练习与实践说课稿【一等奖】

《利用氧化还原反应处理污水》教学设计

【考纲要求】

1、了解氧化还原反应的本质；

2、掌握常见氧化还原反应的配平和计算；

3、能利用得失电子守恒原理进行相关计算。

【学情分析】

氧化还原反应贯穿于高中化学教学过程的始末，高三学生站在已学习完全部高中化学知识的高度上，对氧化还原反应规律及应用层面上的一种深层次的全面整理、归纳、提升。

教师创设情境，激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。提出适当的问题引起学生的思考和讨论，在讨论中设法把问题步步引向深入，加深学生对所学内容的理解，启发诱导学生自己去发现规律。本节课以创设问题情境，搭建学习的台阶，提高学生的思维能力和培养科学方法为主线。

【教学目标】

（一）知识与技能：

1、掌握氧化还原的特征、本质；

2、能根据三个守恒书写、配平氧化还原反应方程式；

3、能利用关系式进行氧化还原反应的计算。

（二）过程与方法：

1、通过总结物质在反应中作氧化剂还是还原剂与元素化合价的关系，培养学生分析、解决问题的能力。

2、通过陌生氧化还原反应方程式书写与配平，培养学生综合应用所学知识的能力。

3、通过自己动手实验，真切体会化学实验过程中“注意药品用量、注意防止污染、注意合理操作顺序”等要求的内涵，在实施过程中变被动操作为主动。

（三）情感态度价值观：

1、通过本节课的学习，使学生对化学与生活的密切联系有深刻的了解和认识。了解学习化学的重要价值，培养学生关注社会的情感。

2、让学生体验科学假设和实验探究的过程，体会选择实验方案的科学性和可行性。

3、通过创设情境、引发问题、开设活动、重构知识、转变认知的课堂设置，将化学学科科学核心素养的5大维度要求有效渗透到教学过程中，体现化学学科生活化、社会化、生命化的价值。

【重难点】

重点：物质作氧化剂还是还原剂与元素化合价的关系，

难点：氧化还原反应方程式书写、配平、计算。

【教学准备】

学案、多媒体课件、药品和仪器

【教学实施过程】

【引入】

【展示图组】

图组一：美丽滇池

图组二：污染后的滇池

图三：油菜河

【问】同学们知道是什么原因使这些水源被污染了吗？

【生】工厂排放污水、雨水... 【讲述】污水一般分为4类：生活污水、工业污水、农业废水、雨水。

展示水样，请同学描述水样：看、闻。

据你推测，贯城河的污染源属于哪一类呢？

【生】1、工业废水；2、生活污水；3、雨水

【提问】那水样中的污染物又是什么？仅凭我们对水样的直观感知能否确定呢？那怎么办？

【讲述】前两天，我专程到环境监测站去请教了他们的工作人员。据介绍，在治理污水之前，需要通过水质检测了解水体受污染的程度。

【展示】水质检测报告

【过渡】在水质检测报告中：

（1）表征浓度的单位是mg/L，而不是我们常用的mol/L。

（2）在检测项目中有一项是溶解氧的测定，那为什么要测定溶解氧？如何测定？在自然环境中水体溶解氧为5—10mg/L，若某水中溶解氧低于这个值，会是什么原因呢？

【介绍】水体溶解氧是水生动植物的生命必需，溶解氧从一定程度上可以用来衡量水质的好坏，因此测定水中溶解氧的含量是水质监测的重要项目之一。

【提问】据同学们所知，氧气具有什么性质？（氧化性）请大家推测，在使用化学方法测定水中溶解氧的含量时，会用到什么性质的物质？（还原性）

【投影】资料卡片

环境监测测定水中溶解氧的方法是：

Mn2+

I-

S2O32-

O2MnO（OH）2

I2

S4O62-

①

②

③

①向一定量水样中，加入MnSO4溶液和碱性KI溶液（含KOH），立即塞好瓶塞，→→→反复振荡，充分反应，密封静置。其反应式为：2Mn2++O2+4OH- ==2MnO（OH）2（该反应极快）

②测定：开塞后加入硫酸，使之生成I2，再用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定（以淀粉为指示剂）。

