高中化学 第二章 化学物质及其变化 第三节 氧化还原反应第1课时氧化还原反应学案 新人教版必修1.docx

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高中化学第二章化学物质及其变化第三节氧化还原反应第1课时氧化还原反应学案新人教版必修1

第三节氧化还原反应

第一课时　氧化还原反应

[课标要求]

1．了解氧化反应、还原反应的概念。

2．从化合价升降、电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应。

3．培养由现象到本质的科学探究意识。

1.氧化还原反应的特征是元素化合价的升降。

2．氧化还原反应的实质是电子转移（电子得失或共用电子对的偏移）。

3．反应物→得电子→所含元素的化合价降低→被还原→发生还原反应。

反应物→失电子→所含元素的化合价升高→被氧化→发生氧化反应。

4．两种电子转移的表示方法：

单线桥法、双线桥法。

1．从得失氧的角度认识氧化还原反应

对于反应2CuO＋C

2Cu＋CO2↑：

（1）CuO失氧，发生了还原反应，被C还原，得到Cu。

（2）C得氧，发生了氧化反应，被CuO氧化，得到CO2。

结论：

从得失氧的角度看，一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。

2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应

（1）对于反应CuO＋H2

Cu＋H2O：

①CuO中铜元素化合价降低，发生还原反应，被H2还原，得到Cu。

②H2中氢元素化合价升高，发生氧化反应，被CuO氧化，得到H2O。

（2）对于反应2Na＋Cl2

2NaCl：

（反应物、生成物均无氧元素）

①氯元素化合价降低，发生还原反应，被Na还原。

②钠元素化合价升高，发生氧化反应，被Cl2氧化。

结论：

从反应前后元素化合价升降的角度看，只要反应前后有元素化合价升降的反应，就叫氧化还原反应。

3．从电子转移的角度认识氧化还原反应

（1）反应：

2Na＋Cl2

2NaCl

①氯元素化合价降低，氯原子得电子，发生还原反应，被还原。

②钠元素化合价升高，钠原子失电子，发生氧化反应，被氧化。

（2）反应：

H2＋Cl2

2HCl

①氯元素化合价降低，共用电子对偏向氯原子，发生还原反应，被还原。

②氢元素化合价升高，共用电子对偏离氢原子，发生氧化反应，被氧化。

结论：

从电子转移的角度看，化学反应中凡是有电子转移（电子得失或共用电子对的偏移）的反应叫氧化还原反应。

[特别提醒]　氧化还原反应中，氧化反应和还原反应一定同时发生。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）氧化还原反应中一定有氧元素参加（×）

