1.3 氧化还原反应 第1课时 讲义-2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一课时 氧化还原反应基本概念 一、氧化还原反应 (1)定义:凡是有元素化合价发生变化(升高和降低)的反应称之为氧化还原反应 (2)特征:反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低 (3)氧化反应和还原反应 ①氧化反应;物质所含元素化合价升高的反应称之为氧化反应 ②还原反应:物质所含元素化合价降低的反应称之为还原反应 注意:在氧化还原反应中,并不是所有元素化合价都发生改变,化合价升高和降低是同时发生的:化合价升高 和降低可以是同一种元素(比如:Cl2+H2O=HCl+HCIO.C1元素化合价既降低又升高):也可以是不同元素(比 如:CuO+H-Cu十HO,铜元素化合价降低,氢元素化合价升高):可以有多种元素同时升高,多种元素 同时降低(比如:HgS十O.--Hg十SO,Hg和氧元素的化合价降低,疏元素化合价升高) (4)还原剂和氧化剂 ①还原剂:在反应对中应的元素化合价升高的反应物 ②氧化剂:在反应中对应的元素化合价降低的反应物 2NO+O-2NO,氢元素化合价从+2变为+4,所以NO是还原剂,O.中氧元素化合价从0价变为-2价,所 以氧气是氧化剂;H+Cuo--Cu+HO,其中氢气还原剂,氧化铜是氧化剂。 注意:在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同物质(比如上述两个反应),也可以是同种物质 (H +CuO Cu十H,O,氧气中氧元素化合价既降低又升高,氧气既是氧化剂又是还原剂) (5)氧化产物和还原产物 ①氧化产物:还原剂经氧化反应而得到的产物(化合价升高的生成物 ②还原产物:氧化剂经还原反应而得到的产物(化合价降低的生成物 H+Cuo-Cu+HO,Cu是还原产物,Ho是氧化产物:Mg+2HCl-MgCl+H2t,其中MgCl,是氧化 产物,H:是还原产物。 注意:氧化产物和还原产物可以是不同物质(比如:Mg+2HCl-MgCl+H.1中 MgCl是氧化产物,H 是还原产物 ),也可以是同一种物质(比如:H十Ch2HCl,其中HCl既是氧化产物又是还原产物) 点燃 练习 1、下列化学反应中,不属于氧化还原反应的是O A. Fe+2HCl--FeCl+H: 1 B. 2SO+O-2SO C.Cuo+H.△Cu+Ho D. BaCl,+NaCO.--BaCO.1+2NaC 答案:D,D项中没有元素化合价发生改变 2、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. 氧化还原反应一定有氧的得失 C. Fe→Fe2+的变化过程一定是还原过程 D. 有元素化合价降低的反应时氧化反应 答案:A 氧化环反应和得失氧没有必然联系,B错误;化合价升高的反应时氧化反应,化合价降低的反应是还原反应 3、下列化学反应中,既是离子反应,又是氧化还原反应的是( ) A. 2KOH+HSO -KSO+2HC B. Mg+HsO. --MgSO+H. 1 D. H:+Cuo△Cu+H: C. BaCl+NaSO--BaSO I+2NaCl 答案:B A和D是复分解反应,没有元素化合价发生变化,D反应没有在水溶液中进行,不是离子反应 5、指出下列氧化还原反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物 (22CO+O2 (1)Mg+FeSO--MgSO.+Fe ,氧化剂:FeSO 还原剂:Mg 还原剂:CO,氧化剂:O2 氧化产物MgSO,还原产物:Fe 氧化产物:CO,还原产物CO 点燃 (4)C+O2 CO. (③)2HO=2HO+O1 还原剂:HO,氧化剂:HO 还原剂:C,氧化剂:O2 氧化产物:O,还原产物:Ho 氧化产物:CO,还原产物:CO (5)3Fe+8HNO(稀)-3Fe(NO)+2NO1+4HO (Cl+HO-HCl+HClC 还原剂:Fe,氧化剂HNO 还原剂:Cl,氧化剂:Cl 氧化产物:Fe(NO)h,还原产物:NO 氧化产物:HClO _,还原产物:HC 点燃 (8) 4FeS+11O "2FeO,+8SO: (7)SO+2HS--2HO+3S1 还原剂:HS,氧化剂:SO 还原剂:FeS.