有关反应式为：MnO（OH）2+2I-+4H+==Mn2++I2+3H2O

I2+2S2O32-==2I-+S4O62- 【问】①②中涉及到的反应属于什么类型

【生】氧化还原反应

【问】你的判断依据是？

【生】反应前后化合价变化

【问】化合价变化的实质是？

【生】电子的转移

【师】请分析①中元素化合价的变化情况，书写离子反应方程式在学案上。有同学愿意上台来分享一下书写过程和思路吗？

【启发】先确定反应物、生成物，然后根据得失电子守恒配系数，再根据电荷守恒加上OH-，最后根据原子守恒配平方程式。

【小结】在书写类似的方程式时，要注意3个守恒：电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒。

【回忆】如何表示氧化还原反应中电子的转移

【生】单线桥和双线桥

【师】反应①中转移的电子和反应②中转移的电子有关联吗？

【生】有，相当于击鼓传花，也即是电子得失守恒。

【练习】若1L污水中的溶解氧含量是4.8mg/L，则在测定过程中需要消耗0.1000mol/L的Na2S2O3溶液

ml？

【生】板演并讲解如何通过电子得失守恒关系，列出关系式计算。

【师】刚才我们从化学的角度去了解水中溶解氧的测定。随着科技的发展，已有能快速、准确地检测水质的仪器。

【展示图片】水质检测仪器

【生】实际操作水质检测仪，检测水样中的溶解氧浓度。

【激疑】刚才我们说溶解氧从一定程度上可以用来衡量水质的好坏，那溶解氧与污水程度有什么联系呢？能消耗氧气的物质通常具有什么性质呢？

【生】水中溶解氧越少，水污染程度越大。消耗氧气的物质具有还原性。

【展示】资料卡片

生活污水、工业废水里有很多碳水化合物、合成洗涤剂、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等有机物被生物分解时需要消耗水中大量的溶解氧(DO),而水中溶解氧对于鱼、虾、贝类等水生生物的生存和维持水体生态系统良性循环具有重要意义。当耗氧有机物含量高,水中溶解氧浓度严重降低时,水质会因缺氧而发黑发臭,导致鱼虾大量死亡。水的异臭源于硫化氢（H2S）、氨气（NH3）、甲硫醇（CH3SH）、二甲基硫【（CH3）2S】等恶臭物质。

【讨论】污水处理厂如果选用氧化还原的方法来处理硫化氢，会选用具有什么性质的物质？反应后生成的氧化产物、还原产物是什么？

【生】

1、用O2，来源广、便宜；

2、用H2O2，清洁无污染；

3、用Cl2，实际上有许多污水处理厂就是用Cl2

...... 【设疑】用水中的溶解氧可以去除硫化氢吗？

【生】可以，生成S和H2O 【师】这样也就可以解释水中溶解氧含量为什么减少了，可是，用这个方法现实吗？

【生】不现实，此过程缓慢，且生成的S会让水浑浊。

【师】很好，看来仅靠水中的溶解氧除去H2S是不行的，那么用H2O2呢？又会生成什么？

【生】生成S和H2O，也可能是生成SO42- 和H2O 【提示】水样检测中有一项PH（水样平均PH大于7），H2S在碱性条件下会生成什么？

【过渡】用Na2S代替H2S，模拟污水处理H2S。

【实验】向两支试管中加入等体积、浓度为0.1mol/L的Na2S溶液，向其中一支注入0.2ml5%的H2O2，观察现象。

【生】有淡黄色物质生成

【实验】继续向另一支中注入H2O2，观察现象

【生】先生成淡黄色物质，但很快消失

【师】猜测硫元素以什么形式存在？如何检验？

【生】SO42-，用BaCl2溶液检验。

【实验】向溶液中注入BaCl2，产生白色沉淀。

【问】为什么两个实验现象不同。

【生】H2O2用量不同

【师】结论：结合两个反应的离子方程式，同为氧化还原反应，因酸碱性不同，产物中硫元素的价态不同。

小结：通过探讨发现，随温度、浓度、PH等条件的变化，物质的氧化性、还原性也会随之改变，产物也有了多种可能性。

【过渡】推荐物质——高铁酸钾

【展示】资料卡片：无论在酸性，还是碱性条件下高铁酸盐都具有极强的氧化性，可以广泛用于水和废水的氧化、消毒、杀菌。因此，高铁酸盐是倍受关注的一类新型、高效、无毒的多功能水处理剂。在饮用水的处理过程中，集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能，是其他水处理剂不可比拟的。

【设问】高铁酸钾（K2FeO4）可杀菌、消毒、漂白，利用的是它的什么性质？

【生】强氧化性

【设问】高铁酸钾与硫化钠反应后的氧化产物、还原产物是什么？

【生】用激光笔照射高铁酸钾（K2FeO4）溶液

【展示】高铁酸钾（K2FeO4）产生丁达尔现象，说明高铁酸钾（K2FeO4）既能消毒杀菌，又能净水。

【课后思考】你认为高铁酸钾（K2FeO4）和H2O2处理污水的能力谁的强？如何比较? 【师】当然，污水的种类繁多，成分复杂，今天我们就只介绍了一种，有兴趣的同学可以上网查询资料，了解更多的处理方法，使污水得以整治，若能从污水源头进行治理，就更好了。

让我们携手，把天空变得更蓝、草地更绿、河水更清，共建绿色中国，美丽中国。（播放美丽中国视频）