人教版高中化學必修1第二章化學物質及其變化第3節(jié)氧化還原反應(70張)(共70張)

第三節(jié)氧化還原反應

復習：

1、請同學們回憶常見元素的化合價。

2、請同學們回憶四種基本反應類型。一、化學反應類型1、基本反應類型［思考題］

Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2、CH4＋2O2=CO2＋2H2O兩反應屬何種基本反應類型?

【結論】不屬于基本反應類型中的任何一種，說明此種分類方法不能包括所有化學反應。按照反應物和生成物的類別及種類來區(qū)分化學反應有局限性。2.氧化反應和還原反應

［問題］什么是氧化反應？什么是還原反應？

①氧化反應：物質得到氧的反應叫做氧化反應。

②還原反應：物質失去氧的反應叫做還原反應。二、氧化還應反應

1、從得氧失氧的角度分析凡是有得氧失氧的反應叫氧化還原反應。

［分析］從得失氧角度分析，在C＋2CuO=2Cu＋CO2↑反應中CuO失去氧發(fā)生了還原反應，C得到氧發(fā)生了氧化反應，所以從整體上看既發(fā)生了氧化反應又發(fā)生了還原反應，氧化反應和還原反應同時發(fā)生。

【分析】在化學反應中，一種物質與氧結合，必然同時有另一種物質的氧被奪去。也就是說，一種物質被氧化，必然有另一種物質被還原，氧化反應和還原反應同時進行的。

【定義】一種物質被氧化的同時一種物質被還原的反應，叫做氧化還原反應。

※氧化反應和還原反應同時進行，叫做氧化還原反應。

問題：從得氧失氧的角度，如何分析2Na+Cl2=2NaCl？由于上面方法不能適合于無氧參與的氧化還應反應，因而有一定的局限性。同時，我們發(fā)現氧化還原反應中通常有化合價變化，故我們從化合價升降的角度來觀察氧化還應反應。

2、從化合價變化的角度分析

[思考與交流]以氫氣與氧化銅的反應、碳和氧化銅、碳和水蒸氣反應反應為例來分析,氧化還原反應與元素化合價的升降有什么關系?

歸納：

化合價升高被氧化（即氧化反應）；化合價降低被還原（即還原反應）。

結論:

①化合價升高被氧化；化合價降低被還原。

②有元素化合價升降的反應是氧化還原反應；沒有元素化合價升降的反應不是氧化還原反應（即非氧化還原反應）。

③同一氧化還原反應中,化合價升高的總價數等于化合價降低的總價數。

說明：利用化合價升降的觀點，不僅能分析有得氧、失氧的反應，也能分析無得氧失氧但反應前后元素化合價有變化的反應。小結

第三節(jié)氧化還原反應一、化學反類型1、基本反應類型2、氧化反應和還原反應二、氧化還原反應

1、從得氧失氧的角度分析

2、從化合價變化的角度分析隨堂練習

1、下列反應中，屬于氧化還原反應的是（

）。

A、CaCO3受熱分解放出CO2

B、以MnO2為催化劑，KClO3分解放出O2C、鐵與稀硫酸反應

D、2Na＋Cl2=2NａCl2、、分析以下反應，指出元素合價升降情況及發(fā)生反應的情況，不是氧化還原反應的指出類型。①Na＋Cl2=2NaCl②S＋O2=SO2

③Mg＋O2

＝2MgO④CO2＋C=2CO⑤CaCO3=CaO＋CO2↑⑥C+2H2SO4△CO2+2SO2+2H2O【預備知識】

離子化合物：通過陰陽離子結合形成的化合物叫做離子化合物。例如，金屬氧化物和鹽類物質。離子化合物主要在金屬元素和非金屬元素之間形成。

共價化合物：原子間通過共用電子對形成的化合物叫做共價化合物。例如，酸和非金屬氧化物、氫化物等。共價化合物主要在非金屬元素之間形成。

3、從電子轉移的角度分析

〖探索與發(fā)現〗請同學們結合氯氣分別與鈉和氫氣反應，分析電子轉移與氧化還原反應的關系。①氯氣與鈉反應：

原子失去或得到1個電子，化合價升高或降低1價。有電子得失的化學反應是氧化還原反應。Cl2得到電子，化合價降低，被還原；Na失去電子，化合價升高，被氧化。②氯氣與氫氣反應：

