内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
[课标解读] 1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。2.了解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。3.能从元素价态的角度,建立用双线桥表示电子转移及氧化还原反应中概念之间关系的模型。
知识点一 多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
对于反应2CuO+C2Cu+CO2↑
(1)氧化铜失去氧,发生还原反应,被碳还原。
(2)碳得到氧,发生氧化反应,被氧化铜氧化。
(3)结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
2.从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧得失的反应2CuO+C2Cu+CO2↑
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②碳元素化合价升高,发生氧化反应。
(2)对于无氧得失的反应Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
①铜元素化合价降低,发生还原反应。
②铁元素化合价升高,发生氧化反应。
(3)结论:①反应前后有元素化合价变化(升降)的反应称为氧化还原反应。
②物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
③氧化还原反应的特征:反应前后有元素化合价的变化(升降)。
[微点拨] 化合价的确定
①在单质中元素的化合价为0。
②在化合物中,金属元素化合价一般为正价;非金属元素的化合价一般既有负价又有正价。如、等。
③可以依据在化合物里各元素的正、负化合价代数和等于0进行推算。如23、22等。
④“根”(又叫原子团)的化合价的确定:由组成根的原子的化合价推算出来,如由于O为-2价,H为+1价,则氢氧根的化合价为(-2)+(+1)=-1;由于S为+6价,O为-2价,则硫酸根的化合价为(+6)+(-2)×4=-2。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)从电子得失的角度分析反应:2Na+Cl22NaCl
在有些氧化还原反应中,物质所含元素的原子失去电子,该物质发生氧化反应;得到电子,该物质发生还原反应。
(2)从共用电子对偏移的角度分析反应:H2+Cl22HCl
在有些氧化还原反应中,元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。
共用电子对偏离的物质发生氧化反应,共用电子对偏向的物质发生还原反应。
(3)结论:①有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。
②元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价升高,物质被氧化,发生氧化反应;元素的原子得到电子(或电子对偏向),则元素的化合价降低,物质被还原,发生还原反应。
③氧化还原反应的本质是电子转移。
4.氧化还原反应的特征和本质
[问题探究] 八月十五是中国传统的中秋节,吃月饼已经成了一种民俗。在新买的月饼里都会有防氧化剂,它是铁粉在高温炉里加入发泡剂变成的疏松多孔物体。
铁粉作为防氧化剂的原理为铁粉吸收空气中的水分和氧气,自己变为铁锈。
这个变化中铁元素和氧元素的化合价有哪些变化?铁粉变为铁锈的反应属于氧化还原反应吗?为什么?
提示:铁元素化合价升高,氧元素化合价降低。铁粉变为铁锈的反应属于氧化还原反应,因为有元素的化合价发生变化。
(双选)ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是( )
A.KClO3中氯元素化合价降低,得电子
B.反应中H2SO4体现了酸性和氧化性
C.反应中H2C2O4被氧化
D.H2C2O4既被氧化又被还原
[思路点拨] 解题关键是标出物质KClO3、H2C2O4、ClO2、CO2中元素Cl、C、Cl、C的化合价,分别是+5、+3、+4、+4,根据“升失氧,降得还”进行分析判断。
解析:AC 由方程式可知:KClO3中Cl元素从+5价变为+4价,化合价降低,得到电子,A正确;反应中S元素的化合价没有变化,不表现氧化性,B错误;H2C2O4中C元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,故C正确、D错误。
[拓展探究] (1)H2SO4的化合价是否发生变化?H2SO4的作用?
(2)KClO3得电子总数是否等于H2C2O4失电子总数?
提示:(1)没有变化,H2SO4只体现酸的作用。
(2)是,得失电子总数都是2。
[对点训练1] 磷单质在反应4P+3KOH+3H2O===3KH2PO2+PH3中的变化是( )
A.被氧化
B.被还原
C.既被氧化又被还原
D.既未被氧化又未被还原
解析:C 标出磷元素的化合价:由反应前的0价,部分升高