内容正文:
第三节 氧化还原反应
课时1 氧化还原反应
发 展 目 标
体 系 构 建
1.通过对化合价的分析,认识氧化还原反应的有关概念,理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。培养学生“宏观辨识与变化观念”的核心素养。
2.基于化合价变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析,培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
3.会用“双线桥”法描述电子转移的方向与数目,培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、氧化还原反应的认识
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
从得失氧的角度分析以下反应,完成下表。
2CuO+C2Fe+3CO22Cu+CO2↑;Fe2O3+3CO
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得到氧的物质
C、CO
氧化反应
失去氧的物质
CuO、Fe2O3
还原反应
结论:一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为氧化还原反应。
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2CuO+C2Cu+CO2↑。
①铜元素化合价降低,CuO发生还原反应。
②碳元素化合价升高,C发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
①铜元素化合价降低,CuSO4发生还原反应。
②铁元素化合价升高,Fe发生氧化反应。
结论:物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应;物质所含元素化合价降低的反应是还原反应;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钠原子失去最外电子层上的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,Na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,Cl2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的偏移,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)物质发生氧化反应,物质被氧化;得到电子(或电子对偏向)物质发生还原反应,物质被还原。
(4)氧化还原反应的特征与本质
①特征:元素化合价升降。
②本质:电子转移(电子得失或电子对偏移)。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)有单质参加或单质生成的化合反应或分解反应均是氧化还原反应。
(2)所有置换反应都是氧化还原反应。
(3)所有复分解反应都不是氧化还原反应。
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) 冶炼金属钛(Ti)的第一步反应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,该反应属于氧化还原反应。
( )
(3)有单质参加的反应一定是氧化还原反应。
( )
(4)在氧化还原反应中反应物的化合价升高或降低,没有化合价不变的元素。
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.下列反应是氧化还原反应且是置换反应的是( )
A.CO+CuOCu+CO2
B.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.Br2+2KI===2KBr+I2
[答案] D
3.有反应:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。
(1)________元素的化合价升高,则该元素的原子_____________电子,被________(填“氧化”或“还原”);而________元素的化合价降低,则该元素的原子________电子,被________________(填“氧化”或“还原”)。
(2)该反应中Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应。
(3)1个Al原子参加反应,转移________个电子。
[答案] (1)Al 失 氧化 Fe 得 还原 (2)还原 氧化 (3)3
氧化还原反应的有关概念与联系
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水