氧化还原反应学案4高一化学.docx

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氧化还原反应学案4高一化学

第3节

氧化剂和还原剂

第1课时　氧化还原反应

1.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化，实质是有电子转移。

2．氧化反应是元素化合价升高的反应；还原反应是元素化合价降低的反应。

3．氧化还原反应电子转移的表示方法：

双线桥法和单线桥法。

4．置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应。

对应学生用书P36

1．什么是氧化反应、还原反应？

提示：

（1）氧化反应：

物质得到氧的反应。

（2）还原反应：

物质失去氧的反应。

2．四种基本类型反应是怎样定义的？

提示：

（1）化合反应：

由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。

（2）分解反应：

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。

（3）置换反应：

一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

（4）复分解反应：

两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。

化学反应与元素化合价的变化

[新知探究]

探究　有如下反应：

①铜与氧气反应　②氧化铜与氢气反应　③铁与CuSO4溶液反应　④碳酸钙高温分解　⑤NaCl溶液与AgNO3溶液的反应。

（1）请写出它们的化学方程式，并标出反应前后各元素的化合价。

提示：

①2C＋22C

②C＋2C＋2

③F＋C===F＋C

④CC＋↑

⑤NC＋A===AC↓＋N

（2）反应前后元素化合价发生变化的反应是①②③，元素化合价未发生变化的反应是④⑤。

（3）化学反应与元素化合价变化的关系

①从反应过程中元素化合价有无变化的角度，可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

②氧化还原反应：

在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。

③氧化反应和还原反应

氧化反应：

反应物所含元素化合价升高的反应。

还原反应：

反应物所含元素化合价降低的反应。

[必记结论]

（1）氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。

（2）记住常见元素的化合价：

钾钠银氢＋1价；钙镁钡锌＋2价，氟氯溴碘－1价，氧硫通常－2价，＋1亚铜＋2铜，＋2亚铁＋3铁，铝是＋3价。

（3）反应物所含元素发生氧化反应，也称被氧化；反应物所含元素发生还原反应，也称被还原。

[成功体验]

1．（好题共享·选自人教版教材P38·T6）下列反应中，属于氧化还原反应的是（　　）

A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

B．CaO＋H2O===Ca（OH）2

C．2H2O22H2O＋O2↑

D．CaCO3CaO＋CO2↑

答案：

C

氧化还原反应的实质

[新知探究]

探究1

（1）将金属钠在氯气中点燃，现象：

钠在氯气中剧烈燃烧，产生黄色火焰和白色颗粒；化学方程式：

2Na＋Cl22NaCl，该反应是氧化还原反应。

（2）钠原子和氯原子是经过怎样的变化形成Na＋和Cl－，进而形成氯化钠的？

提示：

探究2　实验

（1）把几粒锌放到盛有少量CuSO4溶液的烧杯中，观察现象：

锌粒表面有红色物质生成，溶液的蓝色变浅至退去，化学方程式：

Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，离子方程式：

Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应是氧化还原反应。

（2）填写下表空格。

装置及操作

现象

解释

（1）锌片表面析出红色固体；

（2）溶液蓝色变浅；

（3）电流表指针发生偏转。

（1）Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn2＋无色，Cu为红色。

（2）反应过程中有电子转移，形成电流

结论：

氧化还原反应的实质：

电子转移。

[必记结论]

（1）氧化反应：

反应物所含元素失去电子的反应。

还原反应：

反应物所含元素得到电子的反应。

（2）氧化反应和还原反应同时产生，同时消失。

（3）化合价变化，得失电子，反应类型的关系口决：

“升、失、氧”：

元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应。

“降、得、还”：

元素化合价降低，得到电子，发生还原反应。

[成功体验]

2．判断正误。

（1）氧化还原反应的实质是元素化合价发生变化。

（　　）

（2）Zn和CuSO4溶液反应时，Zn被还原成Zn2＋。

（　　）

（3）1molCl2参加反应时一定转移2mol电子。

（　　）

（4）NA个钠原子变成钠离子时，失去NA个电子。

（　　）

（5）非氧化还原反应中，可能有电子转移。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

3．在H2＋CuOCu＋H2O反应中，________元素化合价升高，________电子，发生________反应；________元素化合价降低，________电子，发生________反应。

答案：

氢（或H）　失去　氧化　铜（或Cu）　得到　还原

对应学生用书P37

考查化学反应的分类

1.化学反应的分类

（1）根据反应物和生成物类别和种数多少分：

化学反应

（2）根据反应中是否有离子参加：

化学反应

（3）根据反应中是否有电子转移：

化学反应

2．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系

（1）所有的置换反应都是氧化还原反应。

（2）所有的复分解反应都不是氧化还原反应。

（3）有单质参加的化合反应都是氧化还原反应，有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。

[例1]　有以下5个反应（反应条件略）：

A．Na2O＋CO2===Na2CO3

B．CH4＋2O2===CO2＋2H2O

C．2KClO3===2KCl＋3O2↑

D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

E．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

属于化合反应的有________（填编号，下同），属于分解反应的有________，属于置换反应的有________，属于复分解反应的有________，属于氧化还原反应的有________。

