高中化学23氧化性还原反应期末复习学案新人教版必修11.docx

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高中化学23氧化性还原反应期末复习学案新人教版必修11

第三节　氧化还原反应

【本节学习要点】

1．掌握氧化还原反应的概念。

2.了解氧化还原反应与化合价的升降关系，学会用化合价升降法分析氧化还原反应。

3．理解氧化还原反应的本质是电子转移。

4.了解常见的氧化剂和有还原性。

【重难点讲解】

重难点一、氧化还原反应与四种基本反应类

型的关系

1．化学反应的分类

2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

如图所示

思考　有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗？

答案不一定。

同一种元素组成的不同单质相互转化时，即单质→新单质（如3O2

→2O2）元素的化合价不变，因此这类反应不属于氧化还原反应。

特别提醒　四种基本反应类型不包括所有的反应，如CO＋H2O

CO2

＋H2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。

重难点二、移的两种方法

1．双线桥法

表明同一元素原子得到或失去电子的情况。

（1）示例：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu失去3×2e－（NO3）2＋2N得到2×3e－O↑＋4H2O

（2）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，电子对的偏移也按得失处理。

③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化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。

④箭头方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。

2．单线桥法

表明不同原子间得到或失去电子的情况，箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”、“失”字样。

（1）示例：

KClO3＋6HC5e－l===KCl＋3Cl2↑＋3H2O

（2）使用注意事项：

①单线桥必须画在反应物中。

②箭头指向得电子元素，箭尾连接失电子元素。

③不需要写“失去”、“得到”。

误区警示　①对于同一个氧化还原反应，无论是用双线桥法还是用单线桥法表示电子转移情况，其数目是不变的。

②反应中，电子转移数目＝氧化剂得到电子数目＝有还原性失去电子数目，不要误认为电子转移的数目是反应中得、失电子数目的和。

③计算电子转移数目时，注意认真分析元素的化合价变化情况，如：

有的元素化合价既升高又降低；有的元素部分化合价变化；有的反应中，有多种元素化合价变化。

重难点三、应概念之间的关系

[

理解氧化还原反应概念时，要理清两条主线：

升（化合价升高）→升（化合价升高）→失（失去电子）→氧（被氧化）→氧（氧化产物）

降（化合价降低）→降（化合价降低）→得（得电子）→还（被还原）→还（还原产物）

重难点四质的氧化性和还原性

1．氧化性：

物质得电子表现出来的性质。

得电子能力越强，其氧化性越强。

还原性：

物质失电子表现出来的性质。

失电子能力越强，其还原性越强。

2．氧化剂具有氧化性，有还原性具有还原性。

3．物质的氧化性（或还原性）指物质得（失）电子的能力，与物质得失电子数目的多少无关。

思考　不易失电子的物质一定易得电子吗？

答案　不一定，如稀有气体，既不易失电子，又不易得电子。

重难点五化还原反应中的基本规律及应用

1．统一规律

氧化还原反应中有化合价升高的元素，必有化合价降低的元素。

有失电子的物质必有得电子的物质同时存在，氧化反应和还原反应共同存在于统一体中应用：

判断元素价态的高低，分析反应产物的化合价。

2．强弱规律

有较强氧化性的氧化剂跟有较强还原性的有还原性反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

即：

在同一氧化还原反应中，氧化性：

氧化剂>氧化产物；还原性：

有还原性>还原产物。

氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；有还原性的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。

应用：

①

在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质；用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；

