创新设计必修一第二章 第三节 第1课时Word格式文档下载.docx
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(2)反应:
2Na+Cl22NaCl
反应前后有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。
3.从电子转移的角度
H2+Cl22HCl
反应前后有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。
【自主思考】
1.
(1)氧化反应或还原反应能单独存在吗?
(2)判断氧化还原反应的依据是什么?
提示
(1)不能。
因为在化学反应中,有失去电子的原子,就必然有得到电子的原子。
有化合价升高的元素,就必然有化合价降低的元素,所以氧化反应和还原反应必须同时存在于同一个化学反应里,不可能单独存在。
(2)氧化还原反应的判断依据是看反应前后是否有元素化合价的变化。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.关系图示
即:
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(填“一定”、“不一定”或“一定不”,下同)
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。
①有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
②有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
2.特殊实例
值得注意的是,四种基本反应类型不包括所有的反应,例如:
(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型,但却属于氧化还原反应。
(2)3O22O3不属于四种基本反应类型,属于非氧化还原反应。
三、氧化还原反应的基本概念和实质
1.基本概念和实质
(1)基本概念
(2)实质:
电子的转移(即电子的得失或偏移)。
(3)特征:
元素化合价发生变化。
2.反应中概念间的关系
(1)氧化剂在反应中化合价降低→得电子→发生还原反应→生成还原产物。
(2)还原剂在反应中化合价升高→失电子→发生氧化反应→生成氧化产物。
2.在氧化还原反应中,得电子的和失电子的可以是同一种物质或元素吗?
提示 可以。
如2H2O2H2↑+O2↑(同一种物质),2H2O22H2O+O2↑(同一种元素)。
[效果自测]
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。
( )
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。
(3)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高,而无元素化合价的降低。
(4)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂,失电子的原子被还原。
(5)当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。
(6)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。
(7)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化。
(8)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就一定是还原剂。
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
(6)√ (7)×
(8)×
2.判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是( )
A.观察是否发生了化合反应
B.观察是否有氧气参加反应
C.观察是否有单质参加反应
D.观察反应前后是否有元素的化合价发生变化
答案 D
3.下列反应属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
解析 只有C项中元素的化合价发生变化。
答案 C
4.某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:
由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂B.还原剂
C.氧化产物D.还原产物
解析 在反应中失去电子,作还原剂。
答案 B
5.对于反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2,请回答:
(1)氧化剂是________,发生氧化反应的物质是________。
(2)被氧化的元素是________,还原产物是________。
(3)生成3molCO2转移电子________mol。
答案
(1)Fe2O3 CO
(2)碳或C Fe (3)6
探究一、氧化还原反应概念间的关系
【探究讨论】
1.在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低?
提示 氧化还原反应中化合价升高与降低必然同时发生,不能独立存在。
2.
(1)氧化还原反应中,有一种元素被氧化就一定有另一种元素被还原吗?
(2)氧化还原反应中一种反应物是氧化剂,必然有另外一种物质作还原剂吗?
提示
(1)不一定。
被氧化和被还原的元素可以是同一种元素,如H2O2分解时,被氧化和被还原的元素都是氧。
(2)不一定。
氧化剂和还原剂可以是同一种物质,如H2O2、KMnO4分解。
【点拨提升】
1.氧化还原反应的基本概念间的关系
记忆口诀:
氧→得→降→还→还→还
还→失→升→氧→氧→氧
氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
2.氧化还原反应概念辨析易错点拨
(1)在氧化还原反应中,一种反应物不一定只表现出一种性质。
如反应4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中,参加反应的HCl一半表现了还原性,另一半表现了酸性。
(2)得电子难的元素不一定易失去电子。
如碳元素、稀有气体元素既不容易失电子也不容易得电子。
(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化,也可能被还原。
如HCl转化为Cl2,氯元素被氧化,CuO转化为Cu,铜元素被还原。
【典题例证1】 下列反应(条件均省略)中,反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( )
A.2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑
B.2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
C.4HNO3===2H2O+4NO2↑+O2↑
D.HgS+O2===Hg+SO2
解析 A项中K、O元素化合价没变,错误;
B项中K元素化合价没变,错误;
C项中H元素化合价没变,错误。
【学以致用1】 已知CaH2中Ca为+2价,对于CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列说法正确的是( )
A.H2都是还原产物
B.H2都是氧化产物
C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
解析 分析反应中元素化合价的变化,如下:
a2+22===a()2+22↑
故CaH2中的失去电子,其氢元素被氧化;
H2O中的得到电子,其氢元素被还原,H2既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物与还原产物的质量比为1∶1。
选项D正确。
探究二、氧化还原反应中电子转移的表示
1.在用双线桥法表示电子转移情况时,箭头的指向能表示电子转移的方向吗?
