2020-2021學年高中化學人教版必修1學案：2.3 第1課時　氧化還原反應 Word版含解析

1、第三節(jié)氧化還原反應學習目標1.了解有些化學反應中存在著化合價的變化，建立起氧化還原反應的概念，能用化合價升降的觀點理解氧化還原反應。(重點)2理解氧化還原反應的實質是電子的轉移。(難點)3了解氧化還原反應中，物質的氧化性和還原性。(重點)4學會判斷物質的氧化性或還原性的強弱，了解電子轉移的表示方法。(重點)5了解常見的氧化劑和還原劑。6了解氧化還原反應存在的普遍性，能舉例說明生產、生活中常見的氧化還原反應。第1課時氧化還原反應一、從不同角度認識氧化還原反應1從得氧、失氧的角度(1)得氧、失氧的分析：(2)從得氧、失氧的角度分析氧化反應、還原反應：(3)結論：氧化還原反應是反應過程中有氧得失的化

2、學反應。2從化合價升降的角度(1)化合價變化的分析：(2)從化合價變化的角度認識氧化反應和還原反應：(3)結論：氧化還原反應是反應過程中元素化合價有變化的化學反應。3從電子轉移的角度(1)有電子得失的反應：電子得失的分析從電子得失的角度分析氧化反應、還原反應結論：氧化還原反應過程中，元素的原子間有電子的得失。(2)有電子對偏移的反應：反應h2cl22hcl氯元素化合價降低，共用電子對偏向氯原子，發(fā)生還原反應。氫元素化合價升高，共用電子對偏離氫原子，發(fā)生氧化反應。結論：氧化還原反應過程中，元素的原子間有電子對的偏移。(3)總結論：氧化還原反應：有電子轉移(得失或偏移)的化學反應。二、氧化還原反應

3、的基本概念和實質1基本概念和實質(1)基本概念：(2)實質：電子的轉移(即電子的得失或偏移)。(3)特征：元素化合價發(fā)生變化。2反應中概念間的關系(1)氧化劑在反應中化合價降低具有氧化性被還原生成還原產物，發(fā)生還原反應。(2)還原劑在反應中化合價升高具有還原性被氧化生成氧化產物，發(fā)生氧化反應。知識點一氧化還原反應的判據(jù)1利用氧化還原反應與元素化合價的關系，可以進行有關氧化還原反應的判斷，判斷是否準確的關鍵是正確把握化合價及其升降情況。(1)氧化反應判斷：物質所含元素化合價升高的反應。(2)還原反應判斷：物質所含元素化合價降低的反應。(3)氧化還原反應的判斷：反應前后元素的化合價是否發(fā)生變化，有

4、變化的反應為氧化還原反應，否則為非氧化還原反應。2元素化合價在化學反應中的變化?；蟽r：化合價是認識氧化還原反應的前提與基礎。(1)規(guī)則：在化合物中，正負化合價的代數(shù)和為零；單質中，元素的化合價為零。(2)本質：化合價的正與負：失去電子或共用電子對偏離呈正價；得到電子或共用電子對偏向呈負價?；蟽r的數(shù)值：化合價的數(shù)值等于得、失電子(或共用電子對)的數(shù)目?；蟽r的變動：元素在氧化還原反應中，得到電子，化合價降低；失去電子，化合價升高。(3)有關規(guī)律：金屬元素一般沒有負化合價，除零價外，只顯正價，因為在反應中只能失去電子。非金屬元素(除氧、氟外)在反應中既可得到電子，亦可失去電子，故既可呈正價，也

5、能顯負價。氧、氟的非金屬性很強，在反應中一般不失去電子，故一般沒有正化合價。顯最高化合價的元素，在反應中只能得電子而不能失電子，故發(fā)生氧化還原反應化合價只能降低。相反，顯最低化合價的元素，在反應中化合價只能升高。3氧化還原反應與四種基本反應類型的關系(1)置換反應一定是氧化還原反應；(2)復分解反應一定不是氧化還原反應；(3)有單質參加的化合反應和有單質生成的分解反應是氧化還原反應；沒有單質參加的化合反應和沒有單質生成的分解反應大多數(shù)是非氧化還原反應。關系如圖所示：1.我們初中學過的氧化還原反應是從得氧失氧的角度認識的，難道初中學習的氧化還原反應的概念是錯誤的？提示：不是錯誤的，因為這是對知識

