第1章 第3节 第1课时 氧化还原反应（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019 不定项版）

第三节　氧化还原反应 第1课时　氧化还原反应 课程标准 核心素养目标 1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移。 2．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。 1.证据推理与模型认知：通过对元素化合价的分析，认识氧化还原反应的规律，并对常见的化学反应进行分类。 2．宏观辨识与微观探析：从微观角度认识氧化还原反应的本质，能对其进行分析。 [对应学生用书P25] 一、从不同角度认识氧化还原反应 1．从得氧失氧角度认识氧化还原反应 请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识，分析以下反应，完成下表。 化学反应 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应) 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 得氧物质 C 氧化反应 失氧物质 CuO 还原反应 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 得氧物质 CO 氧化反应 失氧物质 Fe2O3 还原反应 得出结论 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 2.从元素化合价角度认识氧化还原反应 化学反应 价态变化 氧化反应 Fe→FeSO4：Fe元素化合价升高 还原反应 CuSO4→Cu：Cu元素化合价降低 得出结论 ①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； ②氧化还原反应的重要特征是反应前后有元素的化合价发生变化 3.从电子转移角度认识氧化还原反应 化学反应 氧化反应 Na→NaCl H2→HCl Na原子失去电子 共用电子对偏离于氢原子 还原反应 Cl2→NaCl Cl2→HCl Cl原子得到电子 共用电子对偏向于氯原子 得出结论 ①氧化还原反应中元素化合价的变化与电子转移有关； ②氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移) 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 1．关系图示 化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应等四种基本类型的反应与氧化还原反应的关系如图所示： 2．图示解读 (1)置换反应都是氧化还原反应，复分解反应都不是氧化还原反应。 (2)有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。 ◆概念辨析 氧化反应和还原反应 (1)氧化反应：反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应。 (2)还原反应：反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应。 (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称为氧化还原反应。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆名师点拨 元素化合价变化与电子转移的关系 (1)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。 (2)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。 ◆易错警示 (1)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。 (2)示例：同素异形体之间的转化：3O22O3，O元素化合价不变，不是氧化还原反应。 ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)氧化还原反应中一种元素的化合价升高，必定有另一种元素的化合价降低(　×　) (2)氧化还原反应中被氧化和被还原的物质可以是同种物质，也可以是不同种物质(　√　) (3)反应CO2＋H2O===H2CO3是化合反应，也是氧化还原反应(　×　) (4)反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中，被氧化的物质是Na，被还原的物质是H2O(　√　) [对应学生用书P26] 探究一 氧化还原反应的特征与本质 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛及钛合金材料广泛应用在核工业、化工石化、航空航天、体育用品、牙科和医疗修复等领域。利用TiO2制取Ti的主要反应有①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti。 [问题设计] (1)判断①是不是氧化还原反应？若为氧化还原反应，指明发生氧化反应的物质和还原反应的物质。 提示：是；发生氧化反应的物质是C，发生还原反应的物质是Cl2。 (2)判断②是不是氧化还原反应？若为氧化还原反应，指明被氧化的元素和被还原的元素。 提示：是；被氧化的元素是Mg，被还原的元素是Ti。 1．掌握判断氧化还原反应的方法 2．牢记氧化还原反应的本质和特征 3．理顺氧化还原反应中两条主线 【例1】 (2024·广东深圳期中联考)已知含C元素物质间的转化关系如图所示，其中属于氧化还原反应的个数为(　　) A.3　　　　　　　　　 B．4 C.5 D．6 B　解析：碳单质中元素化合价为0，根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0可知，CO、CO2、CaCO3、CaC2、Ca(HCO3)2中碳元素的化合价分别为＋2、＋4、＋4、－1、＋4。