内容正文:
1.3.1氧化还原反应
【课程目标】
1.能通过分析元素化合价的变化判断化学反应是否是氧化还原反应。
2.知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
3.理清氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系。
【夯基提能】
知识点一 从不同角度认识氧化还原反应
【知识衔接】 请根据初中学过的知识,对反应2CuO+C2Cu+CO2↑进行分析,并完成下列表格。
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
C
氧化反应
失氧物质
CuO
还原反应
1.从得、失氧的角度认识氧化还原反应
(1)一种物质得到氧发生________反应,必然有一种物质失去氧发生________反应。
(2)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.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
【师说·助学1】
(1)请标出反应2CuO+C2Cu+CO2↑中各物质所含元素的化合价,并比较反应前后价态有无变化。
(2)在上述反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系?请完成下列表格。
反应物
发生的反应
(氧化反应或还原反应)
元素化合价
C
氧化反应
__________________
CuO
还原反应
__________________
【归纳总结】
(1)凡是有元素化合价变化的反应都是氧化还原反应。变价元素至少有一种
(2)物质所含元素化合价升高的反应称为氧化反应。
(3)物质所含元素化合价降低的反应称为还原反应。
【师说·助学2】 从元素化合价升降的角度分析反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2是否属于氧化还原反应。若属于氧化还原反应,请分别指出发生氧化反应、还原反应的物质。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
【师说·助学3】
(1)从元素化合价升降的角度分析反应2Na+Cl22NaCl是否属于氧化还原反应。
(2)已知NaCl是通过得、失电子形成的。在反应2Na+Cl22NaCl中,由于钠原子________1个电子,化合价从0价升高到+1价,氯原子________1个电子,化合价从0价降低到-1价。
(3)对于反应2Na+Cl22NaCl
①氯元素化合价________,是因为氯原子________电子,________发生还原反应,被________。
②钠元素化合价________,是因为钠原子________电子,Na发生________反应,被________。
【师说·助学4】
(1)已知HCl是通过一个共用电子对形成的。HCl分子中,由于氯原子得电子的能力比氢原子强,共用电子对偏向于氯原子,氯元素显________价,氢元素显________价。
(2)对于反应H2+Cl22HCl
①氢元素化合价________,是因为氢原子________电子,H2发生________反应,被________。
②氯元素化合价________,是因为氯原子________电子,________发生还原反应,被________。
【归纳总结】
(1)氧化还原反应的实质:有电子转移。包括电子得失或共用电子对偏移
(2)所含元素失电子的物质发生氧化反应,被氧化。也可认为该元素被氧化
(3)所含元素得电子的物质发生还原反应,被还原。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
【师说·助学5】
(1)从化合价变化角度判断以下反应是不是氧化还原反应,并思考氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
①CO2+C2CO
②2Fe+3Cl22FeCl3
③C+H2O(g)CO+H2
④2H2O2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2S===S↓+2H2O
a.既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号,下同)。
b.属于非氧化还原反应的为________。
c.不属于四种基本反应类型的为________。
d.属于置换反应的为________。
(2)请用图表示氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
【即学即练】
1.完成下列填空。
(1)C+H2O(g)CO+H2中发生氧化反应的物质是________,被还原的元素是________。
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中发生氧化反应的物质是________,发生还原反应的物质________,被氧化的元素是________,被还原的元素是________。
2.以下五个反应中属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型的有________。
①Na2O+CO2===Na2CO3
②CH4+2O2CO2+2H2O
③2KClO32KCl+3O2↑
④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
⑤CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
【师说·助学1】 反应2Na+Cl22NaCl电子转移的方向及数目表示如下。
尝试用双线桥法标出2CuO+C2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目。
2.单线桥法
【师说·助学2】
用单线桥法标出反应C+2CuO2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目。
【即学即练】
1.标出变价元素的化合价,用双线桥法标出电子转移的方向及数目。
(1)WO3+3H2W+3H2O
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O
2.用单线桥法标出反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O电子转移的方向及数目。
【素养落实】
题型一 构建氧化还原反应概念之间的关系
1.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
2.从电子转移的角度认识氧化还原反应
例 1 歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]。铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应属于化合反应,但不属于氧化还原反应
B.该反应中碳元素的化合价发生了变化
C.该反应中铜失去电子,发生还原反应
D.该反应中氧元素的化合价降低,说明反应中氧气得到电子
状元随笔 速记口诀:升—失—氧(氧化反应),降—得—还(还原反应)。
【变式演练】———————————你学会了吗?
下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.Fe3+―→Fe2+的变化过程中,Fe元素发生氧化还原反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
题型二 突破电子转移表示方法的误区
1.双线桥法
(1)标价态:写出变价元素的化合价。
(2)连双线:连接反应前后同种元素的不同价态的原子。
(3)注得失:元素化合价升高的标出“失去”,元素化合价降低的标出“得到”。
(4)算数目:按照原子个数计算得失电子的数目。
例 2 用双线桥法标出反应Fe2O3+3H22Fe+3H2O电子转移的方向及数目。
状元随笔
①箭尾、箭头必须对应化合价变化的同种元素的原子,从反应物指向生成物。
②必须注明“得到”或“失去”。
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化反应或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,可省略。
④被还原的物质和被氧化的物质得失电子数相等。
2.单线桥法
例 3 用单线桥法标出反应Fe2O3+3H22Fe+3H2O电子转移的方向及数目。
状元随笔
①箭头表示电子转移的方向,不能再标注“得到”或“失去”。
②只需标明电子转移的总数目。
夯基提能·一遍过
知识点一
1.(1)氧化 还原
[师说·助学1] 提示:(1)
(2)升高 降低
[师说·助学2] 提示:
该反应属于氧化还原反应,CO发生氧化反应,Fe2O3发生还原反应。
[师说·助学3] 提示:(1)
该反应属于氧化还原反应 (2)失去 得到 (3)①降低 得到 Cl2 还原 ②升高 失去 氧化 氧化
[师说·助学4] 提示:(1)-1 +1 (2)①升高 失去 氧化 氧化 ②降低 得到 Cl2 还原
[师说·助学5] 提示:(1)a.①② b.⑤ c.⑥ d.③
(2)
即学即练
1.答案:(1)C H (2)HCl MnO2 Cl Mn
2.答案:②
知识点二
[师说·助学1] 提示:
[师说·助学2] 提示:
即学即练
1.答案:(1)
(2)
(3)
2.答案:
素养落实·重拓展
例1 解析:在该反应中,铜元素的化合价由0价变成+2价,失去电子,发生氧化反应;氧元素的化合价由0价变成-2价,得到电子,发生还原反应。其余元素的化合价都没有发生变化。
答案:D
变式演练 解析:氧化还原反应前后元素化合价有升降,且升降总数相等,A项正确;氧化还原反应前后不一定有氧参加,如反应H2+Cl22HCl中就没有氧参加,B项错误;Fe3+―→Fe2+中Fe元素化合价降低,发生还原反应,C项错误;物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应,D项错误。
答案:A
例2 答案:
例3 答案:
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