氧化剂:O 氧化产物:S,还原产物:s 氧化产物:FeO、sO,还原产物:FeO、sO 3、从电子转移的角度认识氧化还原反应 氧化还原反应的本质:电子转移(得失或偏移) (1)电子的得失 钟可以在氢气中燃烧挠,生成氢化纳,钢原字的最外电子层上有1个电子,氢原子的最外电子层上有7个电子 当钩与氢气反应时,纳原子失去最外层1个电子,成为Na+,同时把电子转移给氧原子,氧原子得到1个电子 成为Cl二,纳原子失去一个电子,同时纳化合价升高:发生了氧化反应,氢原子得到一个电子,同时氛元素化合 价降低,发生了还原反应。在这个反应中,发生了电子的得失,因此物质失电子的反应为氧化反应,物质得电子 的反应为还原反应 (2)电子对的偏移 氢气和氢气在一定条件下反应生成氧化氢。这两种元素获得电子的能力相差不大,反应时,都未能把对方的 电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,氢原子对共用电子对的吸引力原子稍强, 共用电子对偏向于氢原子而偏离于氢原子,使氢元素的化合价从升高,被氧化,氢元素的化合价降低被还原。 注意:元素原子间通过共用电子对形成化合物时,共用电子对偏向哪种元素的原子。显附加,偏离哪种元素的 原子,显正价 (3)元素的化合价与得失电子的关系 失电子(或电子对偏离)时,元素的化合价升高,发生氧化反应 得电子(或电子对偏向)时,元素的化合价降低,发生还原反应 (4)从电子转移(得失或偏移)的角度定义氧化还原反应 ①氧化还原反应是反应过程中有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的化学反应 ②还原剂和氧化剂 还原剂:失电子(或电子对偏离)的反应物 氧化剂:得电子(或电子对偏向)的反应物 ③氧化产物和还原产物 氧化产物:失电子(或电子对偏离)被氧化所得的生成物叫氧化产物 还原产物:得电子被(或电子对偏向)还原所得的生成物叫还原产物 练习 1、氧化还原反应的实顾是( ) A:元素化合价发生变化 B. 反应中有氧原子的得失 C. 反应中有电子得失或电子偏移 D. 反应后生成新物质 答案:C 2、下列反应中,氧元素只发生氧化反应的是( __ A. 2NaClO.--MnO2△2NaCI+3Of B. Cl+HO=HCl+HClo 点燃 C. 2KMnO.+16HCl(浓)2MnCl+8HO+5Cl1+2KC1 D2Na+Cl “2NaCl 答案:C A氧元素化合价降低,发生还原反应;B氧元素既发生氧化反应又发生还原反应;D氢元素发生还原反应 二、氧化还原反应和四种基本反应类型的关系 结论 基本反应类型 氧化还原反应例子 非氧化还原反应例子 化合反应 有单质参加的化合反应是氧化还原反 点燃 HO+CO.=H.CO. 2Na+Cle A+B-AB 应 2NaCl Fe+2FeCl=3FeCl 分解反应 有单质生成的分解反应是氧化还原反 2KClO--MnO2△ 2KCl 2H,O=2HO+O AB-A+B 应 +3Ot 置换反应 置换反应都是氧化还原反应 FeCuSO-FeSO.+Cu A+BC-AC+B 复分解反应都不是氧化还原反应 复分解反应 BaCl,+NaSO.--BaSO 1 AB+CD-AD+CB +2NaCl 氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系 注意:有单质生成或参与的反应不一定是氧化还原反应。 例如:30,三20,反应前后没有元素化合价发生变化 练习 1、下列反应中属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的是( _~ B. Cuo+co△Cu+CO: A. Fe+CuSO-FeSO.+C C. 2H:O-2HO+O 1 D. KOH+HCl-KCl+HC 答案:B A属于置换反应:C属于分解反应:D属于复分解反应(不是氧化还原反应) 2、下列说法正确的是( ) A.有单质生成的反应一定是氧化还原反应 B.置换反应一定是氧化还原反应 C. 氧化还原反应中非金属元素的化合价一定降低 D. 