6、認識的階段性問題。我們認識氧化還原反應概念可以分為三個階段：一是初中階段，首先是從得到氧和失去氧的視角認識，但它解決問題的范圍，只局限在有氧參與的反應；二是高中階段，從反應方程式的外觀特征來看，即從元素的化合價升和降的視角去認識，但只是看到了表象而沒有反映出氧化還原反應的本質；三是從反應發(fā)生的實質來看，即從元素原子電子的得到和失去的視角去認識，這種情況才是氧化還原反應的本質。2下列說法是否正確？(1)有單質參加的化合反應和有單質生成的分解反應一定是氧化還原反應；(2)沒有單質參加的化合反應和沒有單質生成的分解反應一定不是氧化還原反應。試舉例說明。提示：(1)正確，(2)不正確。例如，反應na2

7、o2so2=na2so4是沒有單質參加的化合反應，但由于反應過程中硫元素的化合價發(fā)生了變化，所以該反應是氧化還原反應；反應nh4no3=n2o2h2o是沒有單質生成的分解反應，但由于反應過程中氮元素的化合價發(fā)生了變化，所以該反應也是氧化還原反應。例11下列反應中，不屬于氧化還原反應的是()a3cl26koh=5kclkclo33h2ob2no22naoh=nano3nano2h2ocsncl42h2o=sno24hcldmno24hcl(濃)mncl2cl22h2o思路分析判斷一個反應是否是氧化還原反應的關鍵是看反應前后各元素有無價態(tài)的改變，故化合價是分析氧化還原反應的基礎。解析a項，l2k、

8、ko3；b項，o2nao2、nao3；d項，o2cl2、h2。以上三項的反應都有元素化合價的變化，所以是氧化還原反應。c項，cl4o2。這項沒有化合價的變化，故不是氧化還原反應。答案c下列反應中，屬于氧化還原反應的是(b)a2nahco3na2co3h2oco2bkclo36hcl(濃)=kcl3h2o3cl2cco2ca(oh)2=caco3h2odfesh2so4=feso4h2s解析：分別討論以上幾個反應元素化合價的情況：a中2 32 32 2，各元素化合價均不變，是非氧化還原反應。b中 36 (濃)= 3232，氯元素的化合價發(fā)生了變化，是氧化還原反應。c中 2 ()2= 32，各元素

9、的化合價均未變化，是非氧化還原反應。d中 2 4= 42，各元素的化合價均未變化，是非氧化還原反應。故正確答案為b。例12氧化還原反應與四種基本反應類型的關系如圖所示，則下列化學反應屬于陰影3區(qū)域的是()acl22nai=2nacli2bnh4hco3nh3h2oco2c4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3dfe2o33co2fe3co2思路分析四種基本反應類型與氧化還原反應的關系是子集、交集和不包含關系。首先分析陰影3的含義，再結合選項逐一分析得出結論。解析陰影3所表示的反應類型為氧化還原反應，但不屬于四種基本反應類型。a項中的反應為置換反應，不符合題意；b項中的反應為分解反應，但

10、該反應中元素的化合價沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應，屬于除區(qū)域2外的分解反應，不符合題意；c項中的反應為有單質參加的化合反應，是氧化還原反應，屬于區(qū)域1，不符合題意；d項中的反應不屬于四種基本反應類型，但屬于氧化還原反應，符合題意。答案d在化學反應前后，物質所含元素化合價發(fā)生變化的反應是氧化還原反應，它與化學反應基本類型間的關系如圖所示，下列示例中錯誤的是(c)a陰影1：co2co2b陰影2：2h2o2h2o2c陰影3：mg(oh)22hcl=mgcl22h2od陰影4：fecuso4=feso4cu解析：反應mg(oh)22hcl=mgcl22h2o屬于復分解反應，不屬于氧化還原反應。知識點

11、二氧化還原反應的有關概念概念間的關系記憶口訣：氧化劑：得降還即氧化劑：得到電子所含元素化合價降低被還原，發(fā)生還原反應，得到還原產物；還原劑：失升氧即還原劑：失去電子所含元素化合價升高被氧化，發(fā)生氧化反應，得到氧化產物。特別提示：(1)一種元素被氧化，不一定有另一種元素被還原。如l2h2o=hlhlo中，被氧化和被還原的元素都是氯元素。(2)一種反應物不一定只表現(xiàn)出一種性質。如反應2kmno4k2mno4mno2o2中，參加反應的kmno4既表現(xiàn)了還原性，又表現(xiàn)了氧化性。(3)有單質參加或生成的反應不一定是氧化還原反應。如同素異形體之間的相互轉化(如3o22o3)不屬于氧化還原反應。(4)某元素

