1.3.1 氧化还原反应的特征与本质-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第一册）

第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 第1课时 氧化还原反应的特征与本质 高中化学必修第一册(2019人教版) 学 习 目 标 1．通过对氧化还原反应概念的发展史料的了解，从得氧失氧角度认识并判断氧化还原反应。 2. 从化合价变化和电子转移等角度认识并判断氧化还原反应。 3. 能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。 4. 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。 为什么苹果削皮后颜色很快会变暗 空气中 保鲜膜中 涂柠檬汁 浸泡水中 苹果中的酚类化合物与氧气接触，被氧化而变茶褐色 隔绝氧气以及维生素C阻碍了氧化反应进程 生活处处有化学------ 苹果“锈”了？ 火箭的升空，需要燃料的燃烧。燃料燃烧过程中伴随着很多化学变化和物理变化，伴随着许多能量的转化。今天我们来学习一类重要的化学反应 —氧化还原反应 温习旧知：初中阶段对氧化还原的认识 回顾初中化学，观察下列反应有什么特点？ 有哪些属于四大基本反应类型？ 以上非置换反应的反应，又该如何命名？ 《九年级化学》 物质与氧发生的反应属于氧化反应。 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。 与氧有关： 氧化还原反应概念是如何发展起来的呢？ 1774年，拉瓦锡创立氧化学说（既燃烧是物质与氧气的反应）推翻了流行千年的燃素说。 人们把物质与氧结合的反应成为氧化反应，失去氧的反应叫做还原反应。 得失氧的角度—— 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 高温 失氧 发生还原反应 得氧 发生氧化反应 被还原 被氧化 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 失氧 发生还原反应 得氧 发生氧化反应 被还原 被氧化 同时发生 同时发生 1.从得失氧的角度认识氧化还原反应 氧化反应和还原反应在一个反应中同时发生的反应称为氧化还原反应。 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 ↑ 标出以下两个反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后化合价有无变化 0 +2 -2 0 +4 -2 +3 -2 +2 -2 0 +4 -2 反应中元素的化合价有变化 弗兰克兰 1825~1899（英） 1852年提出化合价概念 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 模仿下表的第一行，将表格补充完整 CuO→Cu 降低（+2→0） 还原反应 CO→CO2 升高（+2→+4） 氧化反应 Fe2O3→Fe 降低（+3→0） 还原反应 反应 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型 C→CO2 升高（0→+4） 氧化反应 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 2.从化合价升降的角度认识氧化还原反应 +2 0 0 +4 化合价降低,被还原,发生还原反应 化合价升高,被氧化,发生氧化反应 +3 +2 0 +4 化合价降低,被还原,发生还原反应 化合价升高,被氧化,发生氧化反应 所含元素化合价升高的物质发生的反应为氧化反应 微点拨 所含元素化合价降低的物质发生的反应为还原反应 特征 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 课堂检测 1.下列属于氧化还原反应的是：（ ） A．CaCO3==CaO＋CO2↑ B．Mg3N2+3H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ C．Zn＋H2SO4= ZnSO4＋H2↑ D．NaHCO3＋HCl= NaCl＋CO2↑+H2O C 2下列反应转化关系（未配平）肯定不正确的是 （ ） A．S+KOH→K2SO3+K2S+H2O B．FeO+HNO3→Fe(NO3)3+H2O C．Cu2O+H2SO4→CuSO4+Cu+H2O D．NH4NO3→N2O+H2O 0 +4 -2 +2 +3 +1 +2 0 -3 +5 +1 无化合价降低 B 氧化还原反应中一定同时存在元素化合价的升高与降低 课堂检测 3.判断下列过程是氧化反应还是还原反应： （1）Cu→CuO （ ） （2）Cu→CuCl2 （ ） （3）N2→NH3 （ ） （4）FeCl2→FeCl3 （ ） 氧化反应 氧化反应 氧化反应 还原反应 0 +2 0 +2 +2 +3 0 -3 课堂检测 虽然没有物质得氧、失氧，但反应前后却有元素化合价的变化。 微点拨 Fe+ CuSO4 FeSO4+Cu 0 +2 +2 0 化合价升高，被氧化，发生氧化反应 化合价降低，被还原，发生还原反应 反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征。 本质？ 这样的反应也属于氧化还原反应 特征 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 2.从化合价升降的角度认识氧化还原反应 汤姆孙 发现电子 1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。 