（2）Fe→FeSO4的过程是被氧化的过程（√）

（3）在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无化合价的降低（×）

（4）置换反应一定是氧化还原反应（√）

（5）氧化还原反应过程中得电子的物质在反应中被氧化（×）

2．下列反应是氧化还原反应的是（　　）

A．CaCO3

CaO＋CO2↑

B．CH4＋2O2

2H2O＋CO2

C．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

D．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋3H2O

解析：

选B　B项中碳元素的化合价由－4价变为＋4价，氧元素的化合价由0价变为－2价，属于氧化还原反应。

1．基本概念

反应类型

化合价变化

电子转移

氧化反应

物质所含元素化合价升高的反应

物质所含元素原子失去（或偏离）电子的反应

还原反应

物质所含元素化合价降低的反应

物质所含元素原子得到（或偏向）电子的反应

氧化还

原反应

有元素化合价升降的化学反应

有电子得失（或偏移）的化学反应

反应中被还原的物质是CuSO4，被氧化的物质是Fe，

被氧化的元素是铁，被还原的元素是铜，

氧化产物是FeSO4，还原产物是Cu。

2．氧化还原反应的特征

一种或几种元素的化合价发生变化。

3．氧化还原反应的实质

氧化还原反应的实质是电子转移（得失或偏移）。

1．判断氧化还原反应的依据是什么？

如何记忆常见元素的化合价？

提示：

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。

记忆常见元素的化合价可利用如下口诀：

钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价，

氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价，

铜正一二铝正三，铁有正二和正三，

碳有正二和正四，硫有负二正四六。

2．在反应2KClO3

2KCl＋3O2↑中，哪种元素被还原？

哪种物质是氧化产物？

提示：

反应中元素化合价的变化情况为

2K

2K

＋3

2↑

化合价降低的元素被还原，即氯元素；化合价升高得到的物质是氧化产物，即氧气。

3．置换反应一定是氧化还原反应吗？

提示：

置换反应中一定有元素化合价的变化，一定属于氧化还原反应。

1．氧化还原反应概念间的关系

记忆口诀：

升→失→氧→氧→氧

降→得→还→还→还

2．氧化还原反应中电子转移的表示方法

（1）双线桥法

表明一种元素反应前后的电子得失（或偏移）情况。

①双线桥法表示电子转移的基本步骤

③注意事项：

a．箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。

b．采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。

得到与失去的电子总数相等。

（2）单线桥法

表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。

①单线桥法表示电子转移的基本步骤

③注意事项

a．单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；

b．箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。

3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

即：

（1）置换反应一定是氧化还原反应。

（2）复分解反应一定不是氧化还原反应。

（3）有单质参加的化合反应是氧化还原反应。

（4）有单质生成的分解反应是氧化还原反应。

1．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是（　　）

A．元素化合价升高的反应是还原反应

B．物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低

C．有电子转移的反应就是氧化还原反应

D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应

解析：

选C　元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；失去电子应表现为化合价升高，B项错误；有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误。

2．

（1）分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。

①2Na＋Cl2

2NaCl________________________________________________；

②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O__________________________________________。

（2）分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。

①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4＋2NaCl_____________________________________；

②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2______________________________________________。

解析：

首先分析各个反应中元素化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。

答案：

②非氧化还原反应

（2）①非氧化还原反应

②

[方法技巧]

分析氧化还原反应中基本概念及其关系的解题方法

（1）正确标出反应前后变价元素的化合价。

（2）熟记氧化还原反应中各概念之间的对应关系。

（3）在分析电子转移总数时，不能将得电子数和失电子数加和作为转移电子数。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是（　　）

A．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏

B．充有氢气的气球遇明火爆炸

C．铁制菜刀生锈（Fe2O3·nH2O）

D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2（OH）2CO3]

解析：

选A　A项，酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，正确；B项，充有氢气的气球遇明火爆炸，生成水，属于氧化还原反应，错误；C项，铁生锈时，Fe→Fe2O3·nH2O，属于氧化还原反应过程，错误；D项，金属铜生成铜绿，Cu→Cu2（OH）2CO3，属于氧化还原反应，错误。

2．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是（　　）

A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原

B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质

C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应

D．只有氧化没有还原的反应是不存在的

解析：

选C　氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。

3．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是（　　）

A．氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液

B．铁片置于硫酸铜溶液中

C．铁在氧气中燃烧

D．二氧化碳通入澄清石灰水中

解析：

选B　凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，B、C属于氧化还原反应，在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应，A、B属于离子反应。

4．下列变化过程属于氧化反应的是（　　）

A．HCl→H2　　　　　　　B．Mg→Mg2＋

C．Cl－→AgClD．CuO→Cu

解析：

选B　物质要发生氧化反应，则所含元素的化合价升高。

A项，HCl→H2化合价降低，错误；B项，Mg→Mg2＋化合价升高，正确；C项，Cl－→AgCl化合价没有改变，错误；D项，CuO→Cu化合价降低，错误。

5．Fe2O3＋2Al

Al2O3＋2Fe所属基本反应类型是________。

在该反应中________元素的化合价升高，该元素的原子________电子，被________；而________元素的化合价降低，该元素的原子________电子，被________。

