第三節(jié)氧化還原反應第3課時氧化還原反應規(guī)律及配平一、知識目標1.熟悉氧化還原反應中各概念間的關系，掌握“價態(tài)歸中，互不交叉”、價態(tài)歧化、強弱、反應先后和守恒等氧化還原反應的規(guī)律。2.掌握氧化還原反應的配平原則，學會標價態(tài)、列得失、求總數(shù)、配系數(shù)、查守恒等配平步驟，以及正向配平法、逆向配平法、缺項配平法和整體配平法等配平方法。二、核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：通過對氧化還原反應現(xiàn)象的觀察和分析，從微觀角度理解氧化還原反應中電子轉移和化合價變化的本質，建立宏觀現(xiàn)象與微觀本質的聯(lián)系。2.證據(jù)推理與模型認知：通過對典型氧化還原反應的分析和配平，建立氧化還原反應規(guī)律和配平的思維模型，培養(yǎng)邏輯推理和歸納總結能力。3.科學探究與創(chuàng)新意識：通過實驗探究和問題討論，深入理解氧化還原反應的規(guī)律，培養(yǎng)科學探究精神和創(chuàng)新思維能力。一、教學重點掌握氧化還原反應的規(guī)律，掌握氧化還原反應的配平。二、教學難點掌握氧化還原反應的規(guī)律，掌握氧化還原反應的配平。氧化還原反應是高中化學的重要理論，貫穿于整個化學學習過程，在化學學科中占據(jù)核心地位。前兩課時學生已學習了氧化還原反應的基本概念和本質，本課時在此基礎上深入探究氧化還原反應的規(guī)律及配平方法，是對氧化還原反應知識的進一步深化和拓展，為后續(xù)學習元素化合物知識、電化學等內容奠定堅實基礎。本節(jié)課通過多個實驗探究和典型范例，引導學生總結氧化還原反應的規(guī)律，如“價態(tài)歸中，互不交叉”規(guī)律、價態(tài)歧化規(guī)律、強弱規(guī)律、反應先后規(guī)律和守恒規(guī)律等。同時，詳細介紹了氧化還原反應方程式配平的原則、步驟和方法，包括正向配平法、逆向配平法、缺項配平法和整體配平法等，培養(yǎng)學生的邏輯思維和化學計算能力。在知識儲備方面，學生已掌握氧化還原反應的基本概念，如氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等，對電子轉移和化合價變化有了初步認識，但對氧化還原反應的規(guī)律和配平方法還比較陌生。在思維能力方面，學生的抽象思維能力正在逐步發(fā)展，但仍需要借助具體的實驗和實例來理解抽象的化學概念和規(guī)律。由于氧化還原反應的規(guī)律和配平方法具有較強的邏輯性和抽象性，對于部分學生來說可能存在一定難度。在教學過程中，教師應充分考慮學生的實際情況，結合實驗探究和典型例題，引導學生逐步總結規(guī)律，掌握配平方法。同時，要注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和合作探究能力，讓學生在實踐中不斷提高分析問題和解決問題的能力。此外，還應關注學生的個體差異，對于學習困難的學生給予更多的指導和幫助，確保每個學生都能在原有基礎上取得進步。教學環(huán)節(jié)一新課導入【展示實驗視頻】同學們，在開始今天的課程之前，老師給大家?guī)硪粍t新聞。曾經(jīng)有家庭為了清潔和消毒，將84消毒液和潔廁靈混合使用，結果家人出現(xiàn)了頭暈、嘔吐等中毒癥狀，被緊急送往醫(yī)院。大家知道這是為什么嗎？（給學生一些思考和討論時間，鼓勵他們大膽猜測原因）我們看一下將84消毒液和潔廁靈混合發(fā)生的反應?！静シ乓曨l】【提出驅動問題】其實，這是因為84消毒液和潔廁靈混合后會發(fā)生化學反應，產(chǎn)生有毒的氯氣。84消毒液的主要成分是次氯酸鈉（NaClO），潔廁靈的主要成分是鹽酸（HCl），它們混合會發(fā)生這樣的反應：NaClO+2HCl=NaCl+Cl?↑+H?O。這是一個典型的氧化還原反應，那在這個反應中存在著怎樣的規(guī)律呢？又該如何配平這類氧化還原反應的方程式呢？帶著這些疑問，讓我們一起走進今天的學習——氧化還原反應規(guī)律及配平?！驹O計意圖】1.