教案提纲 [教学对象] 农科本科一年级 [学 科] 普通化学 [课 型 合班理论讲授 [授课题目] 氧化数和氧化还原反应方程式配平：化学原电池 第十章氧化还原反应/第一节基本概念氧化数和氧化还原反应方程式配 [授课纲目] 平；第二节。化学原电池 [授课时数] 2学时 [教学目的 1、掌握氧化数的概念： 2、掌握氧化还原反应的配平方法： 3、理解原电池的概念： 4、掌握电池符号的书写与反应间的互写： 1、氧化数 [教学重点] 2、离子电子法配平氧化还原反应 3、电池符号的书写与反应间的互写 [教学难点] 电池符号的书写与反应间的互写 [教学方法] 讲授法 [参考文献] 1、赵士铎主编，普通化学，面向21世纪课程教材，北京，中国农业出版 社，1997.7,43~56 2、徐伟亮主编，化学知识体系与学习指南，北京，科学出版社，2001.2， 1718 3、张永安编，无机化学，北京，北京师范大学出版社，1998.9,74~81 4、刘晓庚主编，基础化学学习指导，北京，气象出版社，1995.5,43~47 5、翟仁通主编，普通化学，北京，中国农业出版社，1996.12,28~41 6.J.D Lee.A New Concise Inorganic Chemistry(Third edition).New York:Van Nostrand Reinhold Company Ltd.1977
教案提纲 [教学对象] 农科本科一年级 [学 科] 普通化学 [课 型] 合班理论讲授 [授课题目] 氧化数和氧化还原反应方程式配平；化学原电池 [授课纲目] 第十章 氧化还原反应/第一节 基本概念 氧化数和氧化还原反应方程式配 平；第二节 化学原电池 [授课时数] 2 学时 [教学目的] 1、掌握氧化数的概念 ； 2、掌握氧化还原反应的配平方法； 3、理解原电池的概念； 4、掌握电池符号的书写与反应间的互写； [教学重点] 1、氧化数 2、离子电子法配平氧化还原反应 3、电池符号的书写与反应间的互写 [教学难点] 电池符号的书写与反应间的互写 [教学方法] 讲授法 [参考文献] 1、 赵士铎主编，普通化学，面向 21 世纪课程教材，北京，中国农业出版 社，1997.7,43～56 2、 徐伟亮主编，化学知识体系与学习指南，北京，科学出版社，2001.2， 17～18 3、 张永安编，无机化学，北京，北京师范大学出版社，1998.9，74～81 4、 刘晓庚主编，基础化学学习指导，北京，气象出版社，1995.5，43～47 5、 翟仁通主编，普通化学，北京，中国农业出版社，1996.12，28～41 6、J.D Lee. A New Concise Inorganic Chemistry (Third edition). New York: Van Nostrand Reinhold Company Ltd. 1977
教学过程 批注 导入新课(5分钟) 复习总结，根据化学反应的特点以及生活中的现象引出新内容。 二 讲授新内容 10.1基本概念 10.1.1氧化数 一板书 氧化数是某元素与其它元素在键合状态时化合的情况，可以理解为该元素与其它元 素的原子化合的能力。1970年国际纯粹和应用化学联合会(UPAC)对氧化数的定义为： 一一介绍氧化 “氧化数是指某元素一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每个化学键中的电子指定给 数的概念以及 电负性大的原子而求得”。根据这一定义，并按下列规定即可确定元素的氧化数。 与化合价的区 (1)单质中元素的氧化数为零。 别 (2)氧在化合物中的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1（如：H02、NaO2),在 OF2中为+2。氢的氧化数一般为+1，在与活泼金属形成的金属氢化物中则为-1（如：NaH、 CaH)。 (3)离子化合物中，单原子离子元素的氧化数为离子所带电荷（如：NaCI中Na氧 化数为+1，C1氧化数为-1)。 (4)共价化合物中，元素的氧化数是把电子对指定给电负性大的一方而求得的表观电 荷数。（如：HC1分子中C的氧化数为-1，H的氧化数为+1：H2SO4中H的氧化数为1， S的氧化数为+6,0的氧化数为-2。 (5)中性分子中，各元素氧化数的代数和为零。 一一举例 6101.2氧化还原电对 一个氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应。每个半反应中都包含有 同一元素的两种不同氧化数状态，在氧化反应中有Zn和Zn2+,还原反应中有Cu2*和Cu。 我们把氧化数高的Zn+和Cu2+称为氧化型（或氧化态），氧化数低的Zn和Cu称为还原 一一用某一具 型（或还原态）。Z2+与Zn,Cu2+与Cu之间通过电子传递相互转化，它们分别构成二对 体氧化还原反 共轭氧化还原电对，表示为：Z2+/Zn、,Cu2+/Cu。