该反应中，Fe2O3发生了________反应，Al发生了________反应，________是氧化产物，________是还原产物。

解析：

从反应类型上看该反应是置换反应，分析物质中元素化合价的变化知：

Fe的化合价由＋3价降到0价，被还原，得到的铁是还原产物；Al的化合价由0价升到＋3价，发生氧化反应，得到的Al2O3是氧化产物。

答案：

置换反应　铝　失去　氧化　铁　得到　还原　还原　氧化　Al2O3　Fe

1．下列反应属于氧化还原反应的是（　　）

A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

B．CO2＋H2O===H2CO3

C．2H2O2

2H2O＋O2↑

D．CaCO3

CaO＋CO2↑

解析：

选C　有元素化合价升降的反应是氧化还原反应；在反应2H2O2

2H2O＋O2↑中，氧元素的化合价由－1一部分升高到0价，一部分降低到－2价。

2．下列变化过程中，属于还原反应的是（　　）

A．HCl→Cl2　　　　　　　B．Na→Na＋

C．CO→CO2D．Fe3＋→Fe

解析：

选D　元素化合价降低的反应属于还原反应。

3．氧化还原反应发生在同种元素之间的是（　　）

A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

C．H2＋CuO

Cu＋H2O

D．2H2O

2H2↑＋O2↑

解析：

选B　反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，H2S→S，硫元素化合价升高被氧化，SO2→S，硫元素化合价降低被还原。

4．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是（　　）

A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3

C．Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

D．MgCl2（熔融）

Mg＋Cl2↑

解析：

选C　A项属于置换反应；B项属于复分解反应；D项属于分解反应且属于氧化还原反应；C项，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。

5．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是（　　）

A．H2还原CuO的反应只属于还原反应

B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应

C．3O2

2O3是氧化还原反应

D．复分解反应一定不是氧化还原反应

解析：

选D　氧化还原反应是一个整体，氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中，在H2＋CuO

Cu＋H2O过程中，对CuO而言是失去氧被还原，发生了还原反应，对H2而言，则是得到氧被氧化，发生了氧化反应。

置换反应都是氧化还原反应，但CO与Fe2O3的反应不是置换反应，所以B错。

复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质，没有电子转移，所以，复分解反应一定不是氧化还原反应。

C中反应前后氧元素的化合价都没变化，属于非氧化还原反应。

6．在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，则下列说法正确的是（　　）

①元素X被氧化　②元素Y被氧化　③元素X发生还原反应　④元素Y发生还原反应

A．①②B．③④

C．②③D．①④

解析：

选D　根据题意知，X元素的原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y元素的原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。

7．下列氧化还原反应中，电子得失情况表示不正确的是（　　）

解析：

选A　在反应2Na＋S===Na2S中，Na→Na2S，钠元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，S→Na2S，硫元素化合价降低，得到电子发生还原反应，A项不正确。

8．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为2KNO3＋S＋3C

K2S＋N2↑＋3CO2↑。

该反应中被氧化的元素是（　　）

A．CB．N

C．N和SD．N和C

解析：

选A　元素化合价升高被氧化，发生氧化反应。

反应前后：

C由0―→＋4价，被氧化；S由0―→－2价，被还原，N由＋5―→0价，被还原。

9．对于反应MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（1）MnO2在反应中________电子，所含元素化合价________，发生________反应。

（2）HCl在反应中_______电子，所含元素化合价_______，发生________反应。

解析：

根据氧化还原反应的基本概念分析可以得出正确结果。

答案：

（1）得到　降低　还原　

（2）失去　升高　氧化

10．饮用水中的NO

对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO

的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO

还原为N2，其化学方程式为

10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O

请回答下列问题：

（1）上述反应中，________元素的化合价升高，则该元素的原子________（填“得到”或“失去”）电子；而________元素的化合价降低，则该元素的原子被________（填“氧化”或“还原”）。

（2）用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________。

解析：

在上述反应中铝元素由0价变为＋3价，化合价升高，失去电子，被氧化；氮元素由＋5价变为0价，化合价降低，得到电子，被还原。

答案：

（1）Al　失去　N　还原

1．如果某元素的化合价由化合态变为游离态，则它（　　）

A．有可能被氧化，也有可能被还原

B．被氧化

C．由高价变为零价

D．被还原

解析：

选A　某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素的化合价可能升高，也可能降低，因此可能被氧化，也可能被还原。

