《氧化还原反应》教学设计

  一、教材分析

  “氧化还原反应”是人教版化学必修1第一章《化学物质及其变化》第三节内容,是高中化学课程中重要的核心概念,是学生认识物质性质、实现物质转化的理论基础,对学生学习元素化合物、电化学等知识具有指导作用。本部分内容在《普通高中化学课程标准(2017年版)》中属于主题2:常见的无机化合物及其应用这一部分,内容要求“认识元素在物质中可以具有不同的价态,可通过反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化;认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂”。从教材安排来看,这部分内容安排在“物质的分类及转化”及“离子反应”之后,元素化合物内容之前,这既能发展夯实之前对物质及反应的微观认识,从不同角度建构出新的化学学习思维,又能帮助学生从元素化合价的角度预测物质性质,完善新课标中提出的价类(物质类别-化合价)二维分析思路,为后续元素化合物性质的学习建立理论基础。

  二、学情分析

  通过初中阶段的学习,学生已经掌握常见元素化合价、常见原子的结构示意图、四种基本反应类型等基础知识。而本章第一节“物质的分类及转化”的学习让学生明确分类思想在化学物质及反应研究中的重要价值,初步形成分类观;而第二节“离子反应”让学生更加深入地将宏观与微观结合起来,从微观角度认识物质,认识反应,初步形成了微粒观;并且宏微结合的思想使学生逐渐意识到,认识物质及反应的维度越丰富,越能接近其本质。而本节内容则将突破学生在初中对氧化还原反应的认识,建立一个新的维度,即从化合价(电子转移)的角度认识反应,在概念建构的过程中继续深化学生的变化观,同时为后续元素化合物性质的学习打下基础。

  因此分析学生的障碍点:

  1.认识停留在物质层面:仅能从初中物质得氧失氧角度认识反应,难以深入到化合价或电子转移的微观角度揭示氧还反应的本质。

  2.认识停留在孤立层面:难以理解氧还反应中所蕴含的既对立又统一的思想及其在科学研究中的价值。

  3.认识停留在理论层面:不能将所建立的氧化还原反应的模型顺利应用于预测物质性质或解决物质转化等实际问题。

  因此需要以学生已有知识及经验为基础,建立氧化还原反应的核心概念,构建从化合价认识物质性质的维度,发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用,培养学生对立统一的哲学思想。

  三、教学目标

  1.从宏观角度认识氧化还原反应。以日常生活中氧化还原反应实例引入,通过对反应进行分类引发认知冲突,从宏观物质切入,初步认识氧化还原反应基本概念。

  2.从微观角度认识氧化还原反应的本质,建构氧化还原反应的认识模型。借用原子结构示意图表达氧还反应中电子得失、电子对偏移的微观过程。会用“双线桥”“单线桥”分析电子转移过程,完成对氧还反应认识的进阶。

  3.通过具体实例,明确氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应等基本概念。能列举常见的氧化剂和还原剂。理解氧化还原反应中所蕴含的对立统一的哲学思想,并认识其在科学研究中的重要价值。

  4.能应用氧化还原反应基本模型解决实际问题。

  四、教学重点

  1.准确理解氧化还原反应的概念,学会从宏观角度(元素化合价升降)对氧还反应进行辨识,能从微观角度(电子转移)理解氧还反应本质。

  2.能掌握常见的氧化剂、还原剂。会用电子转移方法分析具体氧化还原反应的微观本质。

  3.形成氧化还原反应的基本模型,会用其解决简单问题。

  五、教学难点

  1.从微观角度理解氧化还原反应的本质。

  2.利用氧化还原反应模型解决实际问题。

  六、教学过程

  (一)环节一

  1.温故知新,引入氧化还原反应概念

  教师引导:【任务1】 依据物质分类标准,将氧化铁,氧化铜分类;并依据物质转化规律,将其转化为金属单质,并写出反应方程式;依据基本反应类型,将反应进行分类。

  学生活动:

  (1)将氧化铁、氧化铜分类。

  (2)写出氧化铁、氧化铜转化成金属单质的反应方程式。

  (3)将反应进行分类。

  设计意图:从物质分类及转化这一任务入手,不仅可以诊断评价学生对第一节“物质的分类及转化”的掌握程度,同时可引入新的问题:当现有的标准无法准确将反应进行分类时,将会出现新的维度,引发学生探究兴趣。

  2.观察总结氧化还原反应的特征。

  教师引导:【问题】观察上述反应,无法用四种基本反应类型将一氧化碳与氧化铁的反应进行分类,从得氧失氧的角度思考这两个反应均属于什么反应?从元素化合价的角度观察这两个反应具有什么特征?

