1.3氧化还原反应2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）必修第一册

氧化还原反应 第一课时 氧化还原反应 课程引入 以下反应分别属于哪些基本反应类型？ 1. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 3. NaOH+HCl=NaCl+H2O 4. BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 7. CaO+H2O = Ca(OH)2 置换 置换 复分解 复分解 分解 分解 化合 化合 8. 2Cu+O2 == 2CuO △ 6. CaCO3 == CaO+CO2↑ 高温 5. 2KClO3 == 2KCl+3O2↑ △ MnO2 知识点1：氧化还原反应相关概念 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 属于四大基本反应类型中的哪一种呢? Fe2O3 CO 还原反应 氧化反应 根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识，分析上述反应，完成下表。 物质 反应物 发生的反应（氧化反应或还原反应） 得氧物质 失氧物质 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。 物质得到氧的反应 物质失去氧的反应 高温 思考讨论 化合价降低， 化合价升高， 失氧，发生还原反应 Fe2O 3 + 3CO 2Fe + 3CO2 得氧，发生氧化反应 总结：元素化合价升高 → 氧化反应 元素化合价降低 → 还原反应 1.请标出该反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后价态有无变化。 2.思考在该反应中，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？ +3 0 -2 -2 +2 -2 +4 思考讨论 氧化还原反应一定是得失氧的反应吗？ +2 0 +2 0 化合价升高 0 化合价升高 -1 0 化合价降低 化合价降低 氧化反应 氧化反应 还原反应 还原反应 +1 元素化合价的变化是氧化还原反应的重要特征（特征判据） 思考讨论 以下反应哪些属于氧化还原反应？ 1. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 3. NaOH+HCl=NaCl+H2O 4. BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 7. CaO+H2O = Ca(OH)2 置换 置换 复分解 复分解 分解 分解 化合 化合 8. 2Cu+O2 == 2CuO △ 6. CaCO3 == CaO+CO2↑ 高温 5. 2KClO3 == 2KCl+3O2↑ △ MnO2 √ √ √ √ × × × × 思考讨论 氧化还原反应和四大基本反应类型的关系 复分解反应 分解反应 置换反应 化合反应 氧化还原反应 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应 属于阴影部分的是（ ） A. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 B. 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ C. 4Fe(OH)3+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. Cl2+2KBr=Br2+2KCl A 思考讨论 +11 +17 +17 +11 Na+ Cl- Na Cl 0 0 +1 -1 失去2×e-，化合价升高，被氧化 得到2×e-，化合价降低，被还原 引起化合价变化的根本原因？ Cl- Na+ 以Na和Cl2的反应为例 八隅体规则（或称八电子规则）： 当原子的最外层电子数为8(只有一个电子层时，为2)最稳定 电子得失 思考讨论 HCl的形成过程，有电子的得失吗？ 0 0 +1 -1 电子对偏离，化合价升高，被氧化 电子对偏向，化合价降低，被还原 化合价升降的原因--共用电子对偏移 H Cl 均不容易失去e- 共用电子对 偏向氯偏离氢 +17 +1 H Cl +1 -1 +1 +17 总结 氧化还原反应的宏观特征 氧化还原反应的微观本质 元素化合价的升降 电子的转移 （电子的得失或共用电子对的偏移） 根本原因 化合价升降、电子转移、反应类型的关系： 失电子或电子对偏离 化合价升高 被氧化 得电子或电子对偏向 化合价降低 被还原 还原反应 升失氧，降得还 氧化反应 知识点二：氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法基本步骤： 2CO + 2NO = 2CO2 + N2 +2 +2 +4 0 失去 2×2e- 得到 2×2e- Fe + 2HCl= FeCl2+ H2 0 +1 +2 0 失去1×2e- 得到2×e- ③电子转移数=变价原子数×单个变价原子得（失）电子数a×be- ②标注“得到”与“失去”，且得失电子总数相等 ③注得失 ①箭头由反应物指向生成物，且对准化合价变化的同种元素的原子 ②连双线 ①标价态 知识点二：氧化还原反应中电子转移的表示方法 2.