内容正文:
第3节 氧化还原反应
第1课时 认识氧化还原反应
学业要求
核心素养
1.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应的实质。
宏观辨识与微观探析
2.能利用氧化还原反应对常见反应进行分类和分析说明,培养由现象到本质的科学探究意识。
科学态度与社会责任
1.工业上冶炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO3CO2+2Fe,该反应不是(填“是”或“不是”,下同)置换反应,该反应是氧化还原反应。在反应中铁元素的化合价降低(填“升高”或“降低”,下同),碳元素的化合价升高。
2.请指出下列各组物质中指定元素的化合价。
(1)CuO CO2 Fe2O3 Na2O
(2)KMnO4 K2MnO4 MnO2 MnCl2
(3)Cl2 HCl KClO3 NaClO
(4)H2S SO2 H2SO3 K2SO4
(5)NH3 N2O NO NO2 NH4NO3
(6)BaSO4 NaNO3 CaCO3 Fe(OH)3
Fe(OH)2 Cu2(OH)2CO3
提示:(1)+2 +4 +3 +1 (2)+7 +6 +4 +2
(3)0 -1 +5 +1 (4)-2 +4 +4 +6
(5)-3 +1 +2 +4 -3 +5 (6)+2 +1 +2 +3 +2 +2
从不同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
反应:2CuO+C2Cu+CO2↑
(1)CuO失氧,发生了还原反应。
(2)C得氧,发生了氧化反应。
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.从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)反应:CuO+H2△,Cu+H2O
(2)反应:2Na+Cl2△,2NaCl(反应物、生成物均无氧元素)
(3)结论:从反应前后元素化合价变化的角度看,只要反应前后有元素化合价变化的反应,就叫氧化还原反应。反应前后有元素的化合价发生变化,是氧化还原反应的重要特征。
请分析下列各反应中元素的化合价有无变化?若有变化,发生反应的类型是什么?
(1)2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
提示:该反应中元素的化合价无变化。
(2)3CO+Fe2O3高温,3CO2+2Fe
提示:有变化。碳元素由+2价升高到+4价,(CO得到氧)发生氧化反应;铁元素由+3价降低到0价,(Fe2O3失去氧)发生还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)有电子得失的反应
①电子得失的分析:2Na+Cl2△,2NaCl。
②从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应。
③总结:氧化还原反应过程中,元素的原子间有电子转移。
(2)有电子对偏移的反应:H2+Cl22HCl。
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。
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。
③总结:氧化还原反应过程中,元素的原子间有电子对的偏移。
(3)结论:从电子转移的角度看,化学反应中凡是有电子转移的反应叫氧化还原反应。有电子得失或共用电子对偏移(即电子转移)是氧化还原反应的本质。
1.氧化还原反应的实质是什么?
提示:氧化还原反应的实质是电子的转移。
2.在反应Fe+CuSO4===FeSO4+Cu中,哪种物质发生氧化反应,哪种物质发生还原反应?
提示:在反应Fe+CuSO4===FeSO4+Cu中,铁元素的化合价由0价变成+2价的过程是化合价升高的过程,Fe是发生氧化反应的物质,而CuSO4中铜元素的化合价由+2价变成0价,此过程是化合价降低的过程,CuSO4是发生还原反应的物质。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氧化还原反应过程中一定有氧元素参加。
( )
× 提示:氧化还原反应中不一定有氧元素参加,只要有元素化合价变化即可。
(2)氧化还原反应的实质是化合价的变化。
( )
× 提示:氧化还原反应的实质是电子的转移。
(3)氧化反应和还原反应可以单独存在。
( )
× 提示:氧化反应和还原反应必须共存于同一反应中。
(4)非氧化还原反应中也可能有电子转移。
( )
× 提示:非氧化还原反应中一定没有电子的转移。
(5)Zn与CuSO4溶液反应时,Zn失去2个电子,Cu2+得到2个电子,故整个过程中共转移4个电子。
( )
× 提示:在Zn与CuSO4溶液的反应中,Zn失去的电子给了Cu2+,故整个过程中只转移了2个电子。
(6)NA个钙原子变成Ca2+时,失去2NA个电子。
( )
√ 提示:一个Ca变成Ca2+失去2个电子,故NA个Ca原子失去2NA个电子。
(7)1 mol Cl2参与反应时一定会转移2 mol电子。
( )
× 提示:1 mol Cl2参与反应时可转移1 mol电子,如Cl2与H2O的反应中。
2.中国古代有很