激發(fā)學生興趣：通過展示貼近生活的新聞案例，能迅速抓住學生的注意力，引發(fā)他們的好奇心和探究欲望，使學生積極主動地參與到課堂討論中來。2.聯(lián)系生活實際：將化學知識與生活中的危險事件相結合，讓學生深刻認識到化學知識在生活中的重要性，明白學習化學可以幫助我們避免生活中的潛在危險，增強學生學習化學的動力。3.自然導入新課：從新聞案例引出氧化還原反應的問題，自然地過渡到本節(jié)課的主題，讓學生明確學習目標，帶著問題去探索氧化還原反應的規(guī)律和配平方法，提高學習的針對性和主動性。教學環(huán)節(jié)二氧化還原反應中的規(guī)律任務1：用雙線橋法表示電子轉移的方向和數(shù)目你認為哪個同學的正確？【情景引入】同學們，在生活中我們經(jīng)常會用到84消毒液和潔廁靈，但大家知道嗎，這兩種東西是嚴禁混用的，因為它們混用會產(chǎn)生有毒的Cl【師生活動】教師：提出問題，引導學生思考84消毒液（NaClO）和潔廁靈（含HCl）反應的化學方程式，同時展示相關的實驗視頻，激發(fā)學生的興趣。學生：觀看視頻后，積極思考并寫出化學方程式NaClO+2教師：引導學生用雙線橋法表示電子轉移的方向和數(shù)目，并展示兩位同學不同的表示方法，讓學生討論哪個正確。學生：分組討論，分析兩種表示方法的差異，得出甲同學的表示正確，理解歸中反應的概念，即同一元素（Cl）不同價態(tài)，反應后變?yōu)橹虚g價態(tài)。任務2：請同學們進行實驗并分析：生銹鐵釘?shù)摹俺P魔法”中氧化還原反應的規(guī)律【實驗活動】實驗：⑴生銹鐵釘（含F(xiàn)e?O?）放入稀H?SO?中，觀察到鐵銹逐漸溶解，溶液變黃（Fe3?）。⑵繼續(xù)加入鐵釘，溶液變黃綠色（Fe2?），最終變?yōu)闇\綠色。第一步：Fe?O?+3H?SO?=Fe?(SO?)?+3H?O（Fe3?未變價，非氧化還原）。第二步：Fe+2Fe3?=3Fe2?【師生活動】教師：總結歸中反應的規(guī)律，強調“價態(tài)歸中，互不交叉”，即同種元素的不同價態(tài)間發(fā)生氧化還原反應時，高價態(tài)和低價態(tài)變成它們相鄰的中間價態(tài)。并通過生銹鐵釘放入稀硫酸的實驗進一步講解該規(guī)律。學生：認真聽講，理解“價態(tài)歸中，互不交叉”規(guī)律。【總結講解】一、氧化還原反應中的規(guī)律1.“價態(tài)歸中，互不交叉”規(guī)律價態(tài)不交叉規(guī)律：同種元素的不同價態(tài)間發(fā)生氧化還原反應時，高價態(tài)和低價態(tài)變成它們相鄰的中間價態(tài)?！驹O計意圖】通過生活中常見的例子引入，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生在實際情境中感受氧化還原反應的存在。通過實驗和討論，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和團隊合作精神，幫助學生深入理解價態(tài)歸中規(guī)律。典例精講【例1】在反應KClOA.1:6B.6:1C.1:5D.5:1【學生回答】D【解析】在該反應中，KClO3中的Cl元素化合價從+5價降低到0價，得到還原產(chǎn)物Cl2；HCl中的Cl元素化合價從?1價升高到0價，得到氧化產(chǎn)物Cl【例2】對反應：2HA.1：1B.2：1C.3：1D.1：2【學生回答】B【解析】在該反應中，H2S中的S元素化合價從?2價升高到0價，被氧化；SO2中的S元素化合價從+4價降低到【情景引入】我們已經(jīng)了解了價態(tài)歸中規(guī)律，那現(xiàn)在來看這樣兩個反應：Cl2+2【師生活動】教師：展示上述兩個反應的化學方程式，引導學生分析其中元素化合價的變化。學生：觀察并分析，發(fā)現(xiàn)同一反應物中同種元素原子的化合價既升高又降低。教師：總結價態(tài)歧化規(guī)律，即“同一元素分兩路”，并通過更多的例子加深學生的理解。學生：認真聽講，記錄筆記，進一步理解價態(tài)歧化規(guī)律。【總結講解】一、氧化還原反應中的規(guī)律2.價態(tài)歧化規(guī)律歧化反應規(guī)律：“同一元素分兩路”,同一反應物中同種元素原子的化合價既升高又降低。