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課

堂

引

入

【課的引入】英語中有一句俗語“one apple a day, keep the doctor away.”我一位同學來說說這句話的含義。

【講解提問】可見蘋果中含有很多對人體健康有益的成分，請同學們結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？

【提問】在生活中，我們還有一個常識，瓜果蔬菜應該吃新鮮的，請同學們預測一下在長期放置的過程中，果蔬中的這些營養成分可能發生哪些變化呢？

思考、回答：

生1：一天一蘋果，醫生遠離我。

思考、多位學生回答：維生素C、水、糖類、無機物礦物質、亞鐵離子等

思考、回答，生2：可能會發生氧化還原反應。例如蘋果中的二價鐵離子具有還原性，它在空氣中與氧氣發生氧化還原反應，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，學生對發生在身邊的事情既不陌生又很好奇。

引導學生對生活中常見的現象提出問題，進行思考。

實

驗

方

法

準

備

【演示實驗】很好，那老師就用實驗來驗證一下同學2的想法。分別在新鮮和久置的果蔬汁中滴加硫氰化鉀試劑，請同學們觀察溶液顏色的變化。（實驗前給信息：硫氰化鉀溶液遇到Fe³⁺變為血紅色，遇到Fe²⁺不變色。）

【演示實驗】我們經常聽電視里說維生素C可以延緩衰老，是什么原理呢？請看老師下面的實驗。在變紅了的果蔬汁溶液中加入維生素C粉末，請同學們觀察溶液顏色的變化。

【引導提問】在剛才的實驗過程中哪些物質具有氧化性，充當氧化劑；哪些物質具有還原性，充當還原劑？

觀察：發現久置的果蔬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化為了三價鐵離子，同學的預測是正確的。

觀察到剛才變紅了的果蔬汁加入維生素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：在氧氣將二價鐵轉化為三價鐵的過程中，O₂是氧化劑，Fe²⁺是還原劑；在維生素C與Fe³⁺的反應中，Fe³⁺是氧化劑，維生素C是還原劑。

老師的演示實驗，一方面對前面學生對生活中現象的解釋加以驗證，另一方面為后面學生的自主探究的方法打下基礎，并提供實驗的知識支持。

實

驗

物

質

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】請同學們結合所學的知識和生活中的現象，想一想還有哪些物質具有氧化性，哪些物質具有還原性？盡可能多地列舉出來，并說明你的理論依據。

【板書】板書總結，將學生提到的具有氧化性和還原性的物質分類寫在黑板上。

思考和小組討論、回答

學生5：Cl₂具有氧化性，可以作氧化劑。其理論依據有：第一、從化學反應的角度來說，Cl₂能與還原劑金屬鈉反應生成氯化鈉，說明Cl₂具有氧化性。第二、從化合價的角度來說，氯元素從能零價降低到一1價，所以具有氧化性。第三、從原子結構的角度來說，氯原子的最外層電子數為7，很容易得到1個電子達到8電子的穩定結構，所以Cl₂具有氧化性。

學生6：金屬具有還原性，可以作還原劑。在置換反應中一些金屬陽離子和酸中的H⁺作氧化劑，體現氧化性。

學生7：一些分解反應，如KMnO₄、KClO₃、H₂O₂分解制O₂，說明它們具有氧化性，可作氧化劑。

學生8：還可以從化合價上判斷，有些物質中含有高價態元素，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，都有降低的趨勢所以具有氧化性。

學生9：硫具有多種價態，硫酸中的硫元素為+6價，應該具有氧化性。初中老師提過濃硫酸和硝酸具有氧化性。

學生10：一些非金屬單質據有還原性，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：還有一些非金屬化合物也具有還原性，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，讓學生在實驗探究之前初步了解和掌握所要研究物質的種類和性質。為實驗探究的進行打下基礎和提供思路。

實驗

探究

的

方案

設計

與

活動

開展

【布置任務】我們可以從化合價、原子結構、已知的化學性質和反應三個圍度來考慮物質可能具有的氧化還原性。下面進行今天的實驗探究活動，驗證托盤里的物質哪些具有氧化性，哪些具有還原性？在進行實驗之前，請同學們兩人一組，討論實驗設計思路和實驗探究方案。