12、由化合態(tài)轉化為游離態(tài)不一定被還原，也可能被氧化，如h2o轉化為o2，氧元素被氧化，cuo轉化為cu，銅元素被還原。在氧化還原反應中，得電子的和失電子的可以是同一種物質或元素嗎？提示：可以。如2h2o2h2o2(同一種物質)，2h2o22h2oo2(同一種元素)。例2下列有關氧化還原反應的說法正確的是()a一種元素被氧化，肯定有另一種元素被還原b反應中轉移電子的數(shù)目等于得失電子總數(shù)之和c氧化劑中各元素的化合價不一定都降低d氧化劑具有氧化性，發(fā)生氧化反應思路分析解答有關氧化還原反應的題目時，要明確元素化合價的變化是氧化還原反應的特征，故分析反應中哪種元素被氧化，哪種元素被還原，可根據(jù)其在反應前后化

13、合價的變化而定。解析在氧化還原反應中一種元素被氧化，肯定有一種元素被還原，被氧化和被還原的元素可以是同一種元素也可以是不同種元素，a項錯誤；轉移電子的數(shù)目得到電子的數(shù)目失去電子的數(shù)目，b項錯誤；氧化劑中各元素的化合價不一定都降低，c項正確；氧化劑具有氧化性，被還原，發(fā)生還原反應，d項錯誤。答案c某同學在燒水時，不小心把水灑在爐火上，結果發(fā)現(xiàn)爐火更旺了，原因是h2o(g)和熾熱的木炭反應生成了水煤氣(co和h2)，反應方程式如下：ch2o(g)coh2，下列關于該反應的說法正確的是(c)a該反應中c失去電子，被還原b該反應中h2得到電子，被還原c該反應中，每轉移2 mol電子則生成1 mol h

14、2d該反應屬于復分解反應解析：該反應中，c的化合價從0升高到2，失去電子被氧化，a項錯誤；h的化合價從1降低到0，h2o得到電子被還原，b項錯誤；1 mol c從0價變?yōu)?價，失去2 mol電子，2 mol h從1價變?yōu)?價，得到2 mol電子，生成1 mol h2，c項正確；該反應屬于置換反應或氧化還原反應，但不是復分解反應，d項錯誤。知識點三氧化還原反應中電子轉移的表示1雙線橋法表明反應前后同一元素原子間的電子轉移情況(1)雙線橋法的基本步驟(2)注意事項箭尾、箭頭必須指向反應物、生成物中相應的同種元素。在“橋”上標明電子“得到”與“失去”，且得到與失去的電子總數(shù)必須相等。采用a×

15、;be形式表示得失電子數(shù)，a為得失電子的原子總數(shù)，b為每個原子得失電子數(shù)，a、b是“1”時省略。2單線橋法表明反應前后元素原子的電子轉移情況。(1)單線橋法的基本步驟(2)注意事項箭頭和箭尾不能跨過“=”，也就是說箭頭和箭尾所連接的都是反應物。箭頭必須指向化合價降低(得到電子或電子對偏向)的元素，箭尾連接化合價升高(失去電子或電子對偏離)的元素。線橋上只寫“ne”(即只能寫電子轉移的總數(shù))，不能寫成“a×be”的形式，也不能寫“得到”或“失去”。如 單線橋和雙線橋能不能以線橋的多少來區(qū)分？提示：單線橋和雙線橋并不以線橋的多少來劃分，有兩根或三根線橋的不一定是雙線橋，但雙線橋卻不可能只

16、有一根線橋。因此，要判斷是哪種線橋，關鍵是看線橋是在等式的左邊，還是橫跨了等式的兩邊。如下式中有三條線橋，卻屬于雙線橋法：下式中有兩條線橋，卻屬于單線橋法：例3下列化學方程式中，表示電子轉移的方向和數(shù)目都正確的是()解析a項中kclo3中的氯元素由5價降到0價，不能與鹽酸中氯元素的1價“錯位”，正確的表示方法為：d項中hgs中汞元素由2價降到0價，轉移2e，o2中氧元素由0價降到2價，轉移2e×2，且應為得電子，故反應中共轉移6e，其中硫元素失電子，正確的表示方法為：答案b(1)分析下列反應的化學方程式，是氧化還原反應的用雙線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目，指出被氧化和被還原的元素。

