學的角度談一談蘋果中都含有哪些對人體有益的物質(zhì)？【提問】在生活中，我們尚有一種常識，切開一種蘋果，放置一段時間過后，蘋果果肉表面“生銹”了，請大家思考蘋果為什么會“生銹”呢？思考、回答：生1：一天一蘋果，醫(yī)生遠離我。思考、多位學生回答：維生素C、水、糖類、無機物礦物質(zhì)、亞鐵離子等思考、回答，生2：可能會發(fā)生氧化還原反映。例如蘋果中的二價鐵離子含有還原性，它在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反映，被氧化為三價鐵離子。生3：還會失水、維生素C可能會減少。從生活中的情景引入，學生對發(fā)生在身邊的事情既不陌生又較好奇。引導學生對生活中常見的現(xiàn)象提出問題，進行思考。實驗方法準備【演示實驗】較好，那老師就用實驗來驗證一下同窗2的想法。分別在新鮮和久置的蘋果汁中滴加硫氰化鉀試劑，請同窗們觀察溶液顏色的變化。（實驗前給信息：硫氰化鉀溶液碰到Fe3+變?yōu)檠t色，碰到Fe2+不變色。）【演示實驗】我們經(jīng)常聽電視里說維生素C能夠延緩衰老，是什么原理呢？請看老師下面的實驗。在變紅了的果汁溶液中加入維生素C粉末，請同窗們觀察溶液顏色的變化。【引導提問】在剛剛的實驗過程中Fe2+在空氣中轉(zhuǎn)化為Fe3+之后又轉(zhuǎn)化為Fe2+，哪些物質(zhì)含有氧化性，充當氧化劑；哪些物質(zhì)含有還原性，充當還原劑？觀察：發(fā)現(xiàn)久置的果汁滴加硫氰化鉀試劑之后溶液變紅。分析：證明其中的二價鐵離子確實在氧氣和水的作用下轉(zhuǎn)化為了三價鐵離子，同窗的預測是對的的。觀察到剛剛變紅了的果汁加入維生素C之后，其溶液的顏色又變了回去。思考，進行小組討論，回答，生4：在氧氣將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵的過程中，O2是氧化劑，F(xiàn)e2+是還原劑；在維生素C與Fe3+的反映中，F(xiàn)e3+是氧化劑，維生素C是還原劑。老師的演示實驗，首先對前面學生對生活中現(xiàn)象的解釋加以驗證，另首先為背面學生的自主探究的辦法打下基礎(chǔ)，并提供實驗的知識支持。實驗物質(zhì)準備【板書】在黑板上將亞鐵離子和維生素C歸為還原劑一類；將三價鐵離子和氧氣歸為氧化劑一類。【提問】請同窗們結(jié)合所學的知識和生活中的現(xiàn)象，從化學反映、化合價或原子構(gòu)造中任一角度想一想尚有哪些物質(zhì)含有氧化性，哪些物質(zhì)含有還原性？盡量多地列舉出來，并闡明你的理論根據(jù)?！景鍟堪鍟偨Y(jié)，將學生提到的含有氧化性和還原性的物質(zhì)分類寫在黑板上。思考和小組討論、回答學生5：Cl2含有氧化性，能夠作氧化劑。其理論根據(jù)有：第一、從化學反映的角度來說，Cl2能與還原劑金屬鈉反映生成氯化鈉，闡明Cl2含有氧化性。第二、從化合價的角度來說，氯元素從能零價減少到一1價，因此含有氧化性。第三、從原子構(gòu)造的角度來說，氯原子的最外層電子數(shù)為7，很容易得到1個電子達成8電子的穩(wěn)定構(gòu)造，因此Cl2含有氧化性。學生6：金屬含有還原性，能夠作還原劑。在置換反映中某些金屬陽離子和酸中的H+作氧化劑，體現(xiàn)氧化性。學生7：某些分解反映，如KMnO4、KClO3、H2O2分解制O2，闡明它們含有氧化性，可作氧化劑。學生8：還能夠從化合價上判斷，有些物質(zhì)中含有高價態(tài)元素，例如高錳酸鉀中的錳元素其化合價為+7價，氯酸鉀中的氯元素其化合價為+5價，都有減少的趨勢因此含有氧化性。學生9：硫含有多個價態(tài)，硫酸中的硫元素為+6價，應當含有氧化性。初中老師提過濃硫酸和硝酸含有氧化性。學生10：某些非金屬單質(zhì)據(jù)有還原性，例如氫氣、碳等。初中學過氫氣還原氧化銅，碳還原氧化銅。學生11：尚有某些非金屬化合物也含有還原性，例如初中學過的一氧化碳，它也能在高溫下還原氧化銅，工業(yè)煉鐵也是用它還原三氧化二鐵的。