【引導提問】剛才同學說的思路非常好，請同學們在思考一下具體的實驗方案，怎樣才能在較短的時間完成更多的性質實驗。

【實驗要求】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，先對實驗結果進行預測。

各小組討論、匯報實驗設計思路：

學生12：先進行假設，預測出托盤中的物質哪些具有氧化性，哪些具有還原性，對物質進行分類。再從中選出一種具有氧化性的物質和一種具有還原性的物質進行反應，看看他們的反應結果怎樣，能不能進行反應。從而驗證這兩種物質是否具有氧化性和還原性。

討論，匯報具體實驗方案：

學生13：先對盤中物質進行分類，我們預測其中的氯水、高錳酸鉀、濃硝酸、三氯化鐵溶液是氧化劑；而銅片、氯化亞鐵、碘化鉀是還原劑。在進行實驗操作時先確定一種還原劑，讓它與所有的氧化劑進行反應，觀察現象，得出結論。再選出另一種還原劑，讓他再與所有的氧化劑進行反應，這樣依次類推，既不會落下任何一個實驗，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，有的組沒有優化試劑滴加的順序，速度較慢。

通過前面知識與方法的準備，讓學生自行思考設計出實驗探究的思路與方案。

通過對實驗方案和思路的匯報總結能更好地指導學生進行實驗探究活動。

實

驗

探

究

的

總

結

與

反

思

【組織匯報】下面我請幾個小組來匯報一下實驗情況。

【板書】老師對每一組同學匯報的結果進行板書，并進行分類。

通過學生間的相互補充，歸類總結出以下實驗方案。碘化鉀與高錳酸鉀、濃硝酸、氯水的反應；硫酸亞鐵與高錳酸鉀、濃硝酸、氯水的反應；銅與濃硝酸的反應。

【引導提問】除了以上的實驗方案，同學們還有沒有設計出其它的方案？

【展示】在濃FeCl₃溶液中插入銅絲（放置約半小時），請同學們仔細觀察試管中溶液的變化，說說發生了怎樣的反應。

【點評】可見氧化還原反應的發生與反應物的濃度有一定的關系。

各小組同學派代表匯報。

學生8：①KMnO₄與KI反應，現象是溶液由紫紅色變為黃色，滴加淀粉溶液后變藍。結論是有I₂生成，說明KI是還原劑，KMnO₄是氧化劑。②氯水與KI反應，現象是滴加淀粉溶液后變藍。結論是有I₂生成，說明KI是還原劑，氯水是氧化劑。③FeSO₄和硝酸，現象是滴加硫氰化鉀后溶液變為血紅色。得出的結論是有Fe³⁺生成，說明FeSO₄是還原劑，硝酸是氧化劑。

學生9：FeSO₄和KMnO₄反應，溶液由紫紅色變為黃色，滴加硫氰化鉀后溶液變為血紅色。結論是有Fe³⁺生成，說明反應中FeSO₄是還原劑，KMnO₄是氧化劑。

學生14：FeCl₃與KI反應，溶液的黃色無特別明顯變化，但滴加淀粉溶液后變為藍色，說明反應后的黃色是碘水的顏色。結論是有I₂生成，KI是還原劑，FeCl₃是氧化劑。

學生15：銅片與硝酸的反應，現象是液體上方出現棕黃色氣體，液體變為藍綠色。根據信息棕黃色氣體是二氧化氮，藍綠色溶液是硝酸銅。結論是銅被硝酸氧化了，銅具有還原性，硝酸具有氧化性。