单线桥法基本步骤： Fe + 2HCl = FeCl2+ H2 0 +1 +2 0 在反应物与生成物的元素中标出发生变化的化合价 2e- ①标价态 ①线桥只出现在反应物中（线桥不跨过”=“） ②箭头从失电子（化合价升高）元素的原子指向得电子（化合价降低）元素的原子 ③不标”得到”或”失去 “ ，只标电子得失的总数ne- ②连线桥 ③注数目 练习 1. Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2 （用双线桥法表示） 2. Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2 （用单线桥法表示） 失去3×2e- 得到2×3e- 6e- 课堂小结 氧化还原反应相关概念 定义 氧化还原反应和四大基本反应类型的关系 氧化还原反应的本质特征 微观 宏观 化合价升降、电子转移、反应类型的关系 氧化还原反应中电子转移的表示方法 双线桥法 单线桥法 氧化还原反应 第二课时 氧化剂还原剂 课程导入 【查阅资料】 维生素C因为具有抗氧化性，本身是一种还原剂，可以延缓酚类物质被氧化的时间。 氧化性是什么？还原剂是什么？被氧化又是什么意思呢？ 知识点1：氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物 氧化剂：反应中得到电子（或电子对偏向），化合价降低的物质 还原剂：反应中失去电子（或电子对偏离），化合价升高的物质 氧化产物：还原剂被氧化后得到的产物 还原产物：氧化剂被还原后得到的产物 化合价降低， 化合价升高， 得电子，发生还原反应 Fe2O 3 + 3CO 2Fe + 3CO2 失电子，发生氧化反应 +3 0 -2 -2 +2 -2 +4 氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物 氧化剂、还原剂以及氧化产物、还原产物均是指物质，不是某一种元素。 【例】分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。(教材28页第10题） (1)2H2+O2 == 2H2O (2)4P+5O2 == 2P2O5 (3)Fe+H2SO4 == FeSO4+H2↑ (4)2HgO == 2Hg+O2↑ 点燃 加热 点燃 氧化剂：O2 还原剂：H2 氧化产物和还原产物都是H2O 氧化剂：O2 还原剂：P 氧化产物和还原产物都是P2O5 氧化剂：H2SO4 还原剂：Fe 氧化产物：FeSO4 还原产物：H2 氧化剂、还原剂：HgO 氧化产物：O2 还原产物：Hg 知识点2：氧化性与还原性 物质失去电子(或电子对偏离)的能力，物质越易失电子，还原性越强 物质得到电子(或电子对偏向)的能力，物质越易得电子，氧化性越强 还原性： 氧化性： 氧化性、还原性与元素化合价的关系： 核心元素化合价 实例 性质 最高价 KMnO4、HClO4、FeCl3、浓H2SO4 只有__________ 中间价 MnO2、HClO、FeCl2、SO2 既有__________又有__________ 最低价 MnO、HCl、Fe、H2S 只有__________ 氧化性 氧化性 还原性 还原性 +7 +7 +3 +6 +4 +1 +2 +4 +2 -1 0 -2 只具有氧化性/还原性的物质不意味其氧化性/还原性一定强 氧化性、还原性强弱与得失电子难易有关，与得失电子多少无关 高价氧，低价还，中间价态还氧间 知识点3：常见氧化剂及其还原产物 物质类型 实例 还原产物 活泼的 非金属单质 卤素单质(X2) O2 元素处于高价时的物质 KMnO4(H+) HNO3 浓H2SO4 Fe3+ 某些过 氧化物 H2O2 Na2O2 强氧化性酸 HClO X- O2-、O22-、OH-、H2O Mn2+ 浓HNO3：NO2、稀HNO3：NO SO2 Fe2+、Fe H2O O2-、OH-、H2O Cl-、Cl2 知识点3：常见还原剂及其氧化产物 物质类型 实例 氧化产物 活泼的金属单质 Na、Fe、Al 某些非金属单质 H2、C、S 变价元素中低价态的物质 氧化物 CO SO2 氢化物 H2S 过氧化物 H2O2 离子 SO32- Fe2+ I- Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+ H+、CO或CO2、SO2 CO2 SO3或SO42- S SO42- Fe3+ I2 O2 H2O2为什么既能做氧化剂又能做还原剂？ 氧化剂、还原剂具有什么性质？ 知识点4：氧化性、还原性强弱比较 1.