在伏打、戴维、法拉第的电化学重大理论突破上，20世纪初，建立了化合价的电子理论。人们把化合价的升降与原子最外层电子的得失和共用联系起来。 思考与交流 5 阅读课本21页请回答 ①什么原因导致元素的化合价变化？ ②氧化还原反应的本质是什么？ 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 2Na+Cl2 2NaCl 点燃 +17 2 8 7 +11 2 8 1 Na Cl Na+ Cl- 8 NaCl 思考： 画出Na、Cl的原子结构示意图，想象NaCl在形成过程中，Na与Cl会进行怎样的对话，并说明该过程对化合价的影响？ 3.从微观角度认识氧化还原反应 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 Na与Cl2反应生成NaCl 2Na + Cl2 2NaCl Δ 0 0 +1 -1 化合价升高， 失去2×e-， 被氧化 化合价降低, 被还原 得到2×e-, 本质 化合价变化的原因1：电子的得失 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 3.从微观角度认识氧化还原反应 H2+Cl2 2HCl 点燃 化合价变化的原因2：共用电子对的偏移 0 +1 0 -1 共用电子对偏向 化合价降低 共用电子对偏离 化合价升高 +1 1 +17 2 8 7 你的电子 借我用用 Cl H 哼！不借 7 本质 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 3.从微观角度认识氧化还原反应 本质 失去电子或 电子对偏离 得到电子或 电子对偏向 氧化反应 还原反应 化合价升高 化合价降低 升 失 氧 降 得 还 电子的转移 化合价的升降 特征 氧化还原反应的判断方法 小结：氧化还原反应的实质 主题1: 氧化还原反应的特征和本质 反应类型 表达式 举例 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 AB=A+B A+BC=B+AC AB+CD=AD+CB A+B=AB CaO+H2O=Ca(OH)2 2KClO3 2KCl+3O2↑ △ MnO2 Fe+CuSO4= FeSO4+ Cu NaOH+HCl=NaCl+H2O 1.四种基本反应类型回顾 主题2: 氧化还原反应与基本反应类型的关系 2NO＋O2===2NO2 CO2＋CaO===CaCO3 NH4HCO3===NH3↑＋CO2↑＋H2O 2KClO3===2KCl＋3O2↑ Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu HCl＋KOH===KCl＋H2O BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl ∆ 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 非氧化还原反应 ∆ ∆ 分析以下反应，找出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 MnO2 主题2: 氧化还原反应与基本反应类型的关系 思考①：有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗？ 3O2 == 2O3 放电 思考②： 氧化还原反应一定有单质参加吗？ H2O2+SO2==H2SO4 小结：有单质参加的反应绝大多数是氧化还原反应。 （除了同素异形体之间的转化） 主题2: 氧化还原反应与基本反应类型的关系 有单质生成的分解反应 有单质参加的化合反应 2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 化合反应 分解反应 氧化还原反应 置换反应 复分解反应 主题2: 氧化还原反应与基本反应类型的关系 △ 1. 研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。下列变化不涉及氧化还原反应的是______（填序号） ①暖贴中的铁粉遇空气放热 ②杭州亚运会主火炬塔燃料采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，“绿色甲醇”燃烧 ③氧化钙用作食品干燥剂 ④神舟十一号之所以能够腾空升起，主要是燃料和氧化剂反应，产生巨大的能量推动火箭飞行。 ③ 课堂检测 2.空气主要由78%的氮气及其他气体组成，但大数植物不能直接吸收利用N2。在1909年,哈伯经过多年研究终于实现将氮和氢气变成氨，被誉为“向空气要面包”，哈伯本人也因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。氮气经过一些系列过程可以得到硝酸，并进一步得到铵盐。 N2 NH3 NO NO2 HNO3 试分析上述反应中氮元素化合价的变化，以及每一步反应中，氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。 O2 O2 H2O 课堂检测 26 3．二氧化碳灭火器不能灭所有的火，比如镁条燃烧就不能采用二氧化碳灭火，因为CO2＋2Mg C＋2MgO，该反应属于(　　) ①化合反应　②分解反应　③置换反应　④复分解反应　 ⑤氧化还原反应　⑥离子反应　⑦非氧化还原反应 A．①③⑦ B．②③⑥ C．③⑤ D．④⑥ 点燃 C 课堂检测 氧化还原反应一定有电子的转移（得失或偏移） 失去电子或 电子对偏离 得到电子或 电子对偏向 氧化反应 还原反应 化合价升高 化合价降低 升 失 氧 降 得 还 电子的转移 化合价的升降 本质 特征 课堂总结 $$