2．下列类型的反应，一定发生电子转移的是（　　）

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　置换反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，反应中单质所含元素的化合价一定发生了变化，故一定发生了电子的转移。

3．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中得失电子数不相等，每生成3个O2分子，应失去6×2e－，生成2个Cl－应得到2×6e－，错误；B中得失电子标注错误；C中一部分Cl2得电子，一部分失电子，电子数目为1×e－，且“得”“失”标注错误，C错。

4．下列化学反应中，既是离子反应，又是氧化还原反应的是（　　）

A．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O

B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

C．AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3

D．H2＋CuO

Cu＋H2O

解析：

选B　A、C两项不是氧化还原反应，D项不是离子反应，B项符合题意。

5．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图（如图），由图可知

在该反应中（　　）

A．被氧化B．被还原

C．是氧化产物D．是还原产物

解析：

选A　

失去电子，被氧化，Ⓐ是氧化产物。

6．铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑、②4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3＋2H2O，下述叙述中正确的是（　　）

A．反应①、②均属于置换反应

B．HCl在反应①、②中均发生还原反应

C．反应①中HCl被氧化

D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2＋发生氧化反应

解析：

选D　置换反应除了有单质参加反应，还必须有单质生成，反应②不符合，A项错误；在反应②中HCl的两种元素化合价无变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，B项错误；反应①HCl中H元素价态降低，被还原，C项错误；反应②中Cr2＋被O2氧化生成Cr3＋，导致溶液颜色由蓝变绿，D项正确。

7．在反应3S＋6KOH

K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为（　　）

A．1∶2B．2∶1

C．1∶1D．3∶2

解析：

选A　由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成了K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。

8．实验室制Cl2的反应为4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

下列说法错误的是（　　）

A．HCl被氧化，MnO2被还原

B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为2mol

C．每消耗1molMnO2，被氧化的HCl为4mol

D．转移电子的物质的量为1mol时，生成标准状况下Cl2的体积为11.2L

解析：

选C　在题给反应中，HCl被氧化，MnO2被还原，且每生成1molCl2，转移电子2mol，A、B项正确；由方程式可知每消耗1molMnO2，同时消耗4molHCl，但参加反应的HCl只有

被氧化，C项错误；转移1mol电子时，生成Cl20.5mol，其在标准状况下的体积为11.2L，D项正确。

9．据考证，商代炼铜，主要矿物原料是孔雀石，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在1000℃左右，可能涉及的反应有：

①Cu2（OH）2CO3

2CuO＋CO2↑＋H2O　②2CuO＋C

2Cu＋CO2↑　③CuO＋CO

Cu＋CO2

④CO2＋C

2CO

（1）从四种基本反应类型看，①、②、④分别属于______、________、________。

（2）在反应①、②、③、④中，属于氧化还原反应的是________（填序号）。

解析：

反应①为分解反应，但不属于氧化还原反应；②为置换反应，属于氧化还原反应；③为氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型；④为化合反应，也属于氧化还原反应。

答案：

（1）分解反应　置换反应　化合反应

（2）②、③、④

10．已知砒霜As2O3与Zn可以发生如下反应：

As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O

（1）请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________。

（2）As2O3在上述反应中________。

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

（3）该反应的氧化产物是________，还原产物是________。

（4）若生成0.1molAsH3，则转移的电子数为________。

解析：

在该反应中Zn的化合价由0价变成＋2价，共失去电子6×2＝12，Zn被氧化，得到氧化产物ZnSO4；砷元素的化合价由＋3价变成－3价，共得到电子2×6＝12，As2O3被还原，得到还原产物AsH3，该反应转移的电子总数为12，AsH3和转移的电子总数之间的关系为AsH3～6e－，所以生成0.1molAsH3转移电子的物质的量为0.6mol，其个数为0.6NA。

答案：

（2）B　（3）ZnSO4　AsH3　（4）0.6NA