對于共價化合物的形成，沒有完全得失電子，只是電子的偏移，也是氧化還原反應。共用電子對偏向或偏離1個電子，化合價降低或升高1價。在現場氯化氫時，電子對偏向Cl原子，化合價降低，被還原；電子對偏離Na原子，化合價升高，被氧化。[結論]

①凡是有電子轉移（得失和偏移）的反應都是氧化還應反應；凡是沒有電子轉移（得失和偏移）的反應都是非氧化還應反應。

②物質失去電子的反應叫做氧化反應；物質得到電子的反應叫做還原反應。

③化合價升高（或降低）的價數等于失去（或得到）的電子數，同一反應中得到電子總數等于失去電子總數。小結①氧化還原反應的概念有化合價升降的反應或有電子轉移（得失或偏移）的反應叫做氧化還原反應。

氧化反應：氧化反應表現為元素化合價升高的反應，實質是物質中某元素的原子失去電子（或電子對偏離）。

還原反應：還原反應表現為元素化合價降低的反應，實質是物質中某元素原子得到電子（或電子對偏向）。

②氧化還原反應的特征：元素的化合價發(fā)生變化。

③氧化還原反應的實質：發(fā)生電子轉移（得失或偏移）。

④氧化還原反應的規(guī)律：同一反應中得失電子總數相等，化合價升降總數相等。

⑤電子轉移和化合價升降的關系：

失去電子→化合價升高→氧化反應；得到電子→化合價降低→還原反應?？谠E：失升氧，得降還。4．基本反應類型與氧化還原反應的關系

［學與問］討論四種基本反應類型與氧化還原反應的關系，并畫出它們之間的關系圖和交叉分類圖。

①置換反應都是氧化還原反應。

②復分解反應都不是氧化還原反應。

③化合反應與分解反應部分是氧化還原反應，其中有單質參加的化合反應與有單質生成的分解反應肯定是氧化還原反應。5．氧化還原反應的表示方法（1）雙線橋法：

①雙線橋法：表示同種元素的原子在反應前后電子得失情況的圖式。

②方法：雙線橋的箭頭始于反應物中化合價發(fā)生變化的元素的原子，指向生成物中發(fā)生化合價變化后對應元素的原子。并標明“失去”或“得到”電子總數。

③步驟：標變價，畫線橋，注得失。課堂練習

請同學們利用雙線橋標出下列反應電子得失情況，并指出哪種物質被氧化？哪種物質被還原？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O用雙線橋應注意的事項：①正確判斷各反應物、生成物各元素的化合價及其變化。②

兩個線橋一個在上、一個在下，線橋的方向是從反應物一方指向生成物一方，首尾都必須對應與發(fā)生化合價變化的同種元素。③

電子符號用“e-”來表示④得失電子總數表示：原子個數×每個原子得失電子數。注意：反應中失去電子的總數等于得到電子的總數。（2）單線橋法：

①含義：單線橋法是表示反應物中原子之間電子轉移的方向和數目的圖式。

②方法：箭頭由化合價升高的原子，指向化合價降低的原子，在線上標出電子轉移總數。

③步驟：標變價，畫線橋，注得失。課堂練習

請同學們利用單線橋標出下列反應電子得失情況，并指出哪種物質被氧化？哪種物質被還原？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑

+2H2O三、氧化劑和還原劑1、概念：（1）氧化劑和還原劑

【氧化劑】在氧化還應反應中，起氧化作用的物質叫做氧化劑，氧化劑具有氧化性。所含元素化合價降低的物質（或得到電子的物質）叫做氧化劑；【還原劑】起還原作用的物質叫做還原劑，還原劑具有還原性。所含元素化合價升高的物質（或失去電子的物質）叫做還原劑。

氧化劑：得電子→化合價降低→被還原還原劑：失電子→化合價升高→被氧化

口訣：失升氧→還原劑；得降還→氧化劑（2）氧化產物和還原產物氧化反應（化合價升高）的產物叫做氧化產物；還原反應（化合價降低）的產物叫做還原產物。（3）氧化性和還原性

①氧化性：氧化劑具有的性質叫做氧化性。

得電子的性質叫做氧化性。化合價可以降低的物質有氧化性。

②還原性：還原劑具有的性質叫做還原性。

失電子的性質叫做還原性。化合價可以升高的物質有還原性。課堂練習

請同學們分析下列化合價變化情況，并指出哪種物質是氧化劑？哪種物質是還原劑？哪種物質是氧化產物？哪種物質是還原產物？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑

+2H2O2、常見的氧化劑和還原劑

（1）氧化劑：化合價可以降低的物質。例如，活潑的非金屬單質：O2、Cl2等；含高價金屬陽離子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些較高化合價元素的化合物：濃H2SO4、HNO3、KMnO4等。

常見氧化劑：O2、Cl2、FeCl3、KMnO4、濃H2SO4、HNO3（2）還原劑：化合價可以升高的物質。例如，活潑或較活潑的金屬：K、Na、Al、Mg等；含低價金屬陽離子的化合物：FeCl2等；某些非金屬單質：C、H2等；含有較低化合價元素的化合物：H2S、KI等。

常見還原劑：

Na、K、C、H2、H2S、KI

（3）既可作氧化劑又可作還原劑的物質：化合價既可以升高，又可以降低的物質。在有可變化合價的化合物中，具有中間價態(tài)的物質既可作氧化劑，又可作還原劑，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等；含有較低化合價元素，同時又含有較高化合價元素的化合物，例如，HCl既可作氧化劑，又可作還原劑。3、氧化性、還原性強弱判斷

氧化性強弱：奪取電子能力的強弱；還原性強弱：失去電子能力的強弱。（1）根據金屬活潑性判斷：還原性：單質的還原性（失電子能力）逐漸減弱；氧化性：金屬陽離子的氧化性（得電子能力）逐漸增強。

（2）根據反應方程式判斷：分析：CuCl2+Fe=Cu+FeCl2氧化性：CuCl2〉FeCl2；還原性：Fe〉Cu。結論：氧化性：氧化劑>氧化產物；還原性：還原劑>還原產物。[活學活用]1、根據化學方程式判斷氧化性和還原性的強弱：

①Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

②2FeCl2+Cl2=2FeCl3

③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2

2、如何用實驗證明氧化性：

Ag+>Cu2+（3）依據元素化合價判斷

最高價—只有氧化性；最低價—只有還原性；中間價—既有氧化性又有還原性。一般而言，對于同一種元素，價態(tài)越高，其氧化性越強；價態(tài)越低，其氧化性越弱。對于同一種元素，價態(tài)越低，其還原性越強；價態(tài)越高，其還原性越弱

【注意】氧化還原性的強弱只與該原子得失電子的難易程度有關，而與得失電子數目的多少無關。得電子能力越強，其氧化性就越強；失電子能力越強，其還原性就越強。四、氧化還應反應的類型

（1）基本型：

不同物質的不同元素之間的氧化還原反應。例如，Fe+CuCl2=FeCl2+Cu.（2）復雜型：

多種物質多種元素之間發(fā)生的氧化或還原的氧化還原反應。例如，3C+2KNO3+S=K2S+N2+3CO2

（3）自身氧化還應反應：

同一種物質既作氧化劑又作還原劑的氧化還原反應。

例如，2KClO3=2KCl+3O2

歧化反應：

同一種物質中的同一種元素化合價既升高又降低的氧化還原反應。

例如，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

（4）歸中反應：同種元素不同價態(tài)間生成同價態(tài)產物的氧化還原反應。例如，2H2S+SO2=3S+2H2O；

KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O

【同種元素氧化還原反應】：

只靠攏，不相交，相鄰價態(tài)不反應。

【練習】

1、請分析上述反應的氧化劑和還原劑及比值，標出電子轉移的方向和數目。

2、請分析5NH4NO3=4N2+9H2O+2HNO3反應類型。小結三、氧化劑和還原劑（1）氧化劑和還原劑（2）氧化劑和還原劑的表現（3）氧化性和還原性（4）氧化性、還原性及其強弱的判斷四、氧化還應反應的類型（1）基本型（2）復雜型（3）自身氧化還原反應（4）歸中反應活學活用

1、具有還原性的離子是（）

A、MnO4-B、NO3-

C、Br-D、Fe3+

2、下列變化需加入還原劑的是（）A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+

C.FeO→Fe3O4D.H3AlO3→HAlO23、已知有如下反應：

①2BrO3-+Cl2=Br2+2ClO3-，

②2FeCl2+Cl2=2FeCl3，

④ClO3-+5Cl-+6H+==3Cl2+3H2O，

③2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2。下列各微粒氧化能力由強到弱的順序正確的是（）

A.ClO3->BrO3->Cl2>Fe3+>I2

B.BrO3->Cl2>ClO3->I2>Fe3+C.BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+>I2