通過對已學常見的氧化劑和還原劑的分類和總結(jié)，讓學生在實驗探究之前初步理解和掌握所要研究物質(zhì)的種類和性質(zhì)。為實驗探究的進行打下基礎(chǔ)和提供思路。實驗探究的方案設(shè)計與活動開展【布置任務(wù)】我們能夠從化合價、原子構(gòu)造、已知的化學性質(zhì)和反映三個圍度來考慮物質(zhì)可能含有的氧化還原性。下面進行今天的實驗探究活動，驗證水槽里的試劑哪些含有氧化性，哪些含有還原性？在進行實驗之前，請同窗們四人一組，討論實驗設(shè)計思路和實驗探究方案?！疽龑釂枴縿倓偼罢f的思路非常好，請同窗們在思考一下具體的實驗方案，如何才干在較短的時間完畢更多的性質(zhì)實驗?！緦嶒炓?guī)定】兩人為一組，在點滴板中進行實驗。只有用到銅片的實驗在帶膠塞的小試管中進行。注意：實驗之前，先對實驗成果進行預測。各小組討論、報告實驗設(shè)計思路：學生12：先進行假設(shè)，預測出水槽中的物質(zhì)哪些含有氧化性，哪些含有還原性，對物質(zhì)進行分類。再從中選出一種含有氧化性的物質(zhì)和一種含有還原性的物質(zhì)進行反映，看看他們的反映成果如何，能不能進行反映。從而驗證這兩種物質(zhì)與否含有氧化性和還原性。討論，報告具體實驗方案：學生13：先對水槽中物質(zhì)進行分類，我們預測其中的KMnO4、硝酸溶液、氯化鐵是氧化劑；而硫酸亞鐵、碘化鉀是還原劑；硫氰化鉀溶液（檢查Fe3+）、淀粉為檢查試劑。在進行實驗操作時先擬定一種還原劑，讓它與全部的氧化劑進行反映，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。再選出另一種還原劑，讓他再與全部的氧化劑進行反映，這樣依次類推，既不會落下任何一種實驗，又能提高實驗速度。學生實驗，教師巡視，有的組實驗非常有序，有的組沒有優(yōu)化試劑滴加的次序，速度較慢。通過前面知識與辦法的準備，讓學生自行思考設(shè)計出實驗探究的思路與方案。通過對實驗方案和思路的報告總結(jié)能更加好地指導學生進行實驗探究活動。實驗探究的總結(jié)與反思【組織報告】下面我請幾個小組來報告一下實驗狀況?！景鍟坷蠋煂γ恳唤M同窗報告的成果進行板書，并進行分類。通過學生間的互相補充，歸類總結(jié)出下列實驗方案。碘化鉀與高錳酸鉀、濃硝酸、氯化鐵的反映；硫酸亞鐵與高錳酸鉀、濃硝酸的反映。【引導提問】除了以上的實驗方案，同窗們尚有無設(shè)計出其它的方案？各小組同窗派代表報告。學生8：①KMnO4與KI反映，現(xiàn)象是溶液由紫紅色變?yōu)辄S色，滴加淀粉溶液后變藍。結(jié)論是有I2生成，闡明KI是還原劑，KMnO4是氧化劑。②FeSO4和硝酸，現(xiàn)象是滴加硫氰化鉀后溶液變?yōu)檠t色。得出的結(jié)論是有Fe3+生成，闡明FeSO4是還原劑，硝酸是氧化劑。學生9：FeSO4和KMnO4反映，溶液由紫紅色變?yōu)辄S色，滴加硫氰化鉀后溶液變?yōu)檠t色。結(jié)論是有Fe3+生成，闡明反映中FeSO4是還原劑，KMnO4是氧化劑。學生14：FeCl3與KI反映，溶液的黃色無特別明顯變化，但滴加淀粉溶液后變?yōu)樗{色，闡明反映后的黃色是碘水的顏色。結(jié)論是有I2生成，KI是還原劑，F(xiàn)eCl3是氧化劑。實驗探究的總結(jié)分為多個層次，一級總結(jié)讓學生直接由實驗過程、實驗現(xiàn)象中得出結(jié)論，例如試劑顏色的變化等。二級總結(jié)讓學生從實驗現(xiàn)象判斷有什么物質(zhì)生成，從而判斷該反映是不是氧化還原反映，誰是氧化劑誰是還原劑。三級總結(jié)讓學生跳出固定的化學反映，從更上位的角度分析和總結(jié)判斷物質(zhì)含有氧化性和還原性的辦法。【反思與總結(jié)】請同窗們對整個實驗探究過程進行反思。各小組進行討論、報告。學生13：實驗前一定要有計劃，將實驗的流程與環(huán)節(jié)討論清晰后再進行具體操作。