运用认知冲突策略进行“得氧失氧”到“化合价升降”的氧化还原反应教案

1.教学目标（1）通过分类的思想初步认识氧化还原反应的概念通过氧化还原反应概念的演变过程，更进一步认识氧化还原反应概念，感受到科学家严谨求实的科学态度。（2）通过小组讨论、代表汇报的方式探究四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系，了解到化学反应有多种分类方法，建立证据推理素养。2.评价目标（1）通过四种基本反应类型引出氧化还原反应的概念，诊断学生对氧化还原反应概念的了解水平。（2）通过对具体氧化还原反应的判断和分析，诊断并发展学生对氧化还原反应概念的认识进阶（物质水平、元素水平）和认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。（3）通过对四种基本反应类型和氧化还原反应概念的关系进行小组讨论、代表汇报并点评，诊断并发展学生证据推理的水平。3.教学重难点（1）重点:用化合价升降的观点理解氧化还原反应；（2）难点：用化合价升降的观点分析氧化还原反应，并掌握氧化还原反应的概念及其中的对立统一关系。4.教学方法（1）引导-发现法：教学过程中的所有概念、规律，都通过引导的方式让学生自主发现，降低难度，且让他们更容易接受。（2）集体讨论法：本节课的重点是让学生从化合价升降角度理解氧化还原反应，通过集体讨论，代表汇报的形式以加深学生对氧化还原概念的理解。（3）对比法：引导学生从初中学习的还原反应中看到氧化反应，从化合价角度理解氧化还原反应，并将其与之前的认知形成对比，激发认知冲突，从而完成了概念上的转变。通过小组讨论、代表汇报的方式锻炼学生的语言表达能力，促进学生前概念的转变。由表及里培养思维的深刻性；由此及彼培养思维的逻辑性。5. 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节1创设情境引入课题 【导入】Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2属于四大基本反应类型中的哪一种?请从氧化反应和还原反应角度分析 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 属于哪种反应类型？【讲解】对，听到有的同学说这不属于四大基本反应类型的任何一种，是一种氧化还原反应，这就是我们今天所要学习的内容。 【回答】置换反应氧化反应【回答】氧化还原反应  从学生已知的四大基本反应类型出发引发认知冲突，从而引出要学习的内容 环节一从得氧失氧角度认识氧化还原反应 【提问】在初中的时候我们学习过氧化反应和还原反应，那大家回想一下它们是如何定义的呢？【总结】初中学习的氧化反应和还原反应分别是从得氧和失氧的角度来定义的。【演示】CuO+H2=Cu+H2O【过渡】大家从反应物H2的角度认为该反应是什么反应？没错，是氧化反应。那从CuO的角度来看呢？【总结】从这个反应中我们可以发现在一个氧化还原反应中，如果有氧损失，那么就必须有氧得到，所以说氧化反应和还原反应是同时发生的。因此这样的反应我们就把它叫做氧化还原反应。所以我们在以后看待问题时也要用对立统一的观点看问题，一分为二，才能全面的看待和分析问题。 【回答】得氧的是氧化反应，失氧的是还原反应。    氧化反应还原反应  认真听讲记笔记 从学生已有的概念作为教学的出发点和突破口，降低了学习的难度，引导学生在旧知识的基础上生长新的知识，逐步发现原有概念体系的不合理，激发认知冲突，引发学生对原有概念的不满，激发学生学习新概念的兴趣。并及时进行辩证唯物主义观点的教育。 环节2从化合价分析氧化还原反应 【讲解】在之前的前概念测试中，大部分学生都认为只有得氧失氧的反应才叫做氧化还原反应，究竟这种观点是否正确呢？接下来现在请大家在这个反应中分别标出各元素的化合价。CuO+H2=Cu+H2O【提问】请两个同学上来标出各种元素的化合价，并说出反应前后元素化合价的变化情况，请大家思考一下这与氧化还原反应有什么关系呢？【分析】结合刚才那位同学的回答情况，那么在该反应中，H元素得氧，化合价从零价升高到正一价，（注意是升高）CuO中的Cu元素失氧，化合价从正二价降低到零价。（化合价降低了）是不是所有的氧化还原反应中都存在元素的化合价的变化呢？ 【过渡】我们打开课本35页，再来看思考与交流部分，标出下列三个氧化还原反应的元素化合价，你发现了什么规律？与同桌相互讨论交流。【问题1】大家发现了什么规律，认真观察？【问题2】现在我说元素化合价升高的反应就是氧化反应，元素化合价降低的反应是还原反应，这句话对吗？为什么对呢？【总结】原因是氧化还原反应中有得氧失氧，氧化物中氧元素的化合价一般为负二价，所以反应物得氧失氧必会引起其中的元素的化合价发生变化。【讲解】前面我们学习了在氧化还原反应中有得氧必有氧的失去，得氧失氧是一对什么样的关系？相应的，元素化合价升高必然会引起元素化合价的降低。因此我们可以说物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。（PPT投影）所以说并非只有得氧失氧的才是氧化还原反应，凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。这也是判断一个反应是否为氧化还原反应的特征和依据。