②比较物质间氧化性（或还原性）的强弱或判断氧化剂和有还原性在一定条件下是否发生反应。

3．先后规律

（1）一种氧化剂同时遇到几种有还原性时，首先被氧化的是还原性最强的有还原性，待最强的有还原性被氧化后，多余的氧化剂再依还原性强弱顺序氧化。

例如，在向由Zn、Fe组成的混合物中加入过量的稀H2SO4溶液之后，由于Zn与Fe的还原性强弱关系为Zn>Fe，所以氧化还原反应的先后顺序为：

先H2SO4＋Zn===ZnSO4＋H2↑

后H2SO4＋Fe===FeSO4＋H2↑

（2）一种有还原性同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先被还原。

如：

将Zn片插入CuCl2和FeCl2的混合溶液中，Cu2＋首先被还原成金属单质。

应用：

判断氧化还原反应的顺序。

4．价态规律

（1）性质表现规律

①元素处于最高价态时如M＋7n、S＋6，它的原子只能得到电子，因此该元素所在物质只能作氧化剂。

②元素处于中间价态时，如S0和S＋4，它的原子随反应条件不同，既能得电子，又能失电子，因此该元素所在物质既能作氧化剂，又能作有还原性。

③元素处于最低价态时，如S－2，它的原子只能失去电子，因此该元素所在物质只能作有还原性。

④含多种元素的物质，其性质为这些元素的综合体现，如HCl既有氧化性，又有还原性。

应用：

判断元素或物质的氧化性、还原性。

（2）歧化规律

同一种物质中同一种元素的同一价态的原子（或离子）发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。

歧化反应化合价的特点是：

某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。

如：

Cl02＋2NaOH===NaCl－1＋NaCl＋1O＋H2O。

应用：

用于判断某种元素的化合价高低。

（3）归中规律

同种元素由不同价态（高价态和低价态）转变为中间价态的氧化还原反应，称之为归中反应，也称“反歧化反应”。

如：

2H2S－2＋S＋4O2

===3S0＋2H2O。

当有中间价态时，才可能发生。

同一元素的相邻价态不反应，如Fe与Fe2＋，S与SO2，SO2

与浓H2SO4等物质之间均不发生氧化还原反应。

应用：

判断氧化还原反应能否发生及反应的产物。

（4）不交叉规律

同一种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价要降低，低价要升高，它们最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。

应用：

标明电子转移的方向与数目，判断氧化产物、还原产物等。

5．守恒规律

（1）化合价升高总数与降低总数相等。

（2）失电子总数与得电子总数相等。

（3）反应前后电荷总数相等（离子反应）。

（4）反应前后各元素的原子个数相等。

应用：

有关氧化还原反应的计算与方程式的配平。

例如：

在aFeCl2＋bHCl＋O2

＝cFeCl3＋dH2O的反应中，

根据反应前后各元素的原子个数守恒得：

d＝2（O原子数相等）

b＝4（H原子数相等）

a＝c（Fe原子数相等）

根据电子守恒：

O2得电子4e－

cFeCl3－→cFeCl3失电子ce－

故由电子守恒得c＝4。

【典例精讲】

题型1氧化还原反应的概念

【例1】　相等物质的量的KClO3分别发生下述反应：

（1）MnO2

作催化剂，受热分解得到氧气；

（2）不使用催化剂，加热至470℃左右，得到KClO4（高氯酸钾）和KCl。

下列关于

（1）和

（2）的说法不正确的是（　　）

A.都属于氧化还原反应

B．发生还原反应的元素相同

C．发生氧化反应的元素不同

D.生成KCl的物质的量相同

解析　氯酸钾在MnO2

的催化作用下反应的化学方程式为：

2KClO3

2KCl＋3O2↑。

无催化剂时，氯酸钾分解的化学方程式为：

4KClO3

3KClO4＋KCl。

两反应中都有元素化合价的变化，都是氧化还原反应，在催化分解反应中氯元素价态降低被还原，氧元素价态升高被氧化；在热分解反应中，氯元素发生了歧化反应。

答案　D[

判断一个反应是否是氧化还原反应的依据和方法是判断反应物中的元素有无化合价的变化，若有变化，则一定为氧化还原反应，否则不是氧化还原反应，因此记住常见元素的价态是关键。

氧化剂、有还原性的判断

【例2】　制备氰氨化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2

↑，在反应中（　　）

A

.氢元素被氧化，碳元素被还原

B．HCN既是氧化剂又是有还原性

C．CaCN2是氧化产物，H2是还原产物

D

.CO为氧化产物，H2为还原产物

解析　本题考查氧化还原反应的有关概念。

CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2

↑（注意生成物中CO2

中的碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化），其中HCN中氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是有还原性，CaCN2是氧化产物，H2是还原产物。

答案　BC

此类结合实例确定氧化还原反应有关概念的试题，其解题方法是：

找变价→判类型→分升降→定其他。

其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应（如本题反应物中均含有碳元素），必须弄清它的变化情况，并结合概念之间的联系：

