内容正文:
第四节 氧化还原反应
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.了解氧化还原反应的本质是电子转移,知道常见的氧化剂和还原剂
2.掌握电子转移的表示方法
3.了解氧化还原反应的基本规律
1.宏观辨识与微观探析:从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质,并会表示其中电子的转移
2.证据推理与模型认知:根据某些事实和信息归纳推导氧化性或还原性强弱问题
考点一 氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原中基本概念及其相应关系
3.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、
K2Cr2O7
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原
产物
Cl-(X-)
H2O/O2-
/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、
Cr3+
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、中间价态的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
还
原
剂
SO2、S2O、
H2SO3、S2O、
SO、S4O
H2O2
N2H4
NH3
H2C2O4
或C2O
CN-
AsO
PH3
H2S、S2-
HI、
I-
Fe2+
氧化产物
SO
O2
N2
CO2
CO2、
N2
AsO
H3PO4
S
I2
Fe3+
5.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为M+[H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O=== NaOH+H2↑ 。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛: TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2↑ 。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。
通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
6.电子转移的表示方法
(1)单线桥法
(2)双线桥法
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)非金属阴离子只具有还原性,金属阳离子只具有氧化性( × )
(2)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性( × )
(3)SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆( × )
(4)有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应( √ )
(5)在反应:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2中,SO2既是氧化产物,又是还原产物( √ )
(6)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原( √ )
(7)在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强( × )
(8)CaO2与水发生氧化还原反应,CaO2只作氧化剂( × )
2.思考回答:
(1)在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低?
答案: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。
(2)有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗?
答案:不一定。 同素异形体间相互转化的反应有单质参加和生成,但没有元素化合价变化,不是氧化还原反应。
(3)氧化还原反应中,有一种元素被氧化就一定有另一种元素被还原吗?氧化还原反应中一种反应物是氧化剂,必然有另外一种物质是还原剂吗?
答案:氧化还原反应被氧化和被还原的可能为同一种元素,如Cl2和NaOH的反应。其中氧化剂和还原剂都是Cl2。
(4)元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原吗?
答案:某元素由化合态变为游离态,在反应中可能被氧化也可能被还原,如反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O中的S。
◆[题组1] 氧化还原反应判断
1.(2024·武汉市硚口区高三检测)下列变化或应用中,与氧化还原反应无关 的是( )
A.饱和(NH4)2SO4溶液中加入少量鸡蛋清变浑浊
B.油酸甘油酯通过氢化反应变为硬脂酸甘油酯
C.切开土豆、苹果,在空气中放置一段时间后变色
D.食用补铁剂(含琥珀酸亚铁)时常与维生素C同服
解析:A [A.饱和(NH4)2SO4溶液中加入少量鸡蛋清,鸡蛋清盐析变浑浊,与氧化还原反应无关,A符合题意;B.油酸甘油酯通过氢化反应,加氢还原,变为硬脂酸甘油酯,B不符合题意;C.切开土豆、苹果,在空气中放置一段时间后被氧气氧化而变色,C不符合题意;D.食用补铁剂(含琥