化合价发生变化的反应是氧化还原反应，C→CO2、CO→CO2、CO2→CO、CaCO3→CaC2属于氧化还原反应，共有4个氧化还原反应，B正确。 1．(原创题)我国古代“四大发明”在人类历史发展中起到了非常重要的作用。黑火药的主要成分是硫、木炭和硝酸钾，爆炸发生的主要反应为S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，下列有关该反应的说法不正确的是(　　) A.该反应中，C发生氧化反应 B.S和KNO3被还原 C.钾元素和氮元素被氧化 D.该反应中钾元素和氧元素化合价未发生变化 C　解析：该反应中，C→CO2，碳元素化合价升高，则C发生氧化反应，A正确；S→K2S，硫元素化合价降低，KNO3→N2，氮元素化合价降低，则S和KNO3被还原，B正确；该反应中，钾元素和氧元素的化合价未发生变化，氮元素被还原，C错误，D正确。 探究二 氧化还原反应中电子转移的表示 小明在用煤炭炉烧水时，不小心将少量水洒到了炉火上，结果发现炉火更旺了，原来炽热的煤炭与H2O(g)在高温下反应生成了水煤气(主要成分是H2和CO)，反应的化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。 [问题设计] (1)上述反应中，被还原的物质是 ，被氧化的物质是 。 提示：H2O　C (2)分别用“双线桥法”和“单线桥法”标出上述反应中电子转移的方向和数目。 1．“双线桥法”及表示方法 2．“单线桥法”及表示方法 【例2】 下列化学反应中所标注电子转移方向与数目错误的是(　　) D　解析：Fe与HCl反应中，1个Fe失去2个电子变成Fe2＋，＋1价氢元素得到电子，该反应中转移电子数为2e—，A正确；NO→HNO3，氮元素化合价由＋2升高到＋5，失去3e—，4个NO反应时失去4×3e—，O2中氧元素化合价由0降低到－2，3个O2得到6×2e—，B正确；Cl2→CaCl2，得到2×e—，Cl2→Ca(ClO)2，失去2×e—，C正确；KClO3中氯元素化合价由＋5降低到0，1个氯原子得到5e—，D错误。 2．下列单、双线桥法的表示方法正确的是(　　) B　解析：该反应中C失去电子，Si得到电子，转移的电子数为4e－，正确的表示方法为，A错误；氢氧化铁中的铁元素化合价升高，次氯酸钠中氯元素化合价降低，电子从Fe转移到Cl且转移电子数为6e－，B正确；钠元素的化合价升高，氯元素的化合价降低，转移的电子数为2e－，但电子转移方向应该从钠元素到氯元素，C错误；该反应中硫元素化合价由－2升高到＋4，失电子，汞元素化合价由＋2降低到0，得电子，氧元素化合价由0降低到－2，得电子，转移电子数为6e－，D错误。 [对应学生用书P28] 1．(2024·浙江温岭中学学科素养测试)下列生产、生活中的事例不涉及氧化还原反应的是(　　) A.发射火箭时燃料的燃烧　　 B．高炉炼铁 C.食物的腐败 D．豆浆变豆腐 D　解析：燃烧和炼铁，食物在空气中氧化腐败都涉及氧化还原反应。而豆浆是胶体，胶体发生凝聚形成沉淀，变成豆腐，不涉及氧化还原反应，D符合题意。 2．下列反应既是置换反应又是氧化还原反应的是(　　) A.2F2＋2H2O===4HF＋O2 B.Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO C.3NO2＋H2O===2HNO3＋NO D.2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋O2↑ A　解析：该反应属于置换反应，且F、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，A符合题意；该反应生成物中没有单质，不属于置换反应，B不符合题意；该反应中反应物、生成物中没有单质，不属于置换反应，C不符合题意；该反应中反应物中没有单质，不属于置换反应，D不符合题意。 3．一位同学在做实验时引发了镁失火，他立即拿起二氧化碳灭火器欲把火扑灭，却被化学老师及时制止。原因是CO2可以支持镁燃烧，反应为2Mg＋CO22MgO＋C。下列关于该反应的判断不正确的是(　　) A.该反应属于置换反应 B.CO2发生氧化反应 C.被氧化的物质是Mg D.1个CO2参加反应，转移电子数为4e— B　解析：该反应符合“单质1＋化合物1→单质2＋化合物2”形式，故属于置换反应，A正确；CO2→C，碳元素化合价降低，则CO2发生还原反应，B错误；Mg→MgO，镁元素化合价升高，则Mg被氧化，C正确；CO2→C，碳元素化合价由＋4降低到0，则1个CO2参加反应，转移电子数为4e—，D正确。 4．氧化还原反应与四种基本类型的反应的关系如图所示，下列化学反应属于阴影区域的是(　　) A.4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 B.4NH3＋5O24NO＋6H2O C.2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O D.Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B　解析：图中阴影区域的化学反应属于氧化还原反应，但不属于四种基本类型的反应。A项，该反应是氧化还原反应，属于化合反应；C项，该反应不是氧化还原反应，属于分解反应；D项，该反应是氧化还原反应，属于置换反应。 5．饮用水中的NO对人体健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的含量，某研究员提出，在碱性条件下用铝粉将消除水中的NO，化学方程式为10Al＋6NaNO3＋4NaOH＋18H2O===10Na[Al(OH)4]＋3N2↑。 (1)判断该反应属于氧化还原反应的依据是 。 (2)该反应中， 元素的化合价升高，则该元素的原子 (填“得到”或“失去”)电子。 (3)该反应中，被还原的元素是 ，被氧化的物质是 。 (4)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目： 。 答案：(1)铝、氮元素化合价发生变化 (2)铝　失去 (3)氮　Al (4) 学科网（北京）股份有限公司 $$