内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
第一章 物质及其变化
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展学科素养
课程标准 核心素养目标
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.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。 1.证据推理与模型认知:通过对元素化合价的分析,认识氧化还原反应的规律,并对常见的化学反应进行分类。
2.宏观辨识与微观探析:从微观角度认识氧化还原反应的本质,能对其进行分析。
第一章 物质及其变化
高中化学 必修 第一册 R
一、从不同角度认识氧化还原反应
1.从得氧失氧角度认识氧化还原反应
请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表。
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C
化学反应 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
2CuO+C 2Cu+CO2↑ 得氧物质 __ ________
失氧物质 ______ ________
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 得氧物质 ____ ________
失氧物质 __________ ________
得出结论 化学反应中,一种物质____氧发生氧化反应,必然有一种物质____氧发生还原反应
氧化反应
CuO
还原反应
CO
氧化反应
Fe2O3
还原反应
得到
失去
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2.从元素化合价角度认识氧化还原反应
化学反应
价态变化 氧化反应 Fe→FeSO4:Fe元素化合价____
还原反应 CuSO4→Cu:Cu元素化合价____
得出结论 ①物质所含元素化合价____的反应是氧化反应,物质所含元素化合价____的反应是还原反应;
②氧化还原反应的重要特征是反应前后有元素的化合价________
升高
降低
升高
降低
发生变化
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3.从电子转移角度认识氧化还原反应
化学反应
氧化反应 Na→NaCl H2→HCl
Na原子____电子 共用电子对偏离于______
失去
氢原子
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还原反应 Cl2→NaCl Cl2→HCl
Cl原子____电子 共用电子对偏向于氯原子
得出结论
①氧化还原反应中元素化合价的变化与电子转移有关;
②氧化还原反应的本质是________(电子得失或电子对偏移)
得到
电子转移
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二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1.关系图示
化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应等四种基本类型的反应与氧化还原反应的关系如图所示:
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2.图示解读
(1)________都是氧化还原反应,__________都不是氧化还原反应。
(2)有________的化合反应一定是氧化还原反应,有________的分解反应一定是氧化还原反应。
置换反应
复分解反应
单质参加
单质生成
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◆概念辨析
氧化反应和还原反应
(1)氧化反应:反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应。
(2)还原反应:反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应。
(3)氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应。
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◆名师点拨
元素化合价变化与电子转移的关系
(1)元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价升高,物质被氧化。
(2)元素的原子得到电子(或电子对偏向),则元素的化合价降低,物质被还原。
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◆微辨析(对的画“√”,错的画“×”)
(1)氧化还原反应中一种元素的化合价升高,必定有另一种元素的化合价降低( )
(2)氧化还原反应中被氧化和被还原的物质可以是同种物质,也可以是不同种物质( )
(3)反应CO2+H2O===H2CO3是化合反应,也是氧化还原反应( )
(4)反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,被氧化的物质是Na,被还原的物质是H2O( )
×
√
×
√
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[问题设计]
(1)判断①是不是氧化还原反应?若为氧化还原反应,指明发生氧化反应的物质和还原反应的物质。
提示:是;发生氧化反应的物质是C,发生还原反应的物质是Cl2。
(2)判断②是不是氧化还原反应?若为氧化还原反应,指明被氧化的元素和被还原的元素。
提示:是;被氧化的元素是Mg,被还原的元素是Ti。
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2.牢记氧化还原反应的本质和特征
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3.理顺氧化还原反应中两条主线
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[例1] (2024·广东深圳期中联考)已知含碳元素物质间的转化关系如图所示,其中属于氧化还原反应的个数为 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
B
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解析:
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1.(原创题)我国古代“四大发明”在人类历史发展中起到了非常重要的作用。黑火药的主要成分是硫、木炭和硝酸钾,爆炸发生的主要反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑,下列有关该反应的说法不正确的是 ( )
A.该反应中,C发生氧化反应
B.S和KNO3被还原
C.钾元素和氮元素被氧化
D.该反应中钾元素和氧元素化合价未发生变化
C
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解析:
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探究二__氧化还原反应中电子转移的表示
小明在用煤炭炉烧水时,不小心将少量水洒到了炉火上,结果发现炉火更旺了,原来炽热的煤炭与H2O(g)在高温下反应生成了水煤气(主要成分是H2和CO),反应的化学方程式为C+H2O(g) CO+H2。
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[问题设计]
(1)上述反应中,被还原的物质是__________,被氧化的物质是________。
提示:H2O C
(2)分别用“双线桥法”和“单线桥法”标出上述反应中电子转移的方向和数目。
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1.“双线桥法”及表示方法
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2.“单线桥法”及表示方法
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[例2] 下列化学反应中所标注电子转移方向与数目错误的是 ( )
D
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解析:
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C
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解析:
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解析:
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D
1.(2024·浙江温岭中学学科素养测试)下列生产、生活中的事例不涉及氧化还原反应的是 ( )
A.发射火箭时燃料的燃烧
B.高炉炼铁
C.食物的腐败
D.豆浆变豆腐
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解析:
燃烧和炼铁,食物在空气中氧化腐败都涉及氧化还原反应。而豆浆是胶体,胶体发生凝聚形成沉淀,变成豆腐,不涉及氧化还原反应,D符合题意。
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2.(2025·广西桂林期中)M与N反应时,电子转移的方向与图示不相符的是(提示:Cl2+H2O===HCl+HClO) ( )
D
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解析:
氢气与氧气反应生成水,氢气为还原剂,氧气为氧化剂,氢气失电子,氧气得电子,A符合题意;锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌为还原剂,硫酸铜为氧化剂,锌失电子,Cu2+得电子,B符合题意;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气,铁为还原剂,硫酸为氧化剂,Fe失电子,硫酸中H+得电子,C符合题意;氯气与水反应生成氯化氢与HClO,氯气既是氧化剂又是还原剂,电子由Cl转移到Cl,水中无电子得失,D不符合题意。
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B
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解析:
该反应符合“单质1+化合物1→单质2+化合物2”形式,故属于置换反应,A正确;CO2→C,碳元素化合价降低,则CO2发生还原反应,B错误;Mg→MgO,镁元素化合价升高,则Mg被氧化,C正确;CO2→C,碳元素化合价由+4降低到0,则1个CO2参加反应,转移电子为4e—,D正确。
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4.氧化还原反应与四种基本类型的反应的关系如图所示,下列化学反应属于阴影区域的是 ( )
B
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解析:
图中阴影区域的化学反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本类型的反应。A项,该反应是氧化还原反应,属于化合反应;C项,该反应不是氧化还原反应,属于分解反应;D项,该反应是氧化还原反应,属于置换反应。
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(3)该反应中,被还原的元素是________,被氧化的物质是_______。
(4)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目:
_________________________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
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答案:(1)铝、氮元素化合价发生变化
(2)铝 失去
(3)氮 Al
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课时梯级训练(5)
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