某些氧化还原反应中,不可能多种元素化合价同时升高 答案:B 三、氧化还原反应中电子转移的表示方法 1、双线桥法:表明反应前后同一元素原子的电子转移的情况 (1)基本步骤 ①标价态:正确表明变价元素的化合价 ②连双线:一条线由氧化剂中化合价降低的元素指向还原产物中的相应元素,另一条线由还原剂中化合价升高 的元素指向氧化产物中的相应元素 ③注得失:标出“失去”或“得到”的电子总数 如: 得2x3e” 失3X2e” (2注意 ①箭头由反应物指向生成物,且两端对准同一种元素 ②在“双线上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等 ③得失电子要写成mxne一,n表示得或失电子的原子个数,n表示每个原子得失电子个数,当a或5为1时, 省略 2、单线桥法:表明反应前后不同元素原子间的电子转移情况 (1)基本步骤 ①标价态: 正确标出变价元素的化合价 ②连单线:还原剂指向氧化剂(必须由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素) ③写数目:在线桥上注明电子转移的数目。注意:只写数目,不标得失。如: 6 ” 练习: 1、下列用双线桥法表示反应中电子转移正确的是 到22 得到2Xe” A. 2H-2H0+0 B. Cl+2Nal--2NaC1+f. 失去2X2e 失去2Xe 得到6e二 得到2x2e一 NaSO.+HSO. D$+sot+Naso+H.o C. 4Fe(OH).+O+2H.O--4Fe(OH): D. 失去4Xe一 失去2e二 失去4e 答案:C A项每个氧原子得失电子个数都是1,应该是得到2xe,失去2xe:B项氢元素得电子,礁元素失电子:磕酸既 不是氧化剂又不是还原剂,NaSO;既得电子又失电子 三、氧化还原反应的分类 1、一般的氧化还原反应:氧化剂和还原剂是不同物质的反应 点燃 比如:S0+2HS2H0+3S1、4Al+3O 2AlO、Fe+CuSO -FeSO+Cu 2、自身的氧化还原反应:氧化剂和还原剂是同种物质的氧化还原反应。 比如:3N0.+H0-2HNO+N0、2KC10 MnO2△2KC1+30。1 3、歧化反应:氧化剂和还原剂是同种物质,且发生氧化还原反应的是同一种元素 比如:3S+6NaOH-2NaS+NaySO+3HO、3NO+HO-2HNO.+NO 4、归中反应:氧化产物和还原产物是同一种物质,且发生氧化还原反应发生在同种元素之间 比如:S0.+2HS-2H0+3S1 5、部分的氧化还原反应:氧化剂只有部分被还原或还原剂只有部分被氧化 比如:3Cu+8HNO(稀)-3Cu(N0-)+2N0t+4H0(硝酸只有部分被还原)、MnO。+4HC1(浓)MnCl。+2Hg0 +Clf (HC1只有部分被氧化) 课后练习 1、下列反应中属于氧化还原反应的是 ) A. 2KHco.△Kco.+HO+Co21 B. NaO+HO--2NaOH C. 2KBr+Cl.--2KCI+Br D. CuO+2HCl-CuCl+HC 答案:C 澳元素化合价升高:氧元素化合价降低 2、下列句子或成语中涉及氧化还原反应的是( ) A. 水滴石穿 B. 忽如一夜春风来,千树万树梨花开 C. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏 D. 刻舟求剑 答案:C A项涉及到反应CaCO.+HO+CO;=Ca(HCO).无元素化合价变化:B项描写的是下雪场景,是物理变化。 D项也是物理变化 3、Cu+AgNO,→CuONOy)+Ag,该反应(未配平)中被氧化的元素是( _。 B.Ag A. Cu C.N D. O 答案:A 氧化还原反应中,还原剂对应元素失电子,化合价升高,发生氧化反应 Ag化合价降低发生还原反应,N和O化合价没有变化 4.3NO.+H02HN0.+N0该反应中氢元素发生的变化是( B.被还原 A: 被氧化 C. 既被氧化又被还原 D. 既未被氧化又未被还原 答案:C 氢元素化合价既降低又升高,既发生氧化反应又发生还原反应 5、2kMnO+16HC1=2KCl+2MnCl+5Cl f+8HO反应中( A.氧化产物与还原产物粒子个数比是2:5 B。被氧化的HC1占参加反应HC1总分子数的5/8 C.KMnO,只有一部分发生还原反应 D。