2024-2025学年高中化学 第2章 化学物质及其变化 第3节 氧化还原反应 第1课时教学实录 新人教版必修1

2024-2025学年高中化学第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应第1课时教学实录新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中化学第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应第1课时教学实录

2.教学年级和班级：高中一年级全体学生

3.授课时间：2024年10月15日星期二上午第二节课

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.发展学生的科学探究能力，通过实验探究氧化还原反应的本质和规律。

2.培养学生的科学思维能力，学会运用化合价变化分析氧化还原反应。

3.提高学生的化学符号表达能力，正确书写氧化还原反应的化学方程式。

4.增强学生的科学态度和社会责任感，认识到化学反应与环境保护的关系。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了化学物质的基本概念，如元素、化合物、分子等，以及化学反应的基本类型，如合成反应、分解反应等。此外，学生还应该对化合价的概念有所了解，能够识别化合物中的元素化合价。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对化学学科普遍表现出较高的兴趣，他们喜欢通过实验来观察和解释化学现象。学生的能力水平参差不齐，但大多数学生能够通过教师的引导和合作学习来提高自己的化学理解能力。学习风格上，学生既有喜欢独立思考的，也有偏好通过小组讨论来学习的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习氧化还原反应时，学生可能会遇到以下困难：一是理解氧化还原反应的本质，即电子转移的概念；二是正确运用化合价变化来分析氧化还原反应；三是书写氧化还原反应的化学方程式，特别是在配平过程中。这些困难可能源于学生对电子转移概念的理解不足，以及对化学方程式书写规则的不熟悉。因此，教师需要通过适当的教学策略和辅助手段来帮助学生克服这些挑战。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《人教版高中化学必修1》教材，以便查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备氧化还原反应相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备实验用的锌片、铜片、稀硫酸、滴管等，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室环境，设置分组讨论区，确保实验操作台清洁、宽敞，便于学生进行实验操作。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示一些日常生活中常见的氧化还原反应实例，如铁生锈、食物腐败等，提问学生是否注意到这些现象中的化学变化，引导学生思考化学反应背后的原理。

-回顾旧知：简要回顾化合价的概念和化学反应类型，提醒学生之前学过的知识如何应用于氧化还原反应的讨论。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解氧化还原反应的定义、特征和分类，包括氧化剂和还原剂的作用。

-举例说明：通过几个简单的氧化还原反应实例，如氢气与氧气反应生成水，锌与硫酸反应生成氢气等，帮助学生理解氧化还原反应的基本原理。

-互动探究：提出问题，引导学生思考氧化还原反应中电子转移的具体过程，通过小组讨论的方式，让学生尝试分析电子的转移路径。

3.实验操作（约15分钟）

-实验器材：准备锌片、铜片、稀硫酸、滴管等实验器材。

-学生分组：将学生分成小组，每组进行一个实验。

-实验步骤：指导学生进行实验操作，观察锌片和铜片在稀硫酸中的反应，记录反应现象。

-实验分析：引导学生分析实验结果，讨论为什么锌片会发生反应而铜片不会，以及反应过程中电子的转移。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：发放练习题，包括判断氧化还原反应、配平化学方程式等，让学生独立完成。

-教师指导：巡视课堂，对学生的练习进行个别指导，解答学生在练习中遇到的问题。

5.拓展延伸（约10分钟）

-提出问题：引导学生思考氧化还原反应在工业生产和环境保护中的应用，如电池的工作原理、废水的处理等。

-学生讨论：分组讨论，分享各自对氧化还原反应应用的理解和看法。

6.总结反思（约5分钟）

-教师总结：回顾本节课的重点内容，强调氧化还原反应的本质和重要性。

-学生反思：鼓励学生反思自己在学习过程中的收获和不足，提出改进建议。

7.作业布置（约2分钟）

-布置作业：布置课后练习题，要求学生独立完成，并预习下一节课的内容。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-氧化还原反应的历史：介绍氧化还原反应的概念是如何随着化学的发展而逐渐形成的，包括古代的炼金术、拉瓦锡的实验等历史背景。

-氧化还原反应在生物体内的作用：讲解氧化还原反应在细胞呼吸、光合作用等生物体内的重要作用，以及这些过程如何影响生命活动。

-氧化还原反应在工业中的应用：介绍氧化还原反应在冶金、化工、能源等工业领域中的应用，如电镀、炼钢、电池制造等。

-氧化还原反应与环境保护：讨论氧化还原反应在环境保护中的作用，如废水处理、废气净化等。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：《化学史话》、《生物化学》等书籍，帮助学生了解氧化还原反应的历史背景和生物学意义。