實驗過程中一定要重視小組合作，分工明確能提高小組實驗的效率。實驗過程中應當合理安排時間，在有限的時間中多進行不同的實驗方案嘗試。學生11：實驗時試劑的滴加次序應當注意，例如在驗證二價鐵的還原性時，硫氰化鉀試劑應在反映前滴加。由于這樣能夠檢查原來的試劑中二價鐵有無已經(jīng)變成三價鐵了，從而證明三價鐵是反映后生成的。如果后滴加就不能闡明三價鐵是不是反映得到的。學生18：實驗前的小組討論和預測很重要，能使自己的實驗更有針對性，做實驗時不盲目，目的性更強。通過學生自我的反思，總結(jié)出實驗探究的辦法和過程中的局限性。實驗探究結(jié)論的提升【進一步總結(jié)】結(jié)合實驗的結(jié)論和物質(zhì)分類的知識總結(jié)出哪些類物質(zhì)常作氧化劑，哪些類物質(zhì)常作還原劑？【引導提問】進一步引發(fā)學生思考，亞鐵離子只能作還原劑嗎？從而找出判斷氧化劑和還原劑的規(guī)律。小組同窗進行討論、報告。學生19：一部分非金屬單質(zhì)能夠做氧化劑，例如氧氣、氯氣；一部分非金屬單質(zhì)能夠做還原劑，例如碳單質(zhì)、氫氣；金屬單質(zhì)作還原劑。學生20：物質(zhì)中含有高價元素的鹽常作氧化劑；含有高價元素的酸常作氧化劑；某些含低價元素的非金屬氧化物常作還原劑，例如CO；某些含低價元素的鹽常作還原劑。各小組學生進行討論并逐步進一步總結(jié)出結(jié)論。學生21：Fe2+不僅僅作還原劑，還能夠做氧化劑。例如在化學反映中，F(xiàn)eCl2能夠與鎂反映，生成鐵和氯化鎂。在這個反映中鐵元素從+2價減少到0價，發(fā)生還原反映，作氧化劑。學生15：如果元素的化合價處在中間價態(tài)，既能夠升高又能夠減少，則它既能體現(xiàn)出氧化性又能體現(xiàn)出還原性。實驗探究結(jié)論的拓展【拓展延伸】是的，從化合價的角度思考更便捷。從以上總結(jié)出的規(guī)律你來分析一下亞硫酸鈉可能含有的性質(zhì)?！疽龑釂枴拷Y(jié)合這節(jié)課所做的實驗和所學的知識，請同窗們設(shè)計實驗驗證剛剛的預測。【演示實驗】在Na2SO3溶液中滴加KMnO4溶液，請學生認真觀察實驗現(xiàn)象與成果?！狙菔緦嶒灐吭趤喠蛩徕c溶液中，加入硫化鈉，再滴加幾滴酸。請學生認真觀察實驗現(xiàn)象與成果。思考、回答，學生22：既含有氧化性又含有還原性。其中的S為+4價，是中間價態(tài)，既可升高，又可減少，因此它既含有氧化性又含有還原性。如果Na2SO3體現(xiàn)出還原性，硫的化合價就應當升高到+6價，產(chǎn)物可能有SO42-生成；如果Na2SO3體現(xiàn)出氧化性，硫的化合價就應當減少到0價或更低價態(tài)，產(chǎn)物可能有硫單質(zhì)。討論、回答，學生23：要驗證Na2SO3含有氧化性，就應當找一種含有還原性的物質(zhì)與其反映，觀察實驗現(xiàn)象，檢查產(chǎn)物。要驗證Na2SO3含有還原性，就該找一種含有氧化性的物質(zhì)與其反映，如KMnO4。觀察、回答，學生24：溶液由紫紅色變?yōu)榱藷o色，通過信息提示：Mn從+7價變?yōu)?2價。則硫元素就應當失電子化合價升高，因此亞硫酸鈉含有還原性。觀察到淺黃色沉淀生成，經(jīng)確認是硫單質(zhì)。該反映中Na2SO3硫元素從+4價變?yōu)?價，硫化鈉中的硫元素從-2價變?yōu)?價。Na2SO3體現(xiàn)出氧化性，是氧化劑。運用所學的知識進行遷移，讓學生更快的掌握并運用所學知識解決實際問題。歸納總結(jié)請同窗們歸納總結(jié)哪些是常見的氧化劑，哪些是常見的還原劑常見的氧化劑是在化學反映中易得電子被還原的物質(zhì)，其元素化合價減少。（1）典型的非金屬單質(zhì)如F2、O2、Cl2、Br2、I2、S等。（2）含有變價元素的高價化合物，如KMnO4KClO3H2SO4HNO3MnO2等。（3）金屬陽離子如：Fe3+、Cu2+、常見的還原劑是在