  学生活动:

  (1)从得氧失氧角度分析上述两个氧化还原反应。

  (2)从元素化合价角度观察两个反应的特征。

  (3)在教师引导下,初步建立氧化还原反应概念。

  设计意图:从初中得氧失氧角度对氧化还原反应的认识进阶到从化合价角度认识反应,建立氧化还原反应概念,引入另一维度将反应进行分类,得出氧化还原反应的表面特征。

  (二)环节二

  1.探究氧化还原反应的本质。

  教师引导:【任务2】基于原子结构,以氯化钠与氯化氢的生成为例,探究氧化还原反应的本质。

  学生活动:

  (1)分别画出钠原子、氯原子的原子结构示意图,依据“八隅体理论”,讨论得出氯化钠的生成过程中需要电子得失。

  (2)分别画出氢原子、氯原子的原子结构示意图,讨论得出氯化氢的生成过程中需要有共用电子对的偏移。

  (3)在教师引导下,总结氧化还原本质为电子转移,包括电子得失和共用电子对偏移。

  设计意图:完成由物质到元素再到微观电子转移的探究过程,由宏观至微观,培养学生宏观辨识与微观探究的核心素养。利用原子结构的简单模型,让学生寻找氧化还原反应电子转移的证据,并推理得出结论,培养学生证据推理与模型认知的核心素养。

  2.利用“单双线桥”分析氧化还原反应。

  教师引导:举例介绍氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化反应、还原反应、化合价升降与得失电子等基本概念,示例分别用“双线桥”“单线桥”分析氧化还原反应,引导学生理解氧还反应中对立统一思想。

  学生活动:

  (1)理解氧化剂、还原剂等氧还反应中所涉及的基本概念及其中的联系。

  (2)模仿示例,学会使用“单双线桥”分析氧化还原反应。

  (3)观察理解氧还反应中对立统一的哲学思想,并感受其在科学研究中的价值。

  设计意图:明确氧还反应的基本概念,体会氧还反应所体现的对立统一的思想,为后续学习打好基础。

  3.探究氧化还原反应的规律。

  教师引导:结合具体实例,总结氧化还原反应的规律。

  学生活动:思考,理解氧化还原反应中的强弱律、价态律、优先律、转化律、守恒律。

  设计意图:通过对氧化还原反应规律的理解更有利于判断及应用氧化还原反应。

  (三)环节三

  1.列举总结氧化剂、还原剂。

  教师引导:举例给出具体生产生活中所涉及的氧化还原反应,判断氧化剂、还原剂。

  学生活动:独立思考,完成给定反应中氧化剂、还原剂的判断。

  设计意图:诊断评价学生对上一环节内容的掌握情况,熟悉生产生活中氧化还原反应,感受氧还反应的价值。

  2.将氧化剂、还原剂分类整合,形成有序思维。

  教师引导:【任务3】结合已有知识,列举常见的氧化剂、还原剂,并将其进行归纳总结,为后续问题解决提供依据。

  学生活动:

  (1)列举常见氧化剂、还原剂。

  (2)将氧化剂、还原剂进行分类归纳,如:氧化剂包含非金属单质及含较高价态元素的化合物;还原剂包含金属单质、非金属单质及含较低价态元素的化合物。

  (3)从所归纳出的物质中挑选合适的氧化剂、还原剂进行反应,并写出反应方程式。

  设计意图:有意培养学生归纳、分类等思想,并让学生感受这样的思想方法的实际用处,其次建立反向思维,学生不仅可以从反应分析物质的性质,也可以从物质出发,依据反应原理,对反应进行预设,更进一步理解氧化还原反应的价值。

  (四)环节四

  1.利用氧化还原反应原理,解决实际问题。

  教师引导:【任务4】基于氧化还原反应原理,设计实验,从海带灰中提取碘单质。

  学生活动:

  (1)设计实验,确定海带灰中碘元素的存在形式。

  (2)设计合理分离步骤,将海带灰中的碘离子转移到溶液体系。

  (3)依据氧化还原反应原理,寻找合适的氧化剂,将碘离子转化为碘单质,并完成实验过程。

  (4)选择合适试剂,检验碘单质是否被成功提取。

  设计意图:诊断评价学生对氧化还原反应模型的理解,体会氧化还原反应在实际问题中的应用价值。

  2.利用氧化还原反应原理,探究物质性质。

  教师引导:【拓展作业】利用氧化还原反应原理,探究过氧化氢的性质。

  学生活动:基于元素化合价提出假设,设计实验,探究过氧化氢的性质。

  设计意图:强化化合价这一维度在物质性质分析中的重要应用,呼应本课一开始物质分类在物质性质分析中的应用,建立物质类别-化合价二维分析方法,为后续元素化合物的学习提供指导。

  七、板书设计



微信“扫一扫”, 关注我们相关的信息