-观看科普视频：推荐一些关于化学实验和氧化还原反应的科普视频，如“化学反应的奥秘”、“生物体内的化学反应”等，通过直观的视觉体验加深理解。

-参与实践活动：鼓励学生参加化学实验课程，亲自操作氧化还原反应实验，如铜锌原电池、电化学腐蚀等，通过实践提高对知识的掌握。

-小组讨论与研究：组织学生进行小组讨论，研究氧化还原反应在特定领域的应用，如设计一个简单的电池，或研究某种废水处理方法。

-制作学习卡片：让学生制作氧化还原反应相关的学习卡片，包括反应类型、实例、应用等，有助于复习和记忆。

-探索课外资源：鼓励学生利用图书馆、网络数据库等资源，查找更多关于氧化还原反应的资料，拓宽知识面。七、典型例题讲解1.例题：某氧化还原反应中，锌从0价变为+2价，铜从+2价变为0价。已知参加反应的锌和铜的物质的量之比为1:1，求该反应的化学方程式。

解答：设锌的物质的量为1mol，铜的物质的量也为1mol。锌失去2个电子，铜得到2个电子，因此反应的化学方程式为：

\[\text{Zn}+\text{Cu}^{2+}\rightarrow\text{Zn}^{2+}+\text{Cu}\]

2.例题：在标准状况下，将0.1mol的铜与足量的稀硝酸反应，计算生成的氮气（N2）的体积。

解答：铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和氮气。化学方程式为：

\[3\text{Cu}+8\text{HNO}_3\rightarrow3\text{Cu}(\text{NO}_3)_2+2\text{NO}+4\text{H}_2\text{O}\]

由方程式可知，3mol的铜生成2mol的NO，因此0.1mol的铜生成：

\[\frac{2}{3}\times0.1=0.0667\text{mol}\]

在标准状况下，1mol气体的体积为22.4L，所以氮气的体积为：

\[0.0667\times22.4=1.5\text{L}\]

3.例题：计算在0.5mol的FeCl3溶液中，加入足量的锌粉后，最多能还原多少摩尔的FeCl3。

解答：锌能将FeCl3中的Fe3+还原为Fe2+。化学方程式为：

\[2\text{FeCl}_3+\text{Zn}\rightarrow2\text{FeCl}_2+\text{ZnCl}_2\]

由方程式可知，1mol的锌可以还原2mol的FeCl3，因此0.5mol的FeCl3可以还原：

\[0.5\times2=1\text{mol}\]

4.例题：将0.1mol的Fe与足量的稀硫酸反应，计算生成的氢气的物质的量。

解答：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。化学方程式为：

\[\text{Fe}+\text{H}_2\text{SO}_4\rightarrow\text{FeSO}_4+\text{H}_2\]

由方程式可知，1mol的铁生成1mol的氢气，因此0.1mol的铁生成：

\[0.1\text{mol}\]

5.例题：在0.2mol的K2Cr2O7溶液中加入足量的稀硫酸，计算生成的Cr3+的物质的量。

解答：重铬酸钾在酸性条件下被还原为铬离子。化学方程式为：

\[\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7+14\text{H}^++6\text{e}^-\rightarrow2\text{Cr}^{3+}+7\text{H}_2\text{O}\]

由方程式可知，1mol的K2Cr2O7生成2mol的Cr3+，因此0.2mol的K2Cr2O7生成：

\[0.2\times2=0.4\text{mol}\]八、板书设计①氧化还原反应的定义与特征

-氧化还原反应：化学反应中，某些物质失去电子（氧化），而另一些物质获得电子（还原）的过程。

-特征：电子转移、化合价变化、氧化剂与还原剂。

②氧化还原反应的类型

-离子反应：涉及离子的氧化还原反应，如金属与酸反应。

-分子反应：涉及分子的氧化还原反应，如有机化合物的氧化。

③氧化还原反应的电子转移

-电子转移：氧化剂接受电子，还原剂失去电子。

-电子转移的表示：用箭头表示电子的转移方向。

④氧化还原反应的化合价变化

-化合价变化：氧化剂化合价降低，还原剂化合价升高。