17、(2)分析下列反應的化學方程式，是氧化還原反應的用單線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目。bacl2na2so4=baso42nacl非氧化還原反應。fe2hcl=fecl2h2 1下列敘述正確的是(c)a在氧化還原反應中，肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原b沒有單質參加的反應一定不是氧化還原反應c置換反應一定是氧化還原反應d較難失去電子的原子，容易得到電子解析：本題容易誤選a、d。錯選的原因是不理解氧化還原反應的概念。氧化還原反應有時可以發(fā)生在同種物質的同種元素之間，這種反應叫作歧化反應，也可以發(fā)生在不同物質的同種元素之間，這種反應叫歸中反應，所以a不正確；化合物之間也可以發(fā)生氧化還原反應，所

18、以b的敘述是錯誤的；置換反應一定是氧化還原反應，c的敘述是正確的；難失去電子的原子可能得到電子也難，如稀有氣體，因此d不正確。故正確答案為c。2下列變化需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是(d)afe2fe bco2hcocmnomn2 dso2so3解析：a、c兩項均是化合價降低的過程，需加還原劑才能實現(xiàn)，b中化合價沒有變化，只有d是硫元素化合價升高的過程，需加氧化劑才能實現(xiàn)。3鉻能慢慢地溶于稀鹽酸得到藍色溶液，若通入空氣則溶液顏色變綠，發(fā)生的反應有cr2hcl=crcl2h2、4crcl24hclo2=4crcl32h2o，下列敘述中正確的是(d)a反應、均屬于置換反應bhcl在反應、中均發(fā)生還原反

19、應c反應中hcl被氧化d溶液顏色由藍變綠是因為cr2發(fā)生氧化反應解析：置換反應除了要有單質參加反應，還必須有單質生成，反應不符合，a項錯誤；在反應中hcl的兩種元素無價態(tài)變化，hcl既未發(fā)生氧化反應，也未發(fā)生還原反應，b項錯誤；反應hcl中氫元素價態(tài)降低，被還原，c項錯誤；反應中cr2被o2氧化生成cr3，導致溶液顏色由藍變綠，d項正確。4制取水處理劑clo2的化學方程式為2kclo3h2c2o4h2so4=2clo2k2so42co22h2o。下列說法不正確的是(d)akclo3在反應中得到電子bclo2是還原產物ch2c2o4在反應中被氧化d1 mol kclo3參加反應有2 mol電子轉

20、移解析：a項，反應中氯元素由5價降低為4價，則kclo3為氧化劑，在反應中得到電子，故a正確；b項，因kclo3為氧化劑，在反應中被還原，則clo2是還原產物，故b正確；c項，反應中碳元素的化合價由3價升高到4價，則h2c2o4為還原劑，在反應中被氧化，故c正確；d項，反應中氯元素由5價降低為4價，1 mol kclo3參加反應有1 mol×(54)1 mol電子轉移，故d不正確。5已知na2s2o3(s的價態(tài)為2價)可與氯氣發(fā)生如下反應：4cl2na2s2o35h2o=2nacl2h2so46hcl，有關該反應的敘述正確的是(a)acl2在該反應中被還原bh2so4是還原產物c反應中硫元素的化合價降低d反應中h2o被氧化解析：反應方程式中元素化合價的變化情況是氯由0價變?yōu)?價，化合價降低，被還原，得到的還原產物是nacl和hcl，所以a正確。na2s2o3中的s由2價變?yōu)?價，化合價升高被氧化，得到的氧化產物是h2so4，所以b、c錯誤。反應方程式中的水中元素化合價沒有變化，所以d項錯誤。6實驗室取等物質的量的kclo3分別發(fā)生下列反應：反應：有催化劑存在時，受熱分解得到氧氣；反應：不使用催化劑，加熱至743 k左右，得到kclo4和kcl。下列關于和的說法正確的是(d)a兩個反應中都只有一種元素化合價發(fā)生改變b兩個過程生成kcl