过氧化钠与水及二氧化碳反应的氧化还原本质的分析
  ----探究性教学设计
 
出处:教科所

过氧化钠与水及二氧化碳反应的氧化还原本质的分析

                                 ———探究性教学设计

宁波北仑明港高级中学              王振                  315800

设计意图:如何突破高中化学第一册第二节钠的化合物中教学难点过氧化钠与水及二氧化碳的反应。由于反应前后都有氧原子参加,学生很难判断反应的实质是过氧化钠中—1价的氧元素发生的氧化还原反应(歧化反应)。因此,设计了本知识点的探究性教学。

教学目标:

1、 知识目标:掌握根据化合价变化和电子转移的观点,原子追踪法分析该氧化还原反应的实质。

2、 能力培养:分析、解决问题的能力,抽象思维能力。

3、 科学思想和态度:培养学生尊重科学,依靠科学的思想和严谨求实的科学态度。

教学方法:启发式教学法、讨论式教学法、追踪法、类比法等

教学过程:

(一)   提出问题、启发引导:

教师:刚才我们通过过氧化钠与水反应的实验,得出了过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气的结论,即:

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

在第一章我们学习了氧化还原反应,那么这个反应是否是氧化还原反应?

(二)分析问题、探究结论:

学生:分析在这个反应前后是否有化合价变化,是否有电子的得失或偏移?反应前过氧化钠(Na2O2 )中氧元素的化合价为—1价,水中氧元素的化合价为—2价;而反应后氢氧化钠中氧元素的化合价为—2价,氧气中氧元素的化合价为零价。化学反应前后有化合价的变化,说明肯定有电子的得失或偏移。所以,肯定是氧化还原反应。

教师:那么到底是过氧化钠中的氧元素发生了氧化还原反应还是水中的氧元素发生了氧化还原反应呢?这就要求我们要能正确的对过氧化钠与水的反应进行分析,其反应原理如下:

首先发生的是: 

Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2         (放热反应)       ┈┈┈┈┈┈┈①

然后由于过氧化氢不稳定,受热易分解:                     

               2H2O2 = 2H2O + O2                      ┈┈┈┈┈┈┈②

学生:分析①式中水和过氧化钠都没有发生氧化还原反应,只是由Na2O2 转化为H2O2即过氧根(O2-)从Na2O2 转给了H2O2。而②式中的H2O2发生了氧化还原反应。将①式乘以2 再与②式加和得:

2H2O2+2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2+ 2H2O + O2

把上述方程式化简得:

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

    教师:反应前水中的氧元素经过化学反应进入氢氧化钠中。因此,水在该反应中没有发生氧化还原反应,过氧化钠发生了歧化反应,过氧化钠在这个反应中既是氧化剂又是还原剂。

(三)改变方法、验证结论:

教师:追踪法:如果用含氧的同位素818O的水与过氧化钠反应,可以发现所生成的氢氧化钠中有氧的同位素818O。化学方程式为:

2Na2O2+2H2O18=4NaO18H+O2

这就是说,实际上该反应的过程中水中氧元素的化合价没有发生变化,过氧化钠发生了歧化反应,过氧化钠在这个反应中既是氧化剂又是还原剂。

(四)类比分析、发散探究:

教师:由此同理可以推知,过氧化钠与二氧化碳的反应中,Na2O2也发生了歧化反应,过氧化钠在这个反应中既是氧化剂又是还原剂。

附:1、本教学设计说明:

 ①本教学设计需10分钟。

②启发式教学发、讨论式教学法、追踪法、类比法等使学生能够理解问题的实质,培养学生的创新意识和抽象思维能力。

③创设问题情景以及和谐的教学氛围既培养了学生的学习兴趣,又加强了师生、生生之间的知识、信息、情感的交流。本知识点在教师的引导下,通过充分的学生参与有效的化解了难点。

④培养学生尊重科学,依靠科学的思想和严谨求实的科学态度。

2、教学效果:学生对过氧化钠与水及二氧化碳反应的氧化还原本质有了深刻的理解,本教学设计在实际教学中有明显的效果。

 



2004-11-19 8:39:15 点击:23 
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