内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
[学习目标定位] 1.从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应。2.熟悉氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。3.会正确表示氧化还原反应电子转移的方向和数目。
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
对于反应2CuO+C2Cu+CO2↑:
(1)氧化铜失去氧,发生还原反应,被碳还原。
(2)碳得到氧,发生氧化反应,被氧化铜氧化。
(3)结论:一种物质被氧化,同时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)对于有氧元素参加的反应CuO+H2Cu+H2O:
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②氢元素化合价升高,发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应2Na+Cl22NaCl:
①氯元素化合价降低,发生还原反应。
②钠元素化合价升高,发生氧化反应。
(3)结论:凡是有元素化合价升降的反应,都是氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)在2Na+Cl22NaCl的反应过程中:
①钠原子失去最外层1个电子,成为具有稳定结构的Na+,其化合价由0价升高为+1价,发生了氧化反应,被氧化。
②氯原子最外层得到1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,其化合价由0价降低为-1价,发生了还原反应,被还原。
③在这个反应中,氯原子和钠原子之间发生了电子的得失,分别形成阴离子和阳离子,使元素的化合价发生了变化。
④反应过程中相应变化关系图
(2)在H2+Cl22HCl的反应过程中:
①氢原子和氯原子都不易失去电子,都可获得1个电子形成稳定结构,二者只能形成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。
②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子,氯元素的化合价由0价降低为-1价,被还原,氯气发生了还原反应。
③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子,氢元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,氢气发生了氧化反应。
④反应过程中相应变化关系图
该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移,而使元素的化合价发生了变化。
(3)结论:凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或电子对偏离)发生氧化反应,得到电子(或电子对偏向)发生还原反应。
(1)氧化还原反应的特征
反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低)。
(2)氧化还原反应的实质
电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移)。
例1 下列化学反应中,不属于氧化还原反应的是( )
A.Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
B.2NO+O2===2NO2
C.CuO+H2Cu+H2O
D.CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
答案 D
解析 选项A中镁元素的化合价由0价升高到+2价,氢元素的化合价由+1价降到0价;选项B中氮元素的化合价由+2价升高到+4价,氧元素的化合价由0价降到-2价;选项C中氢元素的化合价由0价升高到+1价,铜元素的化合价由+2价降到0价;选项D中各元素的化合价都无变化。
例2 磷单质在反应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
解析 磷元素的化合价由反应前的0价,部分升高为KH2PO2中的+1价,被氧化;另一部分降低为PH3中的-3价,被还原。
思维启迪
(1)判断氧化还原反应的关键:分析反应前后元素的化合价有无变化。
(2)氧化还原反应中一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)注意事项
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子;
②必须注明“得到”或“失去”;
③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
如:
(3)巧记口诀
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
2.单线桥法
表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
(1)基本步骤
(2)注意事项
①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;[来源:学科网ZXXK]
②要用箭号标明电子转移的方向;
③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
如:
(3)巧记口诀
先确定变价元素,再计算价态变化;
桥上标明电子数,箭头还原到氧化。
单线桥和双线桥两种表示方法的形式不同,实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用“双线桥”方便;在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥”方便。
例3 下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
答案 D
解析 选项A中应该转移2个电子;选项B中是亚铁离子被氧化为铁离子,失去电子;选项C中,碳失去电子,