具有

氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→被还原→生成还原产物

具有

还原剂→还原性失电子→化合价升高→被氧化→生成氧化产物

题型3氧化性与还原性强弱的比较

【例3】　有A、B、C、D四种物质，已知它们能发生下列变化：

A2＋＋B===B2＋＋A

②A2＋＋C===C2＋＋A

③B2＋＋C===C2＋＋B

④C2＋＋D===D2＋＋C

由此可推知，各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是（　　）

A.氧化性：

A2＋>B2＋>C2＋>D2＋

B．氧化性：

D2＋>C2＋>B2＋>A2＋

C．还原性：

A>B>C>D

D.还原性：

D>C>B>A

解析　由①知氧化性A2＋>B2＋，还原性B>A；由②知氧化性A2＋>C2＋，还原性C>A；由③知氧化性B2＋>C2＋，还原性C>B；由④知氧化性C2＋>D2＋，还原性D>C。

综合①～④可得氧化性A2＋>B2＋>C2＋>D2＋，还原性D>C>B>A。

答案　AD

解答此类题的关键是找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

记住“强强生弱弱“，即强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂。

根据此规律可以判断某反应能否发生。

【自测题】

1．已知氯气与氢氧化钾溶液在加热时反应，生成氯化钾、氯酸钾和水，反应的化学方程式如下：

3Cl2＋6KOH

5KCl＋KClO3＋3H2O，则该反应中发生氧化反应和还原反应的物质的质量之比是（　　）

A.1∶2B.2∶1C.1∶5D.5∶1

答案　C

解析　根据题给反应方程式，标出变价元素的化合价：

3C0l2＋6KOH

5KCl　－1＋KCl　＋5O3＋3H2O，由元素的变价情况分析，氯气既是氧化剂，又是有还原性，其中1/6的氯元素化合价升高，作有还原性，被氧化，发生氧化反应；有5/6的氯元素化合价降低，作氧化剂，被还原，发生还原反应。