根据氧化还原反应方程比较 还原剂 氧化剂 + 氧化产物 == + 还原产物 被氧化 “强制弱”规律 被还原 氧化性：氧化剂 > 氧化产物 还原性：还原剂 > 还原产物 Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 氧化性：Cl2 > Br2 还原性：NaBr > NaCl Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu 氧化性：CuSO4 > FeSO4 还原性：Fe > Cu 知识点4：氧化性、还原性强弱比较 2.根据金属活动性顺序表判断 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ 金属活泼性依次减弱 金属 对应阳离子的氧化性逐渐增强 2 2 2 2 单质的还原性依次减弱 单质的氧化性依次减弱 对应阴离子的还原性逐渐增强 ↓ ↓ ↑ ↑ 知识点4：氧化性、还原性强弱比较 3.根据反应的难易（反应条件）比较 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。 2KMnO4 + 16HCl(浓) == 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑ MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 氧化性：___________________ KMnO4＞MnO2 知识点4：氧化性、还原性强弱比较 4.根据变价元素被氧化或被还原的程度比较 同一还原剂被不同氧化剂氧化时，元素化合价升高越高，说明氧化剂的氧化性越强。 2Fe＋3Cl2 == 2FeCl3 Fe＋S == FeS 氧化性：_______________ Cl2 ＞ S 知识点4：氧化性、还原性强弱比较 5.根据所处环境（温度、浓度、pH）来判断 同一物质在不同的条件下，其氧化性/还原性会有所不同 （1）温度：①氧化性：浓硫酸（热）＞浓硫酸（冷） ②还原性：浓盐酸（热）＞浓盐酸（冷） （2）浓度：HNO3（浓）＞ HNO3（稀） （3）pH：①中性环境中 不显氧化性，酸性环境中 显强氧化性 ②KMnO4（酸性）> KMnO4（中性）> KMnO4（碱性） 1.根据下列反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是 I2+SO2+2H2O = = H2SO4+2HI； 2FeCl2+Cl2 = = 2FeCl3； 2FeCl3+2HI = = 2FeCl2+2HCl+I2 A．I->Fe2+>Cl->SO2 B．Cl->Fe2+>SO2>I- C．Fe2+>I->Cl->SO2 D．SO2>I->Fe2+>Cl- D 2.同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知2Fe3++ Fe= 3Fe2+，且氧化性：Fe3+＞Cu2+，在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉，下列说法中不正确的是 A．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子只有Fe2+ C．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则溶液中一定无Fe3+ D．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，则溶液中一定有Fe2+，一定无Fe3+ D 物质 性质 反应 转移电子 变价 过程 产物 课堂小结 氧化剂 氧化性 还原 反应 得电子 价降低 被还原 还原 产物 还原剂 还原性 氧化 反应 失电子 价升高 被氧化 氧化 产物 具有 发生 生成 具有 发生 生成 氧化还原反应过程总结: 氧化性、还原性强弱比较 根据氧化还原反应方程 根据金属活动性顺序表 根据反应的难易（反应条件） 根据变价元素被氧化或被还原的程度 根据所处环境（温度、浓度、pH） 氧化还原反应 第三课时 氧化还原反应的规律及其应用 课程导入 为什么在制备O2时，高锰酸钾既能做氧化剂，又能做还原剂？ 2KMnO4 == K2MnO4 + MnO2 + O2↑ △ 为什么Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu，而Cu不能从FeSO4溶液中置换出Fe？ ＋7 ＋6 -2 ＋4 0 Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 0 0 +2 +2 知识点一：价态规律 只有氧化性是 ， 既有氧化性又有还原性是 。 1.高低规律： 处于最高价态时，只有 ； 处于最低价态时，只有 ； 处于中间价态时，既有 ，又有 。 