目录

  • 1 中学化学课程标准分析
    • 1.1 基于核心素养发展的中学化学课程改革
    • 1.2 《义务教育化学课程标准(2022年版)》解读
    • 1.3 普通高中化学课程标准解读(2017年版)
  • 2 必修1 第一章 物质及其变化
    • 2.1 本章说明
    • 2.2 第一节 物质的分类及转化
    • 2.3 第二节 离子反应
    • 2.4 第三节 氧化还原反应
    • 2.5 教学案例
  • 3 第二章 海水中的重要元素--钠和氯
    • 3.1 本章说明
    • 3.2 第一节 钠及其化合物
    • 3.3 第二节 氯及其化合物
    • 3.4 第三节 物质的量
    • 3.5 教学案例
  • 4 第三章 铁 金属材料
    • 4.1 本章说明
    • 4.2 第一节 铁及其化合物
    • 4.3 第二节 金属材料
    • 4.4 教学案例
  • 5 第四章 物质结构 元素周期律
    • 5.1 本章说明
    • 5.2 第一节 原子结构与元素周期表
    • 5.3 第二节 元素周期律
    • 5.4 第三节 化学键
    • 5.5 教学案例
  • 6 必修 第五章 化工生产中的重要非金属元素
    • 6.1 本章说明
    • 6.2 第一节 硫及其化合物
    • 6.3 第二节 氮及其化合物
    • 6.4 第三节 无机非金属材料
    • 6.5 教学案例
    • 6.6 课堂教学实录
    • 6.7 本章涉及的实验
  • 7 第六章 化学反应与能量
    • 7.1 本章说明
    • 7.2 第一节 化学能与能量变化
    • 7.3 第二节 化学反应的速率与限度
    • 7.4 教学案例
    • 7.5 本章涉及实验
    • 7.6 化学与能源-讲座
  • 8 第七章 有机化合物
    • 8.1 本章说明
    • 8.2 第一节 认识有机化合物
    • 8.3 第二节 乙烯与有机高分子材料
    • 8.4 第三节 乙醇和乙酸
    • 8.5 第四节 基本营养物质
    • 8.6 教学案例
    • 8.7 课堂教学实录
    • 8.8 本章涉及实验
  • 9 第八章 化学与可持续发展
    • 9.1 本章说明
    • 9.2 第一节 自然资源的开发利用
    • 9.3 第二节 化学品的合理使用
    • 9.4 第三节 环境保护与绿色化学
    • 9.5 教学案例
  • 10 中国大学慕课资源
    • 10.1 北京师范大学
    • 10.2 华东师范大学
第三节 氧化还原反应

思政元素:锂电池、光伏发电等,引导学生思考科技创新与资源安全。

一、内容分析

本节包括两部分内容:氧化还原反应,氧化剂和还原剂。

教材首先设置了“思考与讨论”,以初中学过的两个化学反应为载体,引导学生从三个方面(①得氧物质、失氧物质及其发生的反应,②反应前后元素化合价的变化情况,③氧化反应或还原反应与元素化合价升降的关系)进行分析,在此基础上,得出氧化还原反应的概念,并将物质发生氧化反应或还原反应与元素化合价升降联系起来。

然后,教材以铁与硫酸铜的反应为例,将氧化还原反应的内涵从得氧、失氧扩展到反应前后有元素化合价发生变化,并说明元素化合价发生变化是氧化还原反应的重要特征。

最后,教材从微观角度引导学生认识氧化还原反应的本质,这是本节的重点内容。教材以钠与氯气、氢气与氯气的反应为例,从原子结构的角度讨论氧化还原反应中电子得失、共用电子对偏移的情况,引导学生认识氧化还原反应中一定的存在着电子转移,从而形成认识氧化还原反应的微观视角。同时,教材给出4种基本类型的反应与氧化还原反应的关系示意图,将依据不同标准对化学反应进行分类有机的联系在一起,起到了帮助学生巩固概念和提高认识的作用。

在认识氧化还原反应本质的基础上,教材从电子转移的角度定义氧化剂和还原剂,并以氧化铜与氢气、钠与氯气的反应为例,说明氧化剂和还原剂的关系,同时介绍了中学化学中常用的氧化剂和还原剂等。随后,教材安排了“思考与讨论”,以汽车尾气系统的催化转化器中发生的化学反应为例,引导学生从科学·技术·社会·环境(STSE)视角感受氧化还原反应的社会价值,形成“绿色化学”的理念,增强社会责任感。

本节内容的特点是概念多、抽象,理论性强。在呈现方式上,教材一方面注意初、高中的衔接,结合具体的化学反应实例,以氧化还原反应概念的发展过程为线索,即“得氧、失氧→元素化合价升降→电子转移”,从宏观视角(元素)到微观视角(电子),由表及里,环环相扣,逐步揭示氧化还原反应的本质,引导学生建构氧化还原反应的认识模型。另一方面,充分发挥氧化还原反应的社会价值,引导学生从化学的视角分析和解决实际问题,体会化学对人类文明和社会发展的促进作用。

