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
学习任务目标
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。
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。
1.工业上冶炼铁的化学方程式为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
答案:(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
一、认识氧化还原反应
1.从化合价升降的角度认识氧化还原反应的相关概念
(1)分析下列反应中元素化合价的变化情况
①2Cu+O22CuO,Cu元素化合价:0→+2,O元素化合价:0→-2。
②CuO+H2Cu+H2O,Cu元素化合价:+2→0,H元素化合价:0→+1。
③NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓,该反应中各元素化合价无变化。
(2)总结
(3)氧化还原反应的概念
①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。
②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。
③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.从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质
(1)在2Na+Cl22NaCl的反应过程中:
①钠原子失去最外层的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,发生了氧化反应。
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。
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。
(2)总结
(3)氧化还原反应的实质和特征
二、氧化还原反应中电子转移的分析
(1)氧化反应、还原反应与化合价变化和电子转移的关系
①物质发生氧化反应,所含元素的一个原子或离子失去电子,则该元素的化合价升高,而且失去电子的数目与化合价升高的数值相等;
②物质发生还原反应,所含元素的一个原子或离子得到电子,则该元素的化合价降低,而且得到电子的数目与化合价降低的数值相等。
(2)氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移的表示方法——“双线桥法”和“单线桥法”
化学反应
Na与Cl2反应
Fe与Cu2+的反应
双线桥法
单线桥法
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.中国古代有很多伟大的发明。分析下列生产过程,其中不涉及氧化还原反应的是( )
A.古法酿酒 B.古法炼铁
C.煅烧贝壳 D.火药爆炸
C 解析:A项,酿酒涉及氧化还原反应;B项,金属的冶炼由化合物生成单质,为氧化还原反应;C项,贝壳的主要成分为碳酸钙,碳酸钙受热分解生成二氧化碳和氧化钙,属于非氧化还原反应;D项,火药爆炸,发生氧化还原反应。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学