金屬資源的利用和保護(hù)

第一章物質(zhì)及其變化第三節(jié)氧化還原反應(yīng)第1課時(shí)氧化還原反應(yīng)一．認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)1.得氧和失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)從得氧和失氧的角度分析下面反應(yīng)=1\*GB3①2CuO+C2Cu+CO2↑=2\*GB3②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑物質(zhì)反應(yīng)物發(fā)生的反應(yīng)（氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)）得氧物質(zhì)C、CO氧化反應(yīng)失氧物質(zhì)CuO、Fe2O3還原反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中，一種物質(zhì)得到氧發(fā)生氧化反應(yīng)，必然有一種物質(zhì)失去氧發(fā)生還原反應(yīng)。也就是說(shuō)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)發(fā)生的，這樣的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。2.從化合價(jià)的變化認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)（1）請(qǐng)標(biāo)出上述兩個(gè)反應(yīng)中各物質(zhì)所含元素的化合價(jià)，比較反應(yīng)前后化合價(jià)有無(wú)變化。+3+20+4+200+4+3+20+4+200+4=1\*GB3①2CuO+C2Cu+CO2↑=2\*GB3②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑【討論】在上述反應(yīng)中，物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)，與物質(zhì)所含元素的化合價(jià)升高或降低有什么關(guān)系？反應(yīng)=1\*GB3①中，C得氧發(fā)生氧化反應(yīng)，所含元素C化合價(jià)升高；CuO失氧發(fā)生還原反應(yīng)，所含元素Cu化合價(jià)降低。反應(yīng)=2\*GB3②中，CO得氧發(fā)生氧化反應(yīng)，所含元素C化合價(jià)升高；Fe2O3失氧發(fā)生還原反應(yīng)，所含元素Fe化合價(jià)降低。【總結(jié)】反應(yīng)=1\*GB3①和=2\*GB3②都有元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生變化。物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高，發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)；物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低，發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)。0+20+2（2）請(qǐng)觀察下面的反應(yīng)，標(biāo)注出發(fā)生化合價(jià)變化的元素。0+20+2Fe＋CuSO4==Cu＋FeSO4在這個(gè)反應(yīng)中，雖然沒(méi)有物質(zhì)得氧或失氧，但是反應(yīng)前后卻有化合價(jià)的變化：Fe元素的化合價(jià)從0升高到+2，發(fā)生氧化反應(yīng)；Cu元素的化合價(jià)從+2降低到0，發(fā)生還原反應(yīng)。這樣的反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)?！纠}】分析下面幾個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化情況：=1\*GB3①2CuO+C2Cu+CO2↑=2\*GB3②H2O+C

H2+CO=1\*GB3①元素的化合價(jià)從升高到，發(fā)生；元素的化合價(jià)從降低到，發(fā)生。=2\*GB3②元素的化合價(jià)從升高到，發(fā)生；元素的化合價(jià)從降低到，發(fā)生?！敬鸢浮?1\*GB3①C0+4氧化反應(yīng)；Cu+20還原反應(yīng)=2\*GB3②C0+2氧化反應(yīng)；H+10還原反應(yīng)二.從電子轉(zhuǎn)移的角度來(lái)認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)反應(yīng)前后有元素化合價(jià)的變化，是氧化還原反應(yīng)的重要特征。那么是什么原因?qū)е略鼗蟽r(jià)的變化呢？即氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？以下列兩個(gè)反應(yīng)來(lái)分析化合價(jià)變化與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系：=1\*GB3①2Na+Cl22NaCl=2\*GB3②H2+Cl22HCl反應(yīng)=1\*GB3①：從原子結(jié)構(gòu)來(lái)看，鈉原子最外層有1個(gè)電子，氯原子最外層有7個(gè)電子。在鈉與氯氣的反應(yīng)中，鈉原子失去1個(gè)電子，帶1個(gè)單位正電荷，成為鈉離子（Na＋）；氯原子得到1個(gè)電子，帶1個(gè)單位負(fù)電荷，成為氯離子（Cl－）；這樣雙方的最外層電子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。反應(yīng)中鈉元素的化合價(jià)從0升高到+1，Na被氧化；氯元素的化合價(jià)從0降低到-1，Cl2被還原。在這個(gè)反應(yīng)中發(fā)生了電子的得失，Na發(fā)生了氧化反應(yīng)，Cl2發(fā)生了還原反應(yīng)。反應(yīng)=2\*GB3②：從原子結(jié)構(gòu)來(lái)看，氫原子最外層有1個(gè)電子，可獲得1個(gè)電子形成2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氯原子最外層有7個(gè)電子，也可獲得1個(gè)電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氫氣和氯氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)，它們都未能把對(duì)方的電子奪過(guò)來(lái)，而是雙方各以最外層1個(gè)電子組成一個(gè)共用電子對(duì)，使雙方原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，由于氯原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引能力比氫原子強(qiáng)，共用電子對(duì)偏向氯原子而偏離氫原子。