氧化性 还原性 氧化性 还原性 只有还原性是 ， 【例】在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl- 等离子或原子中： S2-、Cl- Fe3+、Al3+、H+ Fe2+、S、C 用于预测物质的氧化性和还原性 知识点一：价态规律 2.归中规律： 同种元素不同价态间发生氧化还原反应时，元素的化合价遵循“只靠近，不交叉”的原则，即高价态+低价态→ 中间价态 H2S + H2SO4 (浓) = S↓ + SO2 + 2H2O 【例】试分析下列反应电子转移情况，并用双线桥表示 -2 0 +4 +6 -2 0 +4 +6 √ × 同种元素相邻价态不发生氧化还原反应 1.反应KClO3＋6HCl(浓) == KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为 A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1 KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O +5 -1 -1 0 失去 5×e- 得到 1× 5e- D 知识点一：价态规律 3.歧化规律： 同一物质同种元素发生氧化还原反应，一部分化合价升高，另一部分化合价降低，即中间价态 → 高价态+低价态 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O 0 -1 +1 【例】指出下列反应中的氧化剂和还原剂，用单线桥法标出电子转移的方 向和数目。 e- 被氧化和被还原的Cl原子质量比为_____ 1:1 Cl2：既是氧化剂，又是还原剂 -1 0 +1 知识点二：先后规律 同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。 同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。 【例】在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，发生什么反应？ 在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，反应顺序是？ 还原性Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应 氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋ 氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2 还原性：F-<Cl-<Br-<Fe2+<I- 2.已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，下列反应的化学方程式或离子方程式不成立的是 A．Br2＋2KI==I2＋2KBr D．2FeCl3＋2HI==2FeCl2＋2HCl＋I2 B．向FeBr2溶液中通入少量氯气：2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－ C．3Cl2＋6FeI2==2FeCl3＋4FeI3 C 知识点三：守恒规律 2.质量守恒：反应前后各原子的种类与数目保持不变。 3.电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。 1.电子守恒：氧化剂与还原剂得失电子总数相等，表现为化合价升高总数=化合价降低总数。 在一定条件下，PbO2与Cr3+恰好完全反应，产物是Pb2+和Cr2O72-, 则PbO2与Cr3+的个数之比为 A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3 A 得到 b×2e－ Cr3＋： PbO2： 失去 a×3e－ 知识点四：氧化还原方程式的配平 配平氧化还原反应方程式的“五步骤”： ①标价态：标变价元素化合价 ②列变化：列出元素化合价的变化 ③定系数：最小公倍数确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数 ④配系数：观察法，根据电荷守恒和元素守恒配其他物质的系数 ⑤查：电子守恒、电荷守恒、质量守恒 ① C + HNO3 —— CO2↑ + NO2↑+ H2O ② NH3 + O2 —— NO + H2O ③ KMnO4 + HCl —— KCl + MnCl2 + H2O + Cl2↑ ④ NO2 + H2O —— HNO3 + NO ⑤ FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2 ⑥ KCIO3 + P —— P2O5 + KCl 缺项方程式配平： ① MnO4- + Cl- + —— Mn2+ + Cl2 + H2O ② BrO3- + Br- + —— Br2 + 本章小结 氧化还原反应的规律 价态规律 高低规律 歧化规律 归中规律 先后规律 守恒规律 电子守恒 质量守恒 电荷守恒 氧化还原反应的配平 $$