所以，选项C正确。

2．根据离子方程式：

①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是（　　）

A.Br－>Fe2＋>I－B.I－>Fe2＋>Br－

C．Br－>I－>Fe2＋D.Fe2＋>I－>Br－

答案　B

解析　首先判断各反应的有还原性和还原产物，再根据有还原性的还原性大于还原产物的还原性来判断。

①中还原性：

I－>Fe2＋，②中还原性：

Fe2＋>Br－，故还原性：

I－>Fe2＋>Br－。

3．某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：

O2、H2CrO4、Cr（OH）3、H2O、H2O2。

已知该反应中H2O2只发生如下过程：

H2O2→O2

（1）该反应中的有还原性是____________。

____________。

→____________。

（3）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。

（4）如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为________。

答案　

（1）H2O2

（2）H2CrO4　Cr（OH）3

（3）2H2CrO4＋3H2O6e－2===2Cr（OH）3↓＋3O2↑＋2H2O

（4）3.36L

解析　

（1）由于该反应中H2O2

只发生如下过程：

H2O2→O2，其中氧元素化合价由－1升高到0，故该反应中有还原性为H2O2。

Cr（OH）3。

→Cr（OH）3。

（3）该反应的化学方程式以及电子转移的方向和数目为

2H2CrO4＋3H2O2==2C得到2×3e－r（OH）3↓＋2H2O＋3O2失去3×2e－↑

（4）如反应转移了0.3mol电子，则产生0.15mol气体，在标准状况下体积为3.36L。

第1课时　氧化还原反应

【考点讲练】

1．下列反应中，不属于氧化还原反应的是（　　）

A.3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O

B．2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

C．SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl

D.MnO2＋4HCl===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

答案　CD

解析　判断一个反应是否是氧化还原反应的关键是看在反应前后各元素有无价态的改变，故化合价是分析氧化还原反应的基础。

A中Cl02―→KCl、－1　KClO3＋5；

B中N＋4O2―→NaNO2＋3、NaNO3＋5，

都有价态变化所以是氧化还原反应；

C中Sn＋4Cl4―→Sn＋4O2

；

D中MnO2中Mn元素由＋4价变为＋2价，Cl元素由－1价变为Cl2（0价）。

2．下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是（　　）

A.肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原

B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化

C．置换反应和复分解反应不可能是氧化还原反应

D.化合反应和置换反应一定是氧化还原反应

答案　B

解析　A

项也可以是同一种元素既被氧化又被还原，如Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；

B项正确，例如：

CuO＋H2

Cu＋H2O，其中氧元素的化合价就没有改变；

C项置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不是氧化还原反应；

D项置换反应都是氧化还原反应，化合反应不一定是氧化还原反应，例如：

NH3＋HCl===NH4Cl。

规律技巧　氧化和还原是同时发生、同时消失，相互对立、相互依存的对立统一过程。

一个完整的氧化还原反应除了遵循质量守恒外，同时还遵循化合价守恒和电子守恒，我们把以上规律称之为“守恒律”。

3．不属于四种基本反应类型的氧化还原反应是（　　）

A.2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑

B．2Na＋Cl2

2NaCl

C．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu

D.Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

答案　D

解析　A、B、C、D均属于氧化还原反应，其中A项为分解反应，B项为化合反应，C项为置换反应，D不属于四种基本反应类型。

归纳总结　①置换反应全部是氧化还原反应，复分解反应全部是非氧化还原反应

。

②化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。

③有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应，无单质参加的化合反应或无单质生成的分解反应，不一定是非氧化还原反应，如2H2O2＋2SO2

===2H2SO4，NH4NO3

N2O＋2H2O。

4．下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是（　　）

A.KClO3＋6HCl===KC得6e－l＋3C失6e－l2↑＋3H2O

B．Zn＋H2SO4（稀）===Z得2e－nSO4＋H失2e－2↑

C．2KClO3

2KC得12e－l＋3O失12e－2↑

D.HgS＋O2===H得2e－g＋SO失2e－2

答案　C

解析　A

项在这个反应中只有氯元素的化合价发生变化。

不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应，其结果是向离其最近的价态或中间价态转化，决不会出现高价变低价，低价变高价的交叉现象，即“只靠拢，不相交”。

在此反应中，反应物中氯元素的化合价分别为＋5价和－1价，生成物中氯元素的化合价分别为－1价和0价，电子转移情况为：

5Cl－

5C0l，Cl＋5

C0l。

生成物KCl中的－1价氯（Cl－）来自反应物中的HCl。

故正确的表示方法为：

KClO3＋6HCl===KCl＋3C得5e－失5×e－l2↑＋3H2O；

B项Z0n→Zn＋2SO4失2e－、H＋12SO4→H02得2e－，正确的表示方法为Zn＋H2SO4===Z失2e－nSO4＋H得2e－2↑；

D项HgS中，Hg元素由＋2价降到0价得2e－，O2

中的氧元素由0价降到－2价，得2×2e－，故反应中共转移6e－，S元素由－2价升高到＋4价失6e－，正确的表示方法为：

方法规律　①步骤：

一标变价，二画线桥，三注得失电子数。

②错因：

a.价态标错，电子转移数目算错；b.箭头方向出错；c.得失书写错。

③“只靠拢，不相交”规律

a．不同价态的同一元素间的氧化还原反应化合价变化的规律是：

化合价“只靠拢，不相交”。

如：

判断反应H2S＋H2SO4（浓）===SO2↑＋S↓＋2H2O中的氧化产物和还原产物，根据上述规律，氧化产物是S，还原产物是SO2。

b．同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应，如浓H2SO4与SO2不反应。

5．已知KH和H2O反应生成H2和KOH，反应中1molKH（　　）

A.失去1mol电子B.得到1mol电C．失去2mol电子D.没有电子得失

答案　A

解析　反应方程式为：

KH＋H2O===H失e－得e－2↑＋KOH反应中1molKH失1mol电子

方法规律　电子转移数目＝氧化剂得到电子数目＝有还原性失去电子数目；

得失电子数的计算方法：

一个原子（离子）化合价的变化值×发生化合价变化的原子个数。

【课时作业】

1．下列反应中，属于氧化还原反应的是（　　）

A.CaSO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋SO2↑

B．Ba（NO3）2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO3

C．BrCl＋2NaOH===NaCl＋NaBrO＋H2O

D.3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

答案　D

解析　A、B项中所有元素均无化合价变化；C项中的BrCl变为HCl和HBrO后，化合价不变；D项中的氮元素化合价发生变化。

2．苹果汁是人们喜爱的饮料，由于此饮料中含有Fe2＋，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为黄色（Fe3＋）。

