氧化还原第一课时 课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第一册

氧化还原反应 新人教版·必修一·第一章 第三节·氧化还原反应·第一课时 淄博第六中学 谷笑迎 2023年9月22日 1 汽车尾气排放对空气质量的污染已经成为严重的环保问题，如果要将其中的NO转化为环保气体，你应该如何设计化学反应？ 思考：请写出上述反应的化学方程式。 2NO+2CO == N2+2CO2 催化剂 NO N2 CO 失氧 得氧 CO2 还原反应 氧化反应 2 任务一：认识氧化还原反应——得失氧的视角 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 2CuO + C == 2Cu +CO2 高温 思考：以上三个方程式有什么共同点？ 2NO+2CO == N2+2CO2 催化剂 3 失去氧， 得到氧， 被氧化， 发生氧化反应 被还原， 发生还原反应 化合价降低 化合价升高 2CuO +C === 2Cu + CO2 高温 任务一：认识氧化还原反应——化合价的视角 +2　　 ０　 0　　 +4 任务一：认识氧化还原反应——宏观视角 思考：判断下列反应是否属于氧化还原反应，并说出判断依据。 0 +2 +2 0 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 属于氧化还原反应 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu == 得失氧角度 一种物质得到氧发生氧化反应，一种物质失去氧发生还原反应 化合价角度 物质所含元素化合价升高的反应叫氧化反应，化合价降低的反应叫还原反应 5 化学反应的分类 按照化合价变化分类 氧化还原反应 非氧化还原反应 按照物质分类 化合反应 分解反应 复分解反应 置换反应 6 化学反应的分类 置换反应 复分解反应 分解反应 思考：氧化还原反应和四大反应之间有什么样的关系呢？ 化合 反应 1.S + O2 SO2 2.CO2 + H2O = H2CO3 3.CaCO3 CO2↑ + CaO 4.2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 5.Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2↑ 6.Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 7.NaOH + HCl =NaCl+ H2O 8.CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + CO2↑ + H2O √ √ √ √ 氧化还原反应 非氧化还原反应 7 思考与分析 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？ 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。 点燃 2Na + Cl2 2NaCl H2 + Cl2 2HCl 点燃 === 请结合初中学习过的原子结构示意图，以钠与氯气生成氯化钠和氢气(H2)与氯气(Cl2)生成氯化氢(HCl)为例分析。 任务二：认识氧化还原反应本质——微观视角 问题1.请画出Na 、Cl的原子结构示意图 问题2.Na、Cl如何变成稳定结构？两者结合如何处理电子问题？ 问题3.Na、Cl变成稳定结构的过程中化合价发生了怎样的变化？为什么会导致化合价变化？ 小组讨论 问题1. H和Cl如何变成稳定结构？两者结合如何处理电子问题？ 问题2：H、Cl变成稳定结构的过程中化合价发生了怎样的变化？为什么会导致化合价变化？ 9 请结合初中学习过的原子结构示意图，以钠和氯气生成氯化钠反应为例分析。 结论：氧化还原反应的本质是-----电子的得失 任务二：认识氧化还原反应本质——微观视角 Na+ Cl－ 失去1个e- 得到1个e- 静电作用 化合价升高，失去电子，被氧化 （升、失、氧） 化合价降低，得到电子，被还原 （降、得、还） 点燃 2Na + Cl2 2NaCl ０　　　 ０　　　　　 +１ -１ 10 请结合初中学习过的原子结构示意图，以钠与氯气生成氯化钠和氢气(H2)与氯气(Cl2)生成氯化氢(HCl)为例分析。 任务二：认识氧化还原反应本质——微观视角 问题1.请画出Na 、Cl的原子结构示意图 问题2.Na、Cl如何变成稳定结构？两者结合如何处理电子问题？ 问题3.Na、Cl变成稳定结构的过程中化合价发生了怎样的变化？为什么会导致化合价变化？ 小组讨论 问题1. H和Cl如何变成稳定结构？两者结合如何处理电子问题？ 问题2：H、Cl变成稳定结构的过程中化合价发生了怎样的变化？为什么会导致化合价变化？ 11 微观本质——电子转移 思考：是不是所有的氧化还原反应都是电子的得失呢？ 