任務3：請同學們進行實驗并分析氧化還原反應的規(guī)律：“淀粉變藍”的“誰強誰說話”【情景引入】現(xiàn)在我們來做兩個實驗，第一個實驗是向KI溶液中加FeCl【實驗活動】實驗：⑴向KI溶液中加FeCl?溶液，加淀粉后變藍（Fe3?氧化I?：2Fe3?+2I?=2Fe2?+I?）。⑵向上述溶液中加銅絲，藍色褪去（Cu還原Fe3?：Cu+2Fe3?=Cu2?+2Fe2?）?！編熒顒印拷處煟哼M行上述兩個實驗，引導學生觀察實驗現(xiàn)象，并寫出相應的離子方程式。學生：觀察實驗現(xiàn)象，寫出離子方程式2Fe3+教師：引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象和離子方程式分析氧化性的強弱關系。學生：分析得出氧化性：Fe3+>I2（Fe3+能氧化I教師：總結強弱規(guī)律，并用模型“氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”進一步解釋。學生：認真聽講，理解強弱規(guī)律的本質?！究偨Y講解】一、氧化還原反應中的規(guī)律3.強弱規(guī)律氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原劑>還原產(chǎn)物較強還原性的還原劑跟較強氧化性的氧化劑反應，生成弱氧化性的氧化產(chǎn)物和弱還原性的還原產(chǎn)物?！驹O計意圖】通過實驗讓學生直觀地感受氧化還原反應中氧化性的強弱關系，培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和邏輯推理能力，幫助學生掌握強弱規(guī)律。典例精講【例3】根據(jù)下列反應:H2SO3+I2+H2O==2HI+H2SO42FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I23FeCl2+4HNO3==2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3判斷有關物質還原性由強到弱的順序是（）A.H2SO3＞I＞Fe2+＞NOB.I＞Fe2+＞H2SO3＞NOC.Fe2+＞I＞H2SO3＞NOD.NO＞Fe2+＞H2SO3＞I【學生回答】A任務4：請同學們進行實驗并分析氧化還原反應的規(guī)律：鐵釘在混合溶液中的“選擇困難癥”【情景引入】同學們，現(xiàn)在我們把鐵釘放入含CuSO4和【實驗活動】實驗：⑴向含CuSO?和FeCl?的混合溶液中放入鐵釘，觀察現(xiàn)象：先看到鐵釘表面有棕黃色物質（Fe3?被還原為Fe2?），后出現(xiàn)紅色固體（Cu2?被還原為Cu）。⑵用砂紙打磨鐵釘，分別單獨放入CuSO?溶液（生成Cu）和FeCl?溶液（無Cu，F(xiàn)e3?變Fe2?）?！編熒顒印拷處煟哼M行實驗，引導學生觀察現(xiàn)象，先看到鐵釘表面有棕黃色物質（Fe3+被還原為Fe2+），后出現(xiàn)紅色固體（學生：觀察實驗現(xiàn)象，思考反應的先后順序。教師：引導學生分析得出Fe3+的氧化性比Cu2+強，鐵釘優(yōu)先與學生：理解反應先后規(guī)律，即當一種氧化劑遇到幾種還原劑，若均能反應，先跟還原性強的反應；當一種還原劑遇到幾種氧化劑，若均能反應，先跟氧化性強的反應。教師：通過更多的例子加深學生對反應先后規(guī)律的理解。學生：認真聽講，掌握反應先后規(guī)律?！究偨Y講解】一、氧化還原反應中的規(guī)律4.反應先后規(guī)律（1）當一種氧化劑遇到幾種還原劑，若均能反應，先跟還原性強的反應。（2）當一種還原劑遇到幾種氧化劑，若均能反應，先跟氧化性強的反應。典例精講【例1】在含有Cu(NO3)A.MgB.CuC.AgD.H【學生回答】C【解析】根據(jù)金屬活動性順序和氧化性強弱關系，氧化性：Ag+>Cu【例2】在Fe2(A.若有鐵粉剩余，則不溶物中一定有鐵和銅B.若有鐵粉剩余，則溶液中一定沒有Fe3+C.若鐵粉無剩余，溶液中無Cu2+D.