两个线桥上表示的电子总数有何关系?
提示 双线桥不能表示电子转移方向;
只能表明同一元素原子的电子转移情况。
两个线桥上电子总数相等。
2.在用单线桥法表示电子转移情况时,箭头指向的含义是什么?
提示 单线桥法箭头指向为氧化剂和还原剂之间转移电子的方向。
1.双线桥法
(1)含义:
表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
(2)示例:
(3)使用注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等。
③电子转移数用a×
be-形式表示,a表示发生氧化或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略。
2.单线桥法
表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要写“失去”、“得到”。
核心提示:
双线桥法“线桥”从反应物到产物,单线桥法“线桥”只连反应物。
【典题例证2】 实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)用双线桥法表示出电子转移情况:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+3Cl2↑+8H2O。
(2)用单线桥法表示出电子转移情况:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O。
(3)该反应中氧化剂是__________,发生氧化反应的是__________。
解析 反应中锰元素化合价由+7价降低到+2价,氯元素由-1价升高到氯气中的0价,高锰酸钾是氧化剂,发生还原反应,盐酸作还原剂,发生氧化反应,结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。
答案
【学以致用2】 下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是( )
解析 A项,锌失去电子,氢元素得到电子,错误;
B项,氯酸钾中氯元素由+5价降低到0价,得到5个电子,盐酸中氯元素由-1价升高到0价,失去5个电子,正确;
C项,2mol铁失去6mol电子,3mol氯气得到6mol电子,错误;
D项,1mol铜失去2mol电子,硝酸得到2mol电子,错误。
1.下列变化中,属于还原反应的是( )
A.Cl-→Cl2B.FeCl2→FeCl3
C.C→CO2D.KMnO4→MnO2
解析 物质发生还原反应时,所含元素的化合价将降低,其中Cl-→Cl2,化合价由-1价升高为0价,被氧化;
FeCl2→FeCl3,铁元素化合价由+2→+3,发生氧化反应;
C→CO2,碳元素化合价由0→+4,发生氧化反应;
KMnO4→MnO2,锰元素化合价由+7→+4,发生还原反应。
2.硫单质在反应3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O中的变化是( )
A.被氧化B.被还原
C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原
解析 该反应中单质硫中的硫元素化合价为0价,一部分升高到+4价,一部分降低到一2价,故在反应中硫单质既被氧化又被还原。
3.下列说法正确的是( )
A.化合价升高的反应是还原反应
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应与还原反应同时发生
D.反应物要么发生氧化反应,要么发生还原反应
解析 元素化合价升高的反应为氧化反应;
只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;
氧化反应与还原反应一定同时发生;
反应物中有些物质可能既不发生氧化反应也不发生还原反应,如反应HCl+NaOH===NaCl+H2O,为非氧化还原反应,HCl和NaOH既没有发生氧化反应也没有发生还原反应,但在Cl2+H2OHCl+HClO中,Cl2既发生氧化反应又发生还原反应。
4.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
该反应中被氧化的元素是( )