【练习】PPT投影：判断下列反应是否为氧化还原反应①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑②CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl③2Na+Cl2=2NaCl答案：①③是，②不是【讲解】①③反应中都有化合价的升降，②反应中元素化合价反应前后并没有发生变化，是非氧化还原反应。所以根据化学反应中元素化合价是否发生变化可以把反应分成两类，氧化还原反应和非氧化还原反应。（PPT投影）【小组活动】四个小组分工讨论代表汇报1.下列反应属于氧化还原反应的是 （  ）        ①C + H2O == H2+ CO②Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑③CaO+H2O == Ca(OH)2 ④2CO + O2 == 2CO2⑤ CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2O+CO2↑⑥ BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl⑦ 2H2O2 ==2H2O + O2↑⑧ CaCO3=CaO+CO2↑总结答案：①、②、④、⑦    标注化合价 【思考】【回答】   H元素的化合价从零价变成正一价，CuO元素的化合价从正二价变成零价。【思考、理解】 【思考】    相互讨论【回答】氧化反应化合价都升高了，还原反应化合价都降低了不对！对！ 【理解】    【回答】对立统一的关系，化合价的降低。 认真听讲做笔记  记笔记 标注化合价，练习   【回答】①③是，②不是   标注化合价，练习第一组代表回答①和②都是第二组代表回答③不是，④是第三组代表汇报⑤和⑥两个反应元素化合价都没有发生变化，所以都不是第四组代表汇报⑦是，⑧不是 基于学生头脑中存在的前概念，利用认知冲突策略引导学生自主从化合价角度分析，从氧化还原反应中发现价态的变化；从化合价的角度引导学生寻找氧化还原反应的概念，是一种概念扩大化的氧化还原反应，与学生头脑中的原有概念形成认知冲突，实现概念转变。 环节3四大基本反应类型与氧化还原反应的关系 【讲解】通过各个小组对上述八个反应化合价的标注，以及各个代表的汇报，想必大家应该知道四大基本反应类型与氧化还原反应的关系了吧，请一个同学来帮我完成这个表格。【问题1】现在这个同学已经完成了表格，那么从这个表格上我们能够发现哪些反应属于氧化还原反应，哪些不属于氧化还原反应呢？【问题2】我听到已经有同学说出来，置换反应属于氧化还原反应，那么是不是所有的置换反应都是呢？为什么复分解反应都不属于氧化还原反应呢？【过渡】我们知道有单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的反应叫作置换反应，所以说反应前后元素的化合价一定会发生变化，因此所有的置换反应都属于氧化还原反应，复分解反应的定义是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，反应前后有没有发生元素化合价变化？【讲解】我们发现化合反应和分解反应只要是有单质参与的，都属于氧化还原反应，因为反应前后化合价发生了变化。但是没有单质参与的化合反应和分解反应都不属于氧化还原反应。【总结】所以我们可以用下面这个笑脸表示四大基本反应类型的关系，根据有无元素化合价的升价把所有的反应分成氧化还原反应和非氧化还原反应，这是一种新的分类方法。【提问】大家一起说出来笑脸的每个部位表示什么意思呢？         【回答】第一个置换反应，是第二个置换反应，是第三个化合反应，不是吧第四个化合反应，是第五个复分解反应，不是第六个复分解反应，不是第七个分解反应，是第八个分解反应，不是置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不属于氧化还原反应。适用没有学生点点头对！    认真听讲记笔记 【回答】左边的眼睛是置换反应都属于氧化还原反应，右边的眼睛复分解反应都属于非氧化还原反应，鼻子和嘴巴是分解反应和化合反应，只有单质参与的才属于氧化还原反应， 为了加深学生从化合价角度理解氧化还原反应的概念，通过小组活动自主发现四大基本反应类型与氧化还原反应之间的关系，更有助于完成概念转变。   1.下列反应属于氧化还原反应的是（   ）A.CuO+2HCl  = CuCl2+H2O      B.Na2O + H2O = 2NaOHC.Zn + CuSO4  = ZnSO4+Cu         D.Ca(OH)2+CO2 =  CaCO3↓+ H2O2.下列四种基本类型的反应中，一定是氧化还原反应的是（　　）A.化合反应             B.分解反应C.置换反应             D.复分解反应 答案：1.C  2.C 【练习】【回答】第一题选C第二题选C   小结布置作业 本节课主要学习了三个知识点 从得氧失氧角度认识氧化还原反应 从化合价升降角度认识氧化还原反应 氧化还原反应与四大基本反应类型之间的关系 作业：P38、6，P39、10(不用指出氧化剂和还原剂） 学生一起回答：凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应记得那个笑脸【划题】 回顾本节课的重点内容，有助于学生课下复习。