若鐵粉無剩余，溶液中有Cu2+【學生回答】B【解析】A選項，若有鐵粉剩余，說明鐵粉將Fe3+和Cu2+都完全反應了，不溶物中一定有鐵和銅，A正確；B選項，有鐵粉剩余，F(xiàn)e3+和Cu2+都會被完全反應，溶液中一定沒有Fe3+和Cu2+，B正確；C選項，若鐵粉無剩余，溶液中無Cu2+，說明【師生活動】教師：引導學生用雙線橋法分析反應中電子得失和化合價的變化。學生：分析得出氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)，化合價降低總數(shù)=化合價升高總數(shù)。教師：總結守恒規(guī)律，并強調其在氧化還原反應計算和配平中的應用。學生：理解守恒規(guī)律，掌握其應用方法?！究偨Y講解】一、氧化還原反應中的規(guī)律5.守恒規(guī)律氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)化合價降低總數(shù)=化合價升高總數(shù)應用：①有關氧化還原反應的計算，②配平氧化還原反應方程式典例精講【例6】含1.2×1020個Na2SO3的溶液恰好被含4×A.+6B.+3C.+2D.0【學生回答】B【解析】Na2SO3被氧化為Na2SO4，S元素化合價從+4價升高到+6價，失去2個電子，1.2×1020個Na2SO3失去電子總數(shù)為2×1.2×1020。設元素Cr在被還原的產(chǎn)物中的化合價為x，K【設計意圖】通過具體的反應讓學生分析電子得失和化合價變化，培養(yǎng)學生的分析能力，幫助學生掌握守恒規(guī)律及其應用。教學環(huán)節(jié)三氧化還原反應方程式的配平任務1：請同學們結合初中學習方程式配平思考配平的原則。【情景引入】同學們，我們在初中就學習過方程式的配平，那對于氧化還原反應方程式的配平，大家思考一下有哪些原則呢？【師生活動】教師：提出問題，引導學生結合初中知識思考氧化還原反應方程式配平的原則。學生：思考并回答，教師總結出配平的基本原則：①質量守恒原則：反應前后，元素種類和原子個數(shù)守恒；②得失電子守恒原則：氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)；③電荷守恒原則：反應前后，陰陽離子所帶電荷總數(shù)守恒。教師：以Zn+①標價態(tài)——標出變化的元素化合價②列得失——標出化合價的變化值（雙線橋法）③求總數(shù)——求出得失電子的最小公倍數(shù)④配系數(shù)——確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的系數(shù)，再根據(jù)質量守恒配平其他物質。⑤查守恒——檢查電子、電荷、質量守恒學生：認真聽講，理解配平步驟，并跟隨教師一起進行配平?！究偨Y講解】二、氧化還原反應方程式的配平1.基本原則①質量守恒原則：反應前后，元素種類和原子個數(shù)守恒。②得失電子守恒原則：氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)③電荷守恒原則：反應前后，陰陽離子所帶電荷總數(shù)守恒。2.配平步驟列變化：標明反應前后化合價有變化的元素的化合價求總數(shù)：通過求最小公倍數(shù)使化合價升降總值相等配系數(shù)：確定氧化劑與還原劑的化學計量數(shù)，觀察法配平其他物質的化學計量數(shù)查守恒：檢查質量、電荷、電子是否分別守恒【設計意圖】通過回顧初中知識引入，讓學生建立知識聯(lián)系，逐步引導學生掌握氧化還原反應方程式配平的原則和步驟。典例精講【例1】配平氧化還原反應的方程式①I2+KOH—KI+KIO3+H2O②NH3+NO2—N2+H2O③C2H6+O2—CO2+H2O④KMnO4+HCl—KCl+MnCl2+H2O+Cl2↑【學生回答】①1I2+6KOH—5KI+1KIO3+3H2O②8NH3+6NO2—7N2+12H2O③2C2H6+7O2—4CO2+6H2O④2KMnO4+16HCl—2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑【情景引入】我們已經(jīng)掌握了配平的原則和步驟，那對于不同類型的氧化還原反應方程式，有哪些配平方法呢？下面我們來學習幾種常見的配平方法?！