學生16：氯水與FeSO₄的反應，現象是滴加硫氰化鉀溶液后溶液變為血紅色。得出的結論是有Fe³⁺生成，說明反應中FeSO₄是還原劑，氯水是氧化劑。

思考，學生17：提出還可以做銅與FeCl₃反應的實驗。

思考、回答、學生18：FeCl₃溶液將銅單質給氧化成了氯化銅。銅具有還原性，FeCl₃溶液具有氧化性。

實驗探究的總結分為多個層次，一級總結讓學生直接由實驗過程、實驗現象中得出結論，例如試劑顏色的變化等。

二級總結讓學生從實驗現象判斷有什么物質生成，從而判斷該反應是不是氧化還原反應，誰是氧化劑誰是還原劑。

三級總結讓學生跳出固定的化學反應，從更上位的角度分析和總結判斷物質具有氧化性和還原性的方法。

【反思與總結】請同學們對整個實驗探究過程進行反思。

各小組進行討論、匯報。

學生13：實驗前一定要有計劃，將實驗的流程與步驟討論清楚后再進行具體操作。實驗過程中一定要注重小組合作，分工明確能提高小組實驗的效率。實驗過程中應該合理安排時間，在有限的時間中多進行不同的實驗方案嘗試。

學生11：實驗時試劑的滴加順序應該注意，例如在驗證二價鐵的還原性時，硫氰化鉀試劑應在反應前滴加。因為這樣可以檢驗原來的試劑中二價鐵有沒有已經變成三價鐵了，從而證明三價鐵是反應后生成的。如果后滴加就不能說明三價鐵是不是反應得到的。

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，總結出實驗探究的方法和過程中的不足。

實

驗

探

究

結

論

的

提

升

【深入總結】結合實驗的結論和物質分類的知識總結出哪些類物質常作氧化劑，哪些類物質常作還原劑？

【引導提問】進一步引發學生思考，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律。

小組同學進行討論、匯報。

學生19：一部分非金屬單質可以做氧化劑，例如氧氣、氯氣；一部分非金屬單質可以做還原劑，例如碳單質、氫氣；金屬單質作還原劑。

學生20：物質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深入總結出結論。

學生21：Fe²⁺不僅僅作還原劑，還可以做氧化劑。例如在化學反應中，FeCl₂可以與鎂反應，生成鐵和氯化鎂。在這個反應中鐵元素從+2價降低到0價，發生還原反應，作氧化劑。

學生15：如果元素的化合價處于中間價態，既可以升高又可以降低，則它既能表現出氧化性又能表現出還原性。

實

驗

探

究

結

論

的

拓

展

【拓展延伸】是的，從化合價的角度思考更便捷。從以上總結出的規律你來分析一下亞硫酸鈉可能具有的性質。

【引導提問】結合這節課所做的實驗和所學的知識，請同學們設計實驗驗證剛才的預測。

【演示實驗】在Na₂SO₃溶液中滴加KMnO₄溶液，請學生仔細觀察實驗現象與結果。

【演示實驗】在亞硫酸鈉溶液中，加入硫化鈉，再滴加幾滴酸。請學生仔細觀察實驗現象與結果。

思考、回答，學生22：既具有氧化性又具有還原性。其中的S為+4價，是中間價態，既可升高，又可降低，所以它既具有氧化性又具有還原性。如果Na₂SO₃表現出還原性，硫的化合價就應該升高到+6價，產物可能有SO₄^2-生成；如果Na₂SO₃表現出氧化性，硫的化合價就應該降低到0價或更低價態，產物可能有硫單質。

討論、回答，學生23：要驗證Na₂SO₃具有氧化性，就應該找一種具有還原性的物質與其反應，觀察實驗現象，檢驗產物。要驗證Na₂SO₃具有還原性，就該找一種具有氧化性的物質與其反應，如KMnO₄。

觀察、回答，學生24：溶液由紫紅色變為了無色，通過信息提示：Mn從+7價變為+2價。則硫元素就應該失電子化合價升高，所以亞硫酸鈉具有還原性。

觀察到淺黃色沉淀生成，經確認是硫單質。該反應中Na₂SO₃硫元素從+4價變為0價，硫化鈉中的硫元素從-2價變為0價。Na₂SO₃表現出氧化性，是氧化劑。

利用所學的知識進行遷移，讓學生更快的掌握并利用所學知識解決實際問題。

課后

思考

【小結】非常好，不管是預測、設計實驗驗證物質的氧化還原性，化合價都發揮了重要的作用。最后請總結本節課的收獲和體會，寫在學案上。

學生認真填寫學案。

進一步鞏固學習內容。