一种元素可以有多种氧化数，它们可 应说明 以两两相互组成多对氧化还原电对，如Fe有Fe、Fe*、Fe3+,可以组成的氧化还原电对 有Fe3*Fe、Fe2+Fe、Fe3+/Fe2+。所以，任何一种元素的两种不同氧化数状态均可以构成 一对氧化还原电对：氧化型/还原型。 10.1.3氧化还原反应方程式配平 氧化还原反应方程式配平有多种方法，但常见的有氧化数法和离子电子法。 1.氧化数法配平原则：①元素的氧化数升高值和降低值相等（氧化数守恒）。②反 一一板书 应前后各合元素原子总数相等（质量守恒）。 具体配平步骤如下： 一一说明配平 (1)根据实验结果，正确写出基本反应式。 原则，然后举例 (2)确定元素原子氧化数的变化 总结配平步骤 (3)按照最小公倍数原则，对各氧化数变化值乘以适当的系数，使氧化数降低的总数 一一举例，总结 与升高的总数相等。 步骤 (4)将以上找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂化学式前，配平氧化数发生了变化的 元素原子个数。 (5)然后用H0配平H、0原子。 (6)核对无误后，写成等式。 2.离子一电子法对于在溶液中进行的氧化还原反应，通常用离子一电子法配平更方便。 一一叙述内容 配平原则：①反应前后各元素原子总数相等（质量守恒），②反应中电子得失数相等 -一举例 具体配平步骤如下：
教 学 过 程 批 注 一 导入新课（5 分钟） 复习总结，根据化学反应的特点以及生活中的现象引出新内容。 二 讲授新内容 10.1基本概念 10.1.1氧化数 氧化数是某元素与其它元素在键合状态时化合的情况，可以理解为该元素与其它元 素的原子化合的能力。1970 年国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）对氧化数的定义为： “氧化数是指某元素一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每个化学键中的电子指定给 电负性大的原子而求得”。根据这一定义，并按下列规定即可确定元素的氧化数。 （1）单质中元素的氧化数为零。 （2）氧在化合物中的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1（如：H2O2、Na2O2），在 OF2 中为+2。氢的氧化数一般为+1，在与活泼金属形成的金属氢化物中则为-1（如：NaH、 CaH2）。 （3）离子化合物中，单原子离子元素的氧化数为离子所带电荷（如：NaCl 中 Na+氧 化数为+1，Cl－氧化数为-1）。 （4）共价化合物中，元素的氧化数是把电子对指定给电负性大的一方而求得的表观电 荷数。（如：HCl 分子中 Cl 的氧化数为-1，H 的氧化数为+1；H2SO4 中 H 的氧化数为+1， S 的氧化数为+6，O 的氧化数为-2。 （5）中性分子中，各元素氧化数的代数和为零。 6101.2 氧化还原电对 一个氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应。每个半反应中都包含有 同一元素的两种不同氧化数状态，在氧化反应中有 Zn 和 Zn2+，还原反应中有 Cu2+和 Cu。 我们把氧化数高的 Zn2+和 Cu2+称为氧化型（或氧化态），氧化数低的 Zn 和 Cu 称为还原 型（或还原态）。Zn2+与 Zn，Cu2+与 Cu 之间通过电子传递相互转化，它们分别构成二对 共轭氧化还原电对，表示为：Zn2+/Zn、，Cu2+/ Cu。一种元素可以有多种氧化数，它们可 以两两相互组成多对氧化还原电对，如 Fe 有 Fe、Fe2+、Fe3+，可以组成的氧化还原电对 有 Fe3+/Fe、Fe2+/Fe、Fe3+/Fe2+。所以，任何一种元素的两种不同氧化数状态均可以构成 一对氧化还原电对：氧化型/还原型。 10.1.3 氧化还原反应方程式配平 氧化还原反应方程式配平有多种方法，但常见的有氧化数法和离子电子法。 1.氧化数法 配平原则：①元素的氧化数升高值和降低值相等(氧化数守恒)。②反 应前后各合元素原子总数相等（质量守恒）。 具体配平步骤如下： (1) 根据实验结果，正确写出基本反应式。 (2) 确定元素原子氧化数的变化 (3) 按照最小公倍数原则，对各氧化数变化值乘以适当的系数，使氧化数降低的总数 与升高的总数相等。 (4) 将以上找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂化学式前，配平氧化数发生了变化的 元素原子个数。 (5)然后用 H2O 配平 H、O 原子。 (6)核对无误后，写成等式。 2．离子－电子法 对于在溶液中进行的氧化还原反应，通常用离子—电子法配平更方便。 配平原则：①反应前后各元素原子总数相等（质量守恒），②反应中电子得失数相等 具体配平步骤如下： －－板书 ― ― 介绍 氧 化 数 的 概念 以 及 与 化 合价 的 区 别 ――举例 ― ― 用某 一 具 体 氧 化还 原 反 应说明 ――板书 ― ― 说明 配 平 原则，然后举例 总结配平步骤 ――举例，总结 步骤 ――叙述内容 ――举例