二、教学目标

1.教学目标

(1) 通过对化合价的分析,认识氧化还原反应的规律,并对常见化学反应进行分类。

(2) 基于化合价变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析。

(3) 能利用氧化还原反应概念判断物质的氧化性和还原性,归纳常见的氧化剂和还原剂。

2.教学重点和难点

重点:氧化还原反应相关概念。

难点:氧化还原反应相关概念间的联系。

三、教学建议

1. 关注氧化还原反应概念的形成过程,揭示反应分类的意义

对氧化还原反应的认识角度从得氧、失氧转变为化合价升降,这一转变对学生而言“来得并 不那么自然”,只有阐明从化合价角度认识化学反应的意义,才能揭示这一转变的意义:某些反 应如果具有相同特点(例如变价)就会表现出一定的规律,掌握这些规律就能更好理解、把握和

控制这类化学反应。活动建议如下。

  活动一 根据化学方程式分析给定化学反应的共同特点,尝试分类。教师需适时引导学生关注反应中元素化合价的变化。

  教师提供4类“有意义”的化学反应的化学方程式各2~3个,包括:①学生较熟悉的,②用4个基本反应类型无法归类的,③工业生产中涉及的,④较复杂的,等等。

  活动二  根据所给信息,解释几种金属与水反应的差异。

  教师提供:①LiNa、K、Rb 等金属与水反应的实验现象(真实实验或视频),②4种金属原子结构示意图和原子半径数据。  

  期待结论:①4种金属都具有给出电子的倾向,即还原性;②4种金属还原性的不同可以由

原子结构(半径)解释;③研究物质氧化性、还原性强弱对认识氧化还原反应的规律是有意义的。

 

2. 适时归纳氧化还原反应相关概念间的联系

  建立氧化还原反应相关概念之间的联系难度较大,可以用框图等方式加以总结,降低学习难度。例如下图所示。


3. 关注对物质氧化性和还原性的认识

物质的氧化性、还原性是比较复杂的问题,教学中应该注意以下几点。

(1)元素处于最高价只具有氧化性,处于最低价只具有还原性,处于中间价态既具有氧化 性,又具有还原性。然而,化合价只能判断氧化性、还原性的有无,无法判断其强弱。

(2)按照物质类别,常见氧化剂有:部分非金属单(F₂ Cl Br2 O₂),部分含最高 价元素的物质(HNO₃ 、浓硫酸、KMnO₄),部分中间价态物质 [HClO H₂O₂ Ca(C1O)₂]。

常见还原剂有:金属单质(金属活动性顺序),部分非金属单质(C S P H₂ ),含最 低价元素的物质(HI H₂S NH),其他(CO NO H₂O₂ )。

(3)决定物质氧化性、还原性强弱的因素是反应过程中电子转移的难易,而非电子转移数的 多少。例如,Na Mg Al作为还原剂,电子转移数依次增多,但还原性依次减弱。

 

4. 组织专题性活动

专题性活动可以帮助学生进一步理解概念,在解决综合问题的过程中实现知识的整合与结构 化。可设计开展的活动很多,例如氧化还原反应本质探究,过氧化氢氧化性、还原性的研究,日 常生活中的氧化还原反应等。下例是过氧化氢氧化性、还原性的研究。

题目:过氧化氢氧化性、还原性的研究

(1)氧化性、还原性的预测


(2)实验验证

①还原性的验证

实验目的:验证过氧化氢具有还原性。

实验用品:过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液;试管、胶头滴管。 实验操作与现象:

 

1

在三支试管中分别加入2mL高锰酸钾溶液

 

2

向试管①中滴加5滴稀硫酸酸化

试管②不做处理

向试管③中滴加5滴稀氢氧 化钠溶液碱化

3

向三支试管中分别滴加5滴过氧化氢溶液,振荡并观察现象

现象




 

 

结论::                                                            

②氧化性的验证

请模仿验证过氧化氢还原性的实验设计,选择合适的试剂设计实验方案。


 

结论:                                                               (3)总结归纳(略)

四、栏目使用建议

  【思考与讨论1】

  (1)教材中的表格应填写如下。

 


反应物

发生的反应(氧化反应或还原反应)

得氧物质

C   CO

氧化反应

失氧物质

CuO   FeO

还原反应

  (2)各物质所含元素化合价及其变化过程应标注如下。

  (3)物质发生氧化反应时,相应元素化合价升高;物质发生还原反应时,相应元素化合价降低。

  【思考与讨论2]

 

  (2)是氧化还原反应,氧化剂为NO,  还原剂为CO

  (3)NO CO   均有毒,二者在催化剂作用下发生氧化还原反应,生成的产物N₂CO都是无

毒物质,从而减少了汽车尾气排放所造成的空气污染。