KMnO4与HC1恰好分别完全发生还原反应和氧化反 答案:B 氧气是氧化产物,氢化是还原产物,个数比52,A错误;共有16个HC,其中有10个被氧化,B正确 KMnO,中,只有元素化合价变化,并且全部原子,降低,C错误:这个反应时部分的氧化还 原反应,HC1只有部分被氧化 6、下列反应中,水作为还原剂的是( _ A、Cl+HO=HCl+HCIO B、2NaO+2HQ=4NaOH+O2 C、2F+2HO=4HF+O2 D、2Na+4HO=2NaOH+H 答案:C A项和B项水既不是氧化剂又不是还原剂。D项水是氧化剂 7、钛(Ti)被称为铁、铅之后的第三金属,以下是由TiO,制Ti的主要反应,下列说法正确的是( _~ 高温 高温 TiCl+2CO ②TiCl+2Mg ①TiO.+2Cl+2C 2MgCl+Ti A. 反应①是置换反应 B. 反应②是复分解反应 C. 反应①中TiO:被氧化 D. 反应②中金属被氧化 答案:D 单质与化合物生成新的单质和化合物的反应时置换反应,A错误。B也错误,是置换反应;C Ti元素化合价无 变化 8、在反应3Cl+6NaOH-5NaCl+NaC1O,+3H{O中,被氧化和被还原的氢原子个数比为( _ B. 5:1 A.1:3 C.1:5 D.1:1 答案:C 反应前共6个氧原子。其中有5个氧原子化合价降低,被还原,1个氧原子化合价升高,被氧化 9、下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( ) 得2xe 得 A.2Cl+2Ca(OH)--CaCl+Ca(ClO)+2HO B. 2FeCl+Cl--2FeCl3 失” 失2Xe 失2x2。一 . 得2e C.CO D. MnO2+4HC1(浓)-MnCl+Cl +2H:O 得4 失2Xe 答案:D A项电子个数错误;B铁元素失电子,C1元素得电子:C项碳元素失电子,氧元素得电子 10、下列变化过程属于还原反应的是( A. H→H2 B. Fe2+→Fe3+ C.Cl-→AgCl D. Mg→Mg(OH) 答案:A 发生还原反应,对应元素化合价降低 B和D,元素化合价升高,发生氧化反应:C,元素化合价无变化 {Al203+2fe中, 元素的化合价升高,该元素的原子 电子, 被 元素的化合价降低,该元素的原子 电子,被 ;该反应中, 是氧化剂, 是氧化产物。 答案:A 失 氧化 :Fe 得 还原;FeOAlO 12、过氧化氢(HO,)可作为采矿业的废液消毒剂,如消除采矿废液中有剧毒的氧化钾(KCN,其中N元素为一3 价),化学方程式为KCN+HO;+HO-A+NH;1(已配平),请回答下列问题: (1)生成物A的化学式是 (2)该反应是否是氧化还原反应?(填“是”或“不是”)。若是,请指出被还原的元素;若不是,请说明 理由: 答案 (1)KHCO; (2)是 氧元素的化合价由一1价降为一2价,被还原 13、有以下反应方程式: 选择符合下列问题的化学反应,把下列反应的化学方程式的编号填入括号内。 (1)属于既不是分解反应,又不是氧化还原反应的是( ) (2)属于既是分解反应,又是氧化还原反应的是( ) (3)只属于氧化还原反应的是( (4)只属于化合反应不属于氧化还原反应的是 C. 2KClO.-Mno2△2KCI+3O 1 D. CaCO:+2HClCaCl+HO+CO E. CaO+CO.--CaCO; F. Cl+2KI-2KCl+I G. 2NaO+2HO--4NaOH+O1 答案(1)DE(2)C(3)G(4)E 14、分析下列变化过程,是氧化还是还原,再按要求填空 剂,如 (2)CuO→Cu.需加入 (1)Fe→FeCl,需加入 剂如 (3)HC1→H,是_反应,HC1是_剂 答案:氧化,HC]:还原剂,C0:还原,氧化 15、已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下; 3Cu+8HNO(稀)-3Cu(NO)+2NO++4HC (1)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 (2)发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 答案:Cu,N:Cu,HNO.