请结合初中学过的原子结构示意图，以氢气(H2)和氯气(Cl2)生成氯化氢(HCl)为例分析。 结论：氧化还原反应的表观特征是-----化合价的升降变化 氧化还原反应的本质是-----电子的得失与偏移 宏观：判断氧化还原反应 微观：分析氧化还原反应 电子的转移 H2 + Cl2 2HCl 点燃 === 化合价升高，电子对偏离，被氧化 （升、失、氧） 化合价降低，电子对偏向，被还原 （降、得、还） Cl +17 8 7 2 e e H H与Cl之间通过共用电子对形成强烈的相互作用，共用的电子对偏向于Cl H +1 1 ０　　　０　　　　　 +１ -１ 12 验证本质——电子转移 思考：氧化还原反应进行的过程中真的有电子转移吗？ 如何通过实验来证明Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu存在电子转移？ 实验步骤： 1、将碳棒插入红色接线柱下方金属片之间 2、将Zn片插入黑色接线柱下方金属片之间 3、将连接好的碳棒、Fe片同时放入CuSO4 溶液中，观察电流表指针有什么变化？ 4、实验结束后，将碳棒、Fe片从CuSO4溶液中取出。 问题1.电流表指针为什么会偏转？ 问题2：电流是怎么产生的？ 问题3：电子得失的情况是怎样的？ 有电流通过 电子的定向移动 Zn失去电子生成Zn2+， Zn提供电子 Cu2+得到电子生成Cu单质 13 任务三：氧化还原反应中电子转移的表示方法 双线桥法 单线桥法 标变价 连双线 注得失 标变价 连单线 注数目 Fe2O3 2 + + +3 +2 +4 0 3 CO 3 CO2 得 电子 3e- Fe 2 × 有2个Fe被还原 1个Fe得到3e- 电子得失守恒 化合价升降守恒 Fe2O3 2 + + +3 +2 +4 0 3 CO 3 CO2 Fe 6e- 失3×2e- 化合价升高，被氧化 化合价降低，被还原 氧化剂 还原剂 14 (1)2Na ＋2H2O ===2NaOH＋H2↑ (2)MnO2 + 4HCl (浓)== MnCl2 +Cl2 ↑ +2H2O 练一练 标出变价元素的化合价，用双线桥法和单线桥法标出电子转移情况 △ 2Na ＋2H2O ===2NaOH＋H2 ０　　　 +１　　　　　 +１ 0 得到2×e-，化合价降低，被还原 失去2e-，化合价升高，被氧化 2Na ＋2H2O ===2NaOH＋H2 2e- MnO2 + 4HCl==== MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O 得到1×2e-，化合价降低，被还原 失去2×e-，化合价升高，被氧化 +4 +2 0 -1 △ MnO2 + 4HCl==== MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O 2e- 16 学以致用 请用单线桥，双线桥法表示汽车尾气处理过程中的电子转移情况 催化剂 2NO + 2CO === N2 + 2CO2 +2 +2 0 +4 失去2×2e-，化合价升高，被氧化 得到2×2e- ，化合价降低，被还原 催化剂 2NO + 2CO === N2 + 2CO2 +2 +2 0 +4 4e- 17 生活中的氧化还原反应 碘伏中的有效成分为碘单质，在加入维生素C的过程中，I2变为HI,请分析维生素C发生的反应。 魔术化学 请解释： 已知Fe的常见价态为+2，+3价，为什么补铁的同时加入Vc效果会更好？ 18 课堂小结 现象——本质 定性 得失电子守恒 定 量 化合价降低 特殊——一般 化合价升高 得电子 被还原 还原反应 失电子 被氧化 氧化反应 19 1.铜在潮湿的空气中会生锈：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3，下列关于该反应的说法不正确的是( ) A该反应属于化合反应 B 该反应中氧元素和铜元素化合价发生了变化，所以是氧化还原反应 C该反应中铜原子得电子，铜被氧化 D 该反应中O2发生了还原反应 2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4 =2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是( ) A．KClO3在反应中失去电子 B．ClO2中Cl的化合价为＋4价 C．H2C2O4发生氧化反应 D．被氧化与被还原的原子个数比是 1:1 A C 课堂检测 ０　　０　　　　　 +2 -2 +3 +4 +5 +4 20 查阅氢能源发展相关资料，氢气如何驱动汽车? 氢燃料电池汽车是终极环保汽车，实现了零排放，从根源上解决了汽车尾气的污染，且一次加氢续驶里程长，加氢时间短，一直以来被作为新能源汽车技术路线之一。 21 以小组为单位，收集并整理资料，查阅氢能源发展相关资料，撰写一份”汽车尾气净化的发展、现状及前景“报告。 课后作业 22 THANKS 高兴不被氧化，快乐不被还原，乐学好学，天天向上！ 23 $$