内容正文:
第3节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
课程标准解读
1.能列举日常生产、生活中常见的氧化反应,并能通过实验探究日常生活中存在的氧化还原现象。
2.能根据实验事实认识氧化还原反应本质,并能正确表示氧化还原反应过程。
3.认识元素在物质中可以具有不同价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。
知识点一 认识氧化还原反应
1.氧化还原反应的特征
以反应CuO+H2Cu+H2O为例
CuO失去氧变成了铜,铜元素化合价降低,发生了还原反应,H2得到氧生成H2O,氢元素化合价升高,发生了氧化反应。
(1)氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
(2)氧化还原反应的特征:反应中物质所含元素化合价发生变化。
(3)氧化反应:在氧化还原反应中,反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应。
还原反应:在氧化还原反应中,反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应。
2.氧化还原反应的实质
(1)以2Na+Cl22NaCl为例
(2) 探究铁与CuSO4溶液的反应中元素化合价变化的实质
化学方程式:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
[实验步骤] 按如图所示把铁片与碳棒插入CuSO4溶液中,用导线连接电流表、铁片、碳棒、开关,并形成闭合回路,观察现象。
[实验现象] 电流表指针发生偏转,铁片溶解,碳棒上有固体析出,CuSO4溶液蓝色变浅。
[结论] 该反应属于氧化还原反应;铁原子把电子转移给Cu2+形成Fe2+,Cu2+得到电子形成铜原子。
(3)氧化还原反应的实质
所有的氧化还原反应中都存在着电子转移,电子转移是氧化还原反应的实质。元素化合价的变化是电子转移的外在表现。
[正确的打“√”,错误的打“×” ]
(1)Na2O+H2O===2NaOH属于氧化还原反应。( )
(2)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。( )
(3)只要是氧化还原反应,一定存在电子的转移。( )
(4)金属单质参与的化学反应,金属单质一定失去电子。( )
(5)在Zn和CuSO4溶液反应时,Zn失电子被还原生成Zn2+。( )
答案: (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
随着我国汽车销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可对汽车尾气进行绿色化处理,可有效降低NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出,其反应原理为2CO+2NO催化剂,FN2+2CO2
问题1 该反应是否为氧化还原反应?氧化还原反应中一定有氧元素参加吗?
提示: 该反应是氧化还原反应,氧化还原反应不一定有氧元素参加。
问题2 该反应中被还原和发生氧化反应的分别是哪种物质?
提示: 该反应中被还原是NO,发生氧化反应的是CO。
问题3 该反应的氧化产物和还原产物分别是哪种物质?在氧化还原反应中,同一种物质既可以做氧化产物又可以做还原产物吗?
提示: 该反应的氧化产物是CO2,还原产物是N2,可以,如2H2+O2点燃,F2H2O H2O既是氧化产物,又是还原产物。
问题4 有单质参与的反应一定是氧化还原反应?
提示: 有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如白磷与红磷的转化为非氧化还原反应,但置换反应一定是氧化还原反应。
1.氧化还原反应概念巧记
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1.(2021·宁夏长庆高级中学高一期末)下列诗句描述的过程涉及氧化还原反应的是( )
A.欲渡黄河冰塞川 (李白《行路难》)
B.独宿江城蜡炬残 (杜甫《宿府》)
C.城头铁鼓声犹振 (王昌龄《出塞》)
D.要留清白在人间 (于谦《石灰吟》)
B [“欲渡黄河冰塞川”意思是想渡黄河,冰雪堵塞了这条大川,属于物理变化,A不符合;“独宿江城蜡炬残”意思是独自宿在江城,只有蜡烛残光照着孤单的我,属于物质的燃烧,发生了氧化还原反应,B符合;“城头铁鼓声犹振”意思是城头上的战鼓声还在旷野里震荡回响,属于物理变化,C不符合;“要留清白在人间”指的是碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,不是氧化还原反应,D不符合;故选B。]
2.已知Na2S2O3(S的价态为+2价)可与氯气发生如下反应:4Cl2+Na2S2O3+5H2O===2NaCl+2H2SO4+6HCl,有关该反应的叙述正确的是( )
A.Cl2在该反应中被还原
B.H2SO4是还原产物
C.反应中硫元素的化合价降低
D.反应中H2O被氧化
A [反应方程式中元素化合价的变化情况是氯由0价变为-1价,化合价降低,被还原,得到的还原产物是NaCl和HCl,所以A正确。Na2S2O3中的S由+2价变为+6价,化合价升高被氧化,得到的氧化产物是H2SO4,所以B、C错误。反应物水中元素化合价没有变化,所以D