D.BrO3->ClO3->Fe3+>Cl2>I24、今有下列三個氧化還原反應：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2，②2FeCl2+Cl2=2FeCl3

，③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影響Fe2+和Cl-，可加入的試劑是（）

A.Cl2B.KMnO4

C.FeCl3D.HCl〖隨堂練習〗

用雙線橋標出電子得失，指出氧化劑、還原劑；哪種物質被氧化，哪種物質被還原？①2Na＋Cl2＝2NaCl②MnO2＋4HCl＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O③Cl2＋H2O＝HCl＋HClO④2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O知識延伸1．氧化還原規(guī)律2、氧化還原反應方程式配平1．氧化還原規(guī)律

（1）守恒律

氧化還原反應中得失電子總數相等；化合價升降總數相等。即：氧化劑得電子總數＝還原劑失電子總數應用：有關氧化還原反應的計算及配平氧化還原反應方程式。

（2）價態(tài)律

元素處于最高價態(tài)時，只有氧化性，但不一定具有強氧化性；元素處于最低價態(tài)時，只有還原性，但不一定具有強還原性；元素處于中間價態(tài)時，既有氧化性又有還原性，但主要呈現一種性質。應用：判斷元素或物質有無氧化性、還原性。

（3）強弱律

氧化劑

＋

還原劑

＝

還原產物

＋

氧化產物

（強氧化性）（強還原性）（弱還原性）（弱氧化性）┌──────────┐└───────────┘+ne－

－ne－

應用：①比較物質間氧化性或還原性的強弱；②在適宜條件下，用氧化性強的物質制備氧化性弱的物質或用還原性強的物質制備還原性弱的物質。（4）轉化律

同種元素不同價態(tài)之間的氧化還原反應，化合價的變化遵循：高價＋低價─→中間價（歸中反應）中間價─→高價＋低價（歧化反應）同種元素，相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應。應用：分析判斷氧化還原反應能否發(fā)生。（5）難易律

①越易失電子的物質，失后就越難得電子，越易得電子的物質，得后就越難失電子。（注意：難失電子的物質不一定易得電子，難得電子的物質也不一定易失電子。如稀有氣體既難失電子，又難得電子。）

②一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時，還原性最強的優(yōu)先發(fā)生反應；一種還原劑同時和幾種氧化劑相遇時，氧化性最強的優(yōu)先發(fā)生反應。應用：判斷物質的穩(wěn)定性及反應順序。

2、氧化還原反應方程式配平步驟①標變價：確定變價元素、標明化合價。②列變化：計算化合價變化：變化值×下標數。③使相等：計算最小公倍數，使化合價升降總數相等。

④配系數：觀察配平不變價元素(一般先配其它元素，最后配H和O)，檢查后劃等號。AsH3+AgNO3+H2O----As(OH)3+Ag+HNO3-3+3+10化合價升高6化合價降低1×1116663×6①標變價：確定變價元素、標明化合價。②列變化：計算化合價變化：變化值×下標數。③使相等：計算最小公倍數，使化合價升降總數相等。④配系數：觀察配平不變價元素(一般先配其它元素，最后配H和O)，檢查后劃等號。[練習]1、配平方程式C+HNO3（濃）----H2O+NO2+CO20+4+5+4化合價升高4化合價降低14和1的最小公倍數為4×111×

4442[練習]2、配平下列反應方程式：NH3+O2-------NO+H2O-3+20-2化合價升高5化合價降低45和4的最小公倍數為20×44×

5465-2Cu+HNO3------Cu(NO3)2+NO2+H2O0+2+5+4化合價升高2化合價降低12和1的最小公倍數為2×111×2222[練習]3、配平下列反應方程式：+24補充2個不變價的N原子MnO2+HCl--------MnCl2+Cl2+H2O+4+2-10化合價降低2化合價升高12和1的最小公倍數為2×111×2212[練習]4、配平下列反應方程式：+24補充2個不變價的Cl原子Cl2+KOH（濃）----H2O+KCl+KClO3練習：5、配平下列反應方程式：0+5-1化合價升高5化合價降低15和1的最小公倍數為5×11×53563[練習]6、配平下列反應方程式：(NH4)2PtCl6----Pt+NH4Cl+HCl+N2-30化合價升高3×2化合價降低46和4的最小公倍數為12×23×3162+402