简答题:阅读下列三段材料,根据要求完成任务。材料一《普通高中化学课程标准(2017年版)》关于“氧化还原反应”的内容要求:认识有

  • 题目分类:高中化学
  • 题目类型:简答题
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题目内容:
阅读下列三段材料,根据要求完成任务。
材料一《普通高中化学课程标准(2017年版)》关于“氧化还原反应”的内容要求:认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。
材料二某版本高中必修教材《化学1》第一章第三节“氧化还原反应”的部分内容:
 一、氧化还原反应
思考与讨论
(1)请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表。


(2)请标出以上反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化。
(3)讨论:在以上反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系?
可以发现,在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
可以看出,以上反应中都有元素的化合价在反应前后发生了变化。而且,所含元素化合价升高的物质如C、CO,发生的反应为氧化反应;所含元素化合价降低的物质如CuO、Fe2O3,发生的反应为还原反应。
再看以下反应:

在这一反应中,虽然没有物质得氧、失氧,但反应前后却有元素化合价的变化;铁元素的化合价从0价升高到+2价,铜元素的化合价从+2价降低到0价。这样的反应也是氧化还原反应。其中,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。例如,在Fe与CuSO4的反应中,Fe发生了氧化反应,CuSO4发生了还原反应。反应前后有元素的化合价发生了变化,是氧化还原反应的重要特征。那么,是什么原因导致元素的化合价发生变化呢?即氧化还原反应的本质是什么呢?下面我们以Na与Cl2的反应,以及H2与Cl2的反应为例,从微观角度进行分析。

从原子结构来看,钠原子的最外电子层上有1个电子,氯原子的最外电子层上有7个电子。当 Na与Cl2反应时,钠原子失去1个电子,带1个单位正电荷,成为钠离子(Na+);氯原子得到1个电子,带1个单位负电荷,成为氯离子(Cl-),这样双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构(如图1-13)。反应中钠元素的化合价从0价升高到+1价,Na被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,Cl2被还原。在这个反应中,发生了电子的得失,Na发生了氧化反应,Cl,发生了还原反应。

H2和Cl2的反应则与此不同。氢原子的最外电子层上,有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构;氯原子的最外电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。但在发生反应时,它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,这个电子对受到两个原子核的共同吸引,使双方最外电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此,氢元素的化合价从0价升高到+1价,H2被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,Cl2被还原。在这个反应中,发生了共用电子对的偏移,H2发生了氧化反应,Cl2发生了还原反应。

通过以上的分析我们知道,氧化还原反应中一定存在着电子转移,有的是电子得失,有的是共用电子对偏移。这就是氧化还原的本质。元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价升高,物质被氧化;元素的原子得到电子(或电子对偏向),则元素的化合价降低,物质被还原。
材料三教学对象为高一年级学生,学生在初中化学中已经学习了“根据反应中物质得到氧或失去氧,化学反应可分为氧化反应和还原反应”等知识。
要求:
(1)请完成材料二中思考与讨论中的表格内容。(4分)
(2)根据以上材料完成“原子结构”的教学设计,内容包括教学目标、教学重点、教学难点、教学方法、教学过程(不少于300字)。(26分)
参考答案:
答案解析:

下列关于化学教材的表述正确的是(  )。

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