編熒顒印拷處煟褐v解正向配平法、逆向配平法、缺項配平法和整體配平法的適用情況和具體操作方法，并通過具體的例子進行詳細講解。學生：認真聽講，記錄筆記，理解各種配平方法的特點和應用?！究偨Y講解】二、氧化還原反應方程式的配平3.配平方法(1)正向配平法適用于反應物分別是氧化劑、還原劑的反應。先確定氧化劑和還原劑的化學計量數(shù)，然后再確定還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的化學計量數(shù)。(2)逆向配平法適用于一種元素的化合價既升高又降低的反應和分解反應中的氧化還原反應。先確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的化學計量數(shù)，然后確定還原劑和氧化劑的化學計量數(shù)。(3)缺項配平法缺項的方程一般根據(jù)環(huán)境配H+、OH、H2O，且電荷守恒。(4)整體配平法同一物質中多種元素變價，采用整體配平法。典例精講【例2】配平下列氧化還原反應方程式。(1)____HCl(濃)＋____MnO2eq\o(=,\s\up19(△))____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O(2)____Cu＋____HNO3(稀)=____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4=____I2＋____K2SO4＋____H2O(4)____MnOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))＋____H＋＋____Cl－=____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O(5)____S＋____KOHeq\o(=,\s\up19(△))____K2S＋____K2SO3＋____H2O【學生回答】(1)41112(2)38324(3)(4)(5)36213氧化還原反應規(guī)律及配平一、氧化還原反應的規(guī)律1.價態(tài)歸中，互不交叉規(guī)律同種元素不同價態(tài)變相鄰中間價態(tài)2.價態(tài)歧化規(guī)律同一元素化合價既升高又降低3.強弱規(guī)律模型：氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物結論：氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物4.反應先后規(guī)律原則：氧化劑先與還原性強的反應；還原劑先與氧化性強的反應5.守恒規(guī)律內容：氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)；化合價降低總數(shù)=化合價升高總數(shù)應用：計算、配平二、氧化還原反應方程式的配平1.基本原則質量守恒得失電子守恒電荷守恒2.配平步驟標價態(tài)列得失求總數(shù)配系數(shù)查守恒3.配平方法正向配平法逆向配平法缺項配平法整體配平法1．已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生如下反應：3NaClO===2NaCl＋NaClO3?在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應，其最終產(chǎn)物是（）A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3?C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4【答案】BMnO22.MnO2A.2H2O22H2O+O2↑B.Fe+CuSO4=FeSO4+CuΔC.2H2S+SO2=3S↓+2H2OΔD.2KClO3===2KCl+3O2↑【答案】C3.根據(jù)反應式：（1）2Fe3+＋2I＝2Fe2+＋I2，（2）Br2＋2Fe2+＝2Br＋2Fe3+，可判斷離子的還原性從強到弱的順序是（）A.BrA.Br、Fe2+、IB.I、Fe2+、BrC