教学过程 批注 ①写出反应的离子方程式（写主要产物） ②将离子方程式拆分为两个半反应 ③配平原子和反应前后的电荷：在箭头两边多氧的一方加H·少氧的一方加 H20,用加电子的方法配平电荷，并将箭头改写成等号 ④按照最小公倍数原则，对两个半反应乘以适当的系数，使电子得失数相等。 ⑤相加两个半反应，并消去多余物质。 上述两种氧化还原反应的配平方法中，氧化数法既适用于溶液中进行的氧化还原反 一一要求同学 应，也适用于气相和固相氧化还原反应，离子一电子法通常只适用于在溶液中进行的氧 熟练掌握其中 化还原反应，但离子一电子法更能反映氧化还原反应的本质。 一种方法 10.2氧化还原反应原电池 10.2.1原电池 一一板书 在原电池中规定：电子流出的一端称为原电池的“负极”，电子流入的一端称为原电 --以Cu-Zn 池的“正极”。这里，Z为负极，发生氧化反应：Cu为正极，发生还原反应。所以，原 原电池为例说 电池是由两个半电池构成，每个半电池都包含有一对氧化还原电对。Zn+亿电对构成 明 了锌半电池，Cu2+/Cu电对构成了铜半电池。 10.2.2电池符号 一一板书 在表示原电池的组成时，通常用特定的符号表示，称为“电池符号”。 --以Cu-Zn 对铜锌原电池的电池符号则表示为：Zn|Zn2*(c1)ICu2*(c2)|Cu 原电池为例介 在书写电池符号时，规定将发生氧化反应的“负极”写在左边，发生还原反应的“正 绍书写规则及 极”写在右边，电子由左端流向右端。“‖”表示连通两个半电池的盐桥。“|”表示半 注意事项 电池中电极与溶液间的相界面，在半电池中，电极既可以作导体，也可以参与电极反应。 同一相中不同物质间用“，”隔开，“c”表示溶液的浓度。 三. 小结：(3分钟) (1)氧化与还原，氧化还原电对，氧化数： (2)氧化还原反应的配平： (3)电池反应与电池符号。 四.布置作业： 板书设计：主板 副板 10.1基本概念 10.1.1氧化数 10.1.2氧化还原电对 10.1.3氧化还原反应方程式配平 1氧化数法 HClO3+P4 HCI+H3PO4 2离子一电子法 KMnO+Na SO;+H2SO4 MnSO4+NaSO 10.2原电池 10.2.1原电池 10.2.1原电池 10.2.2电池符号
教 学 过 程 批 注 ① 写出反应的离子方程式（写主要产物） ② 将离子方程式拆分为两个半反应 ③ 配平原子和反应前后的电荷：在箭头两边多氧的一方加 H+，少氧的一方加 H2O,用加电子的方法配平电荷，并将箭头改写成等号 ④ 按照最小公倍数原则，对两个半反应乘以适当的系数，使电子得失数相等。 ⑤ 相加两个半反应，并消去多余物质。 上述两种氧化还原反应的配平方法中，氧化数法既适用于溶液中进行的氧化还原反 应，也适用于气相和固相氧化还原反应，离子－电子法通常只适用于在溶液中进行的氧 化还原反应，但离子－电子法更能反映氧化还原反应的本质。 10.2 氧化还原反应原电池 10.2.1 原电池 在原电池中规定：电子流出的一端称为原电池的“负极”，电子流入的一端称为原电 池的“正极”。这里，Zn为负极，发生氧化反应； Cu为正极，发生还原反应。所以，原 电池是由两个半电池构成，每个半电池都包含有一对氧化还原电对。Zn2+/Zn 电对构成 了锌半电池，Cu2+/Cu电对构成了铜半电池。 10.2.2 电池符号 在表示原电池的组成时，通常用特定的符号表示，称为“电池符号”。 对铜锌原电池的电池符号则表示为：Zn︱Zn2+(c1)‖Cu2+(c2) ︱Cu 在书写电池符号时，规定将发生氧化反应的“负极”写在左边，发生还原反应的“正 极”写在右边，电子由左端流向右端。“‖”表示连通两个半电池的盐桥。“︱”表示半 电池中电极与溶液间的相界面，在半电池中，电极既可以作导体，也可以参与电极反应。 同一相中不同物质间用“，”隔开，“c”表示溶液的浓度。 三．小结：（3 分钟） （1）氧化与还原，氧化还原电对，氧化数； （2）氧化还原反应的配平； （3）电池反应与电池符号。 四．布置作业： 板书设计:主板 副板 10.1 基本概念 10.1.1 氧化数 10.1.2 氧化还原电对 10.1.3 氧化还原反应方程式配平 1 氧化数法 HClO3+P4 HCl+H3PO4 2 离子－电子法 KMnO4＋Na2SO3＋H2SO4 MnSO4＋Na2SO4 10.2 原电池 10.2.1 原电池 10.2.1 原电池 10.2.2 电池符号 ― ― 要求 同 学 熟 练 掌握 其 中 一种方法 ――板书 ――以 Cu-Zn 原 电 池为 例 说 明 ――板书 ――以 Cu-Zn 原 电 池为 例 介 绍 书 写规 则 及 注意事项