因此，氫元素的化合價(jià)從0升高到+1，H被氧化；氯元素的化合價(jià)從0降低到-1，Cl2被還原?！窘Y(jié)論】氧化還原反應(yīng)中一定存在電子的轉(zhuǎn)移，有的是電子得失，有的是共用電子對(duì)偏移。這是氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。元素的原子失去電子（或電子對(duì)偏離），則元素的化合價(jià)升高，物質(zhì)被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；元素的原子得到電子（或電子對(duì)偏向），則元素的化合價(jià)降低，物質(zhì)被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。4.氧化還原反應(yīng)的概念氧化還原反應(yīng)：有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)：表現(xiàn)為被氧化的元素的化合價(jià)升高，實(shí)質(zhì)是該元素的原子失去（或偏離）電子的過(guò)程；還原反應(yīng)：表現(xiàn)為被氧化的元素的化合價(jià)降低，實(shí)質(zhì)是該元素的原子得到（或偏向）電子的過(guò)程。三．四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系(1)一定屬于氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)是置換反應(yīng)。(2)一定不屬于氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。(3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)，一定是氧化還原反應(yīng)。四．元素化合價(jià)的判斷正確分析氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，判斷氧化劑和還原劑，其前提是確定物質(zhì)中各元素(特別是變價(jià)元素)的化合價(jià)。先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的規(guī)則，求解其他元素的化合價(jià)。常見(jiàn)元素的化合價(jià)，可以借助化合價(jià)口訣來(lái)記憶：一價(jià)氫、氯、鉀、鈉、銀；二價(jià)氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價(jià)磷；說(shuō)變價(jià)也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價(jià)最常見(jiàn)?！菊n后總結(jié)】1.對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程可以歸納如下表：得氧失氧觀點(diǎn)化合價(jià)升降觀點(diǎn)電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)氧化反應(yīng)得氧化合價(jià)升高失去（或偏離）電子還原反應(yīng)失氧化合價(jià)降低得到（或偏向）電子氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)發(fā)生；特征是存在元素的化合價(jià)升降；本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移（得失或偏移）。2.氧化還原反應(yīng)有下列兩種關(guān)系：①化合價(jià)升高?失電子?被氧化?發(fā)生氧化反應(yīng)②化合價(jià)降低?得電子?被還原?發(fā)生還原反應(yīng)【典例1】下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述中，正確的是（）A.一定有氧元素參加B.還原劑本身被還原C.氧化反應(yīng)一定先于還原反應(yīng)發(fā)生D.一定有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）【答案】D【解析】A.氧化還原反應(yīng)中不一定有氧元素參加，A錯(cuò)誤；B.還原劑本身被氧化，B錯(cuò)誤；C.氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，C錯(cuò)誤；D.氧化還原反應(yīng)中一定有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移），D正確，答案選D。【典例2】下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是（）高溫A．H2還原CuO的反應(yīng)只屬于還原反應(yīng)高溫B．置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，所以3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2既是置換反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)C．3O2===2O3是氧化還原反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)【答案】D【解析】氧化還原反應(yīng)是一個(gè)整體，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)必然同時(shí)發(fā)生在同一個(gè)反應(yīng)中，在H2＋CuOCu＋H2O過(guò)程中，對(duì)CuO而言是化合價(jià)降低被還原，發(fā)生了還原反應(yīng)，對(duì)H2而言，則是化合價(jià)升高被氧化，發(fā)生了氧化反應(yīng)，A錯(cuò)；置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，但CO與Fe2O3的反應(yīng)不是置換反應(yīng)，所以B錯(cuò)。反應(yīng)前后氧元素的化合價(jià)都沒(méi)變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，C錯(cuò)；復(fù)分解反應(yīng)只是反應(yīng)物互相交換成分重新組合成新的物質(zhì)，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，所以，復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)，D對(duì)?！镜淅?】下列不屬于四種基本反應(yīng)類型，但屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A．2KClO3eq\o(=,\s\up11(MnO2),\s\do4(△))2KCl＋3O2↑B．2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2NaClC．Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑D．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up17(高溫))2Fe＋3CO2【答案】D【解析】A是分解反應(yīng)，B為化合反應(yīng)，C為置換反應(yīng)，D不屬于四種基本反應(yīng)類型；它們均是氧化還原反應(yīng)?；A(chǔ)練1．判斷正誤A．有氧元素參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)（）B．分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)（）C．有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)（）D．在反應(yīng)中不一定所有元素的化合價(jià)都發(fā)生了變化（）E．肯定有一種元素被氧化，就有另一種元素被還原（）F．某元素從化合態(tài)變成游離態(tài)時(shí)，該元素一定被還原（）G．非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只作氧化劑（）H．金屬陽(yáng)離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)（）2．下列變化屬于氧化反應(yīng)的是（）A．H+→H2O B．SO3→H2SO4C．Fe3+→Fe2+ D．Cl—→Cl23．下列反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B．CuO+2HCl=CuCl2+H2OC．3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2D．3Fe+4H2O=Fe3O4+4H24．下列生活中的一些變化或現(xiàn)象，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的是（）①冶煉金屬②由S制H2SO4③燃料的燃燒④鐵生銹⑤鹽酸灑在大理石地板上，有氣泡產(chǎn)生⑥鐵釘置與硫酸銅溶液中，表面出現(xiàn)一層銅⑦久置的石灰水出現(xiàn)“白膜”⑧打開汽水瓶蓋，有氣泡冒出⑨氫氣和氯氣在光照的條件下爆炸生成氯化氫=10\*GB3⑩制印刷電路板時(shí)常用氯化鐵溶液作“腐蝕液”A．①③④⑥⑩ B．①②③⑥⑦⑧C．④⑤⑦⑧⑨ D．①②③④⑥⑨⑩5．下列反應(yīng)中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在同一元素中進(jìn)行的是（）+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O+CuSO4==FeSO4+Cu==2KCl+3O2+O2==2NO26．標(biāo)出下列化合物中畫線元素的化合價(jià)KMnO4HClONa2O2KClO3Fe2O3Na2CO3NH4NO3NaHSO4H2SO31.日常生活中與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，下列現(xiàn)象與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是（）A.銅綠獎(jiǎng)?wù)律铣霈F(xiàn)銅綠[Cu2（OH）2CO3]B.充有H2的“喜洋洋”娃娃遇明火發(fā)生爆炸C.大理石雕像被酸雨腐蝕破壞D.輪船底部生銹7.下列不屬于氧化還原反應(yīng)的是（）+O22H2OB.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C.3O2==2O3D.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O8．P單質(zhì)在反應(yīng)4P＋3KOH＋3H2O=3KH2PO2＋PH3中（）A．被氧化 B．被還原C．既被氧化又被還原 D．既未被氧化又未被還原9．現(xiàn)有下列反應(yīng)：+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2ONH3↑+CO2↑+H2O（1）有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)是(用序號(hào)填空)（2）寫出既屬于離子反應(yīng)又屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式：能力練10．古詩(shī)詞是古人為我們留下的寶貴精神財(cái)富，下列詩(shī)句不涉及氧化還原反應(yīng)的是（）A．野火燒不盡，春風(fēng)吹又生B．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干C．粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間D．爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇11．下列有關(guān)四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的說(shuō)法正確的是（）A．化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)B．分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)C．置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)12．海水提溴過(guò)程中，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生作用以達(dá)到富集的目的，化學(xué)反應(yīng)為Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4，下列說(shuō)法正確的是（）A．Br2發(fā)生了還原反應(yīng)B．SO2在反應(yīng)中被還原C．Br2在反應(yīng)中失去電子D．該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)13．下列變化過(guò)程中，加人氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是（）A.Cl2→Cl- B.I-→I2 C.SO2→SO32- D.CuO→Cu14．下列反應(yīng)中既屬于化合反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A.SO2+H2O2=H2SO4 B.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2AgC.2HClO=2HCl+O2↑ D.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O15．下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是（）