[解析]　A项，属于化合反应，无单质参加反应，故属于非氧化还原反应；B项，不属于四种基本类型反应，有元素化合价变化，属于氧化还原反应；C项，属于分解反应，有单质生成，故属于氧化还原反应；D项，属于置换反应，故属于氧化还原反应；E项，属于复分解反应，属于非氧化还原反应。

[答案]　A　C　D　E　BCD

（1）有些反应属于氧化还原反应，但不一定属于四种基本类型反应。

如CH4＋2O2CO2＋2H2O。

（2）从不同角度对化学反应进行分类时，存在交叉现象。

如2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑属于氧化还原反应，置换反应，离子反应。

（1）例1中的5个反应，属于离子反应的是________。

答案：

DE

（2）例1中5个反应，既属于离子反应又属于氧化还原反应的是________。

答案：

D

考查氧化还原反应中微粒间转化和电子转移的表示方法

1．氧化还原反应中微粒间转化关系

2．氧化还原反应电子转移的表示方法

（1）双线桥法。

①基本步骤：

②注意事项：

a．箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。

b．必须注明“得到”或“失去”字样。

c．失去电子总数与得到电子总数相等。

（2）单线桥法。

①基本步骤：

②注意事项：

a．单线桥必须画在反应物中。

b．箭头指向得电子元素，箭尾指向失电子元素。

c．标明电子转移的总数，不标“得、失”。

[例2]　已知：

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。

（1）标出该反应中电子转移的方向和数目。

（2）该反应中________被还原，________被氧化。

（3）在该反应中，若有2mol电子发生转移，在标准状况下，可生成CO2的体积为_____。

[解析]　解答此类题目应先标出各元素的化合价，然后结合化合价变化情况标出反应中电子转移的方向和数目，最后进行分析与计算。

该反应中，Fe元素化合价由＋3价降低到0价，Fe2O3被还原；C元素化合价由＋2价升高至＋4价，CO被氧化；整个过程，遵循化合价升高的总数＝化合价降低的总数＝得电子总数＝失电子总数，因为OO2，故当转移2mol电子时，生成n（CO2）＝1mol，V（CO2）＝22.4L。

[答案]　

（1）

（2）Fe2O3　CO　（3）22.4L

（1）氧化还原反应遵循质量守恒、得失电子守恒。

（2）氧化还原型离子反应遵循质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。

（3）氧化还原反应中，电子转移总数＝变价元素原子数×（高价－低价）。

（1）若例2反应中有1.5NA个电子转移，则生成多少克铁？

解析：

Fe～3e－

1mol3NA

n1.5NA

n＝0.5mol，m（Fe）＝28g。

答案：

28g

（2）例2中，在实验室实际耗用CO在标准状况下的体积________（填“大于”“小于”或“等于”）22.4L。

解析：

实验中用CO赶尽装置中的空气，并用CO冷却Fe，故实际使用CO的体积大于参加反应的CO的体积（生成CO2的体积）。

答案：

大于

对应学生用P38

[课堂双基落实]

1．（好题共享·选自人教版教材P38·T5）下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是（　　）

A．一定有氧元素参加

B．元素化合价降低时发生氧化反应

C．氧化反应一定先于还原反应发生

D．一定有电子转移（得失或偏移）

解析：

选D　A项，氧化还原反应中不一定有氧元素参加，如2Na＋Cl22NaCl；B项，元素化合价升高时发生氧化反应；C项，氧化反应与还原反应同时发生。

2．（好题共享·选自人教版教材P38·T4改编）下列四种基本类型的反应中，一定有电子转移的反应是（　　）

A．化合反应　　　　　　　　B．分解反应

C．置换反应D．复分解反应

解析：

选C　有电子转移的反应属于氧化还原反应，四种基本类型的反应中，置换反应一定是氧化还原反应。

3．氧化还原反应在生产、生活中广泛存在，下列生产、生活中的实例不涉及氧化还原反应的是（　　）

A．金属冶炼B．燃放鞭炮

C．食物腐败D．点制豆腐

解析：

选D　A项，金属冶炼是金属元素得电子被还原的过程；B项，燃放鞭炮是火药燃烧的反应，属于剧烈的氧化还原反应；C项，食物腐败属于缓慢氧化过程；D项，点制豆腐属于胶体聚沉的过程。

4．下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是（　　）

解析：

选D　A中得失电子不守恒，每生成3molO2，应失去6×2e－，生成2molKCl应得到2×6e－，错误；B中生成1molCl2应转移2mole－，有2molHCl未失去电子，错误；C中一部分Cl2得到电子，一部分Cl2失去电子，电子数目为1×e－，且“得”“失”标注错误，C错。

5．实验室可用2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑制备O2。

（1）该反应中________元素得电子，发生________反应；________元素失电子，发生________反应。

（2）转移2mol电子时，生成标准状况下的O2________L。

解析：

（1）2Na2＋2H2O===4＋↑，氧元素由－1→－2价，得电子发生还原反应；氧元素由－1→0价，失电子发生氧化反应。

（2）由O2～2e－的关系式可知，当转移2mol电子时，生成1molO2，在标准状况下的体积为V（O2）＝1mol×22.4L·mol－1＝22.4L。

答案：

（1）氧（O）　还原　氧（O）　氧化　

（2）22.4

【…、￥。

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