内容正文:
3.1.3氧化还原反应
【学习目标】
1.能从化合价变化和电子转移角度认识氧化还原反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能正确表示电子转移的方向和数目。
3.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟知常见的氧化剂和还原剂,理清相关概念间的关系。促进“变化观念”化学核心素养的发展。
4.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。
【知识梳理】
一、氧化还原反应的本质及电子转移的表示方法
(一)氧化还原反应的本质
1.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。
2.氧化还原反应的实质
(1)以2Na+Cl2===2NaCl为例。
(2)氧化还原反应的概念
①化学反应中凡是有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应叫作氧化还原反应。
③反应过程中化合价变化,电子得失变化
3.特征:元素化合价有升降,且化合价升高的总价数等于化合价降低的总价数。
(二)氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法:表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况。
(1)基本步骤
(2)用双线桥法表示下列反应的电子转移情况
①CuO+H2Cu+H2O
答案:
②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
答案:
(3)巧记口诀
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
(4)注意事项:
①箭头和箭尾必须连接同一元素,并且箭头指向生成物,箭尾连接反应物;
②线桥上必须标明“得到”或“失去”,并且得到和失去的电子总数应相等;
③用双线桥法标电子转移数目时,用a×be-的形式表示,a表示得电子或失电子的原子个数,b表示每个原子失去或得到的电子数,当a=1时,可以直接写为be-;当b=1时,要写为a×e-。
2.单线桥法:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)用单线桥法表示下列反应的电子转移情况
①2KClO32KCl+3O2↑
答案:
②MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)巧记口诀
先确定变价元素,再计算价态变化;
桥上标明电子数,箭头被氧到被还。
(4)注意事项:
①箭头和箭尾不能跨过“===”,也就是说箭头和箭尾所连接的都是反应物;
②单线桥表示反应物中变价元素原子的电子转移情况,箭头指向化合价降低的元素,箭尾连接化合价升高的元素;
③不需标明“得到”或“失去”,只需标明电子转移数目,线桥上只写ne-(即只写电子转移的总数),不能写成a×be-的形式。
[辨析]
单线桥法与双线桥法的区别
单线桥法
双线桥法
箭头方向
在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素
由反应物中变价元素指向生成物中同一元素
标识
只标转移电子的数目
要标出“得到”或“失去”及电子数目
举例
【能力达成】
1.下列物质转化过程中硫元素化合价降低的是( )
A.H2SO4→SO2 B.H2S→SO2
C.S→SO2 D.SO2→SO3
答案 A
解析 已知氢元素、氧元素的化合价分别为+1价和-2价,根据化合物中化合价的代数和等于零,计算各组物质中硫元素的化合价,对比可知答案为A。
2.氧化还原反应的实质是( )
A.元素化合价发生变化
B.反应中有氧的得失
C.反应中有电子转移
D.反应后生成新物质
答案 C
解析 A项,氧化还原反应的特征为元素化合价发生变化;B项,氧化还原反应中不一定有氧的得失;C项,电子转移是氧化还原反应的本质;D项,生成新物质是化学反应的特征,不是氧化还原反应的实质。
3.从元素化合价变化的角度分析下列反应中画线的物质发生氧化反应的是( )
A.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
B.2CuO+C2Cu+CO2↑
C.2FeCl3+Fe===3FeCl2
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
答案 C
解析 该反应不是氧化还原反应,A错误;CuO→Cu,铜元素由+2价降到0价,发生还原反应,B错误;Fe→FeCl2,铁元素由0价升高到+2价,发生氧化反应,C正确;HCl→H2,氢元素由+1价降到0价,发生还原反应,D错误。
4.下列反应中,氯元素失去电子的是( )
A.2KClO32KCl+3O2↑
B.2P+5Cl22PCl5
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.H2+Cl22HCl
答案 C
解析 氯元素失去电子的反应就是反应中氯元素化合价升高的反应,C项中氯元素的化合价由-1价升高到0价。
5.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
答案 C
解析
6.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是( )
答案 A
解析 S→SO失去4e-,2S