内容正文:
第3节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
学习目标
核心素养
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。
2.了解氧化还原反应的本质是电子转移。
1.宏观辨识与微观探析:从化合价变化和电子转移的角度认识判断氧化还原反应,能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
2.证据推理:能从物质类别、元素价态的角度预测物质的化学性质和变化。
知识点一 从三个角度认识氧化还原反应
[对应学生用书第15页]
1.从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应
化学反应
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
2CuO+C2Cu+CO2
得氧物质
__CO__
C
发生__氧化__反应
失氧物质
Fe2O3
CuO
发生__还原__反应
结论
氧化反应与还原反应__同时__发生
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
电子得失
电子转移
分析
氧化
反应
__失去电子的原子__
__电子对偏离的原子__
还原
反应
__得到电子的原子__
__电子对偏向的原子__
结论
__有电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应__
4.氧化还原反应的特征和本质
(1)特征和本质
(2)两者关系
元素原子元素化合价__升高__―→物质被__氧化__
元素原子元素化合价__降低__―→物质被__还原__
[思考探究]
1.标出下列加点元素的化合价。
①2O Na
②Cu H22
③K2 O2 Na2O3 NaHO3 H2O4
④H3 2H4 O O2 NaO2 NaO3
⑤2O O
⑥O O O2
提示 ①+1 -1 ②-2 -1
③-2 +4 +4 +4 +6
④-3 -2 +2 +4 +3 +5
⑤+6 +6 ⑥+7 +6 +4
2.在氧化还原反应中化合价会不会只有升高或降低?
提示 不会。在氧化还原反应中需保证得、失电子守恒,化合价必然既有升高又有降低,且升高的化合价总数一定等于降低的化合价总数。
[归纳提升]
氧化还原反应的概念关系图
变化观念
正确理解氧化还原反应
(1)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体(同一种元素形成的不同单质)之间的相互转化不属于氧化还原反应。
(2)某元素由化合态转变为游离态不一定是被氧化,也可能是被还原,如H2O转化为O2时,氧元素被氧化,而CuO转化为Cu时,铜元素被还原。
(3)在氧化还原反应中,得电子的和失电子的可以是同一物质或元素,如H2O2分解时,被氧化和被还原的都是氧元素。
下列有关氧化还原反应说法正确的是
A.氧化还原反应一定有氧元素参加
B.氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化
C.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
D.氧化还原反应中一定有元素化合价变化
[解析] 氧化还原反应的本质是电子的转移,不一定有氧元素参加反应,A项错误;在氧化还原反应中,发生化合价变化的元素可能是同一种元素,B项错误;有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如:氧气到臭氧的转化,反应前后氧元素的价态并没有发生变化,属于非氧化还原反应,C项错误。
[答案] D
钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属,以下是由TiO2制取Ti的主要反应:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
下列说法正确的是
A.反应①是置换反应
B.反应②是复分解反应
C.反应①中TiO2被氧化
D.反应②中金属镁被氧化
[解析] ①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO和②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti均属于氧化还原反应,①中Ti和O的化合价没有发生变化,所以TiO2不可能被氧化。②中Mg的化合价升高,被氧化,D项正确。
[答案] D
知识点二 氧化还原反应中电子转移的两种表示方法
[对应学生用书第17页]
1.双线桥法
表示反应前后同一元素的原子间电子转移的情况,反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。
基本步骤——“三步曲”
2.单线桥法
表示反应物中不同元素的原子间电子转移的情况。
基本步骤——“三步曲”
[思考探究]
1.下列反应中,电子转移方向和数目是否正确?不正确的错在何处?
提示 (1)错,4HCl―→Cl2,应失2×e-;(2)错,Fe―→FeCl2应失2e-,2HCl―→H2应得2×e-;(3)正确;(4)错,WO3―→W应被还原,3H2―→3H2O应被氧化。
2.在Fe+Cu2+===Fe2++Cu中,氧化剂、还原剂的质量比为多少?
提示 Cu2+是氧化剂,Fe是还原剂,二者的质量之比为64∶56=8∶7。
[归纳提升]
使用双线桥法和单线桥法的注意事项
(1)双线桥法
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同