若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生，这说明维生素C具有（　　）

A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性

答案　B

解析　现榨的苹果汁在空气中由浅绿色变为黄色，说明Fe2＋―→Fe3＋发生了氧化反应。

加入维生素C可有效防止这种现象发生，证明维生素C具有还原性，故选B。

3．下列说法正确的是（　　）

A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降

B．氧化还原反应一定有氧元素参加

C．氧化反应一定先于还原反应

D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应

答案　D

解析　氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是元素化合价的升降；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；若同一物质中的不同种（或同种）元素化合价有升、有降，则该物质同时发生氧化反应和还原反应，如反应：

2KClO3

2KCl＋3O2↑，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

4．在反应2KClO3

2KCl＋3O2↑中，电子转移总数是（　　）

A.2B.6C.12D.5

答案　C

5．离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示，正确的是（　　）

答案　A

解析　化学反应根据反应物和生成物的种类和多少，可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应；根据有没有离子参加，可分为离子反应和非离子反应；根据有没有电子得失或偏移，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

在四种基本反应类型中均有离子反应和非离子反应，在氧化还原反应中有离子反应，也有非离子反应。

复分解反应一定不是氧化还原反应，置换反应一定是氧化还原反应，由此可以判断出A项是正确的。

6．P单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3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

答案　C

7．下列叙述正确的是（　　）

A.在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原

B．没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应

C．置换反应一定是氧化还原反应

D.失电子难的原子，容易获得电子

答案　C

解析　氧化还原反应，被氧化和被还原的元素有可能是同一元素，也不一定有单质参加；失电子难的原子，有可能得电子也难，例如碳元素原子等。

8．在KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，被氧化与被还原的氯原子个数比为（　　）

A.1∶6B.6∶1C.1∶5D.5∶1

答案　D

解析　同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时，高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态（即两头变中间，只靠近，不交叉）。

KClO3中的氯由＋5价被还原成0价，HCl中的氯部分被氧化成0价，由得失电子守恒，被氧化的氯（化合价升高的氯）和被还原的氯（化合价降低的氯）个数比应为5∶1。

9．下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是（　　）

A.2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl得到e－2＋Ca（Cl失去e－O）2＋2H2O

B．2FeCl2＋Cl2===2Fe得到2×e－Cl失去2×e－3

C．H2S＋H2SO4===S得到6e－↓＋S失去6e－O2↑＋H2O

D

.

答案　D

10．在氧化还原反应中，电子转移的表示方法通常有单线桥法和双线桥法。

试分析这两种表示方法的特征，并填空。

（1）单线桥法：

KClO3＋6HCxe－l===KCl＋3Cl2↑＋3H2O　反应中电子转移数目x＝________，氧化剂是________，有还原性是______。

（2）双线桥法：

2KClO3

2KC得xe－l＋3O失xe－2↑反应中，KClO3中的氯元素共得______电子，化合价________，被________，氧元素共失去________电子，化合价________被________；氧化剂是________，有还原性是________。

答案　

（1）5　KClO3　HCl　

（2）12个　降低　还原　12个　升高　氧化　KClO3　KClO3

解析　双线桥：

箭头由反应物指向生成物，且两端元素是同种元素；在桥上标明电子的“得”与“失”，且电子数目相等；电子数＝原子个数×每个原子“得”（或“失”）的电子数；箭头方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移的前后变化。

单线桥：

箭头必须由有还原性（失电子）指向氧化剂（得电子），箭头两端对准得失电子的元素；箭头方向表明电子转移的方向，因此无需标明电子的“得”或“失”；电子数目只写成总数形式。

11．化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。

例如：

在如图有编号的步骤中，发生氧化反应的是____________（填编号，下同），发生还原反应的是________，既没发生氧化反应又没