专题3 第1单元 第2课时 氧化还原反应（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

第2课时　氧化还原反应 课程标准 核心素养 　　1.用发展的、相互联系的、对立统一的观点理解氧化还原反应。 2．认识氧化还原反应对人类生产、生活和科学研究的积极影响。 　　1.宏观辨识与微观探析：通过氧化反应、还原反应的相关概念和实质的学习，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．变化观念与平衡思想：通过对氧化还原反应的特征——元素化合价的升降的理解，体会氧化还原反应的实质——电子的转移，培养变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。 3．证据推理与模型认知：会判断常见的氧化剂和还原剂，会比较物质氧化性或还原性的强弱，通过对氧化还原反应中电子转移表示方法的分析，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 一、氧化还原反应的特征及本质 1．氧化还原反应 2Na＋Cl2===2NaCl 该反应中氯元素化合价从0变为－1，钠元素化合价从0变为＋1，根据元素化合价的变化判断该反应为氧化还原反应。 (1)氧化还原反应的特征：反应中物质所含元素化合价发生改变，化合价升降同时存在。 (2)氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应叫作氧化反应。 还原反应：物质所含元素化合价降低的反应叫作还原反应。 2．氧化还原反应本质分析 (1)钠原子与氯原子之间的电子转移 　 氯元素化合价降低，得到电子，发生还原反应； 钠元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应。 化合价升降的原因：电子的得失。 (2)氢原子和氯原子之间的电子转移 　 氯元素化合价降低，电子对偏向，发生还原反应； 氢元素化合价升高，电子对偏离，发生氧化反应。 化合价升降的原因：共用电子对的偏移。 3．结论 氧化反应：物质失去电子的反应； 还原反应：物质得到电子的反应； 氧化还原反应：有电子转移的反应。 氧化还原反应的本质：发生了电子的转移，包括电子的得失、共用电子对的偏移两种情况。 二、氧化剂　还原剂 1．氧化剂和还原剂 (1)氧化剂：在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质。 (2)还原剂：在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质。 (3)常见的氧化剂和还原剂 物质种类 常见物质 氧化剂 部分非金属单质 O2、Cl2等 含有高价态元素的化合物 浓硫酸、HNO3、 KMnO4、FeCl3、 MnO2等 还原剂 活泼的金属单质 Al、Zn、Fe等 某些非金属单质 C、H2等 某些非金属氧化物 CO、SO2等 2.氧化性和还原性 (1)氧化性：氧化剂发生还原反应，表现出氧化性。 (2)还原性：还原剂发生氧化反应，表现出还原性。 3．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系 三、氧化还原反应电子转移的表示方法 通常用电子转移的方向和数目来表示一个氧化还原反应。 1．双线桥法——表明一种元素反应前后的电子得失(或电子对偏移)情况。 (1)双线桥法表示电子转移的基本步骤 (2)示例： O＋ 2 得到2e－＋ 失去2×e－2O (3)注意事项：①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。②采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。 2．单线桥法——表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。 (1)单线桥法表示电子转移的基本步骤 (2)示例： e＋2 2e－Cl===eCl2＋2↑ (3)注意事项：①单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目。 判断正误：(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 (　　×　　) (2)氧化还原反应一定有氧元素参加 (　　×　　) (3)有单质参与的反应一定是氧化还原反应 (　　×　　) (4)发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应 (　　√　　) (5)在Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2中，Cu作氧化剂 (　　×　　) (6)在反应3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe中，CO2是氧化产物 (　　√　　) (7)在反应H2＋CuOCu＋H2O中，CuO发生氧化反应 (　　×　　) 探究一__氧化还原反应的本质 金属钛具有许多优异的性能，是航空、军工、电力等领域的必需材料，隐形战斗机歼­35使用了高强度、耐高温的钛合金材料。金红石[主要成分为二氧化钛(TiO2)]是地壳中钛矿石的一种，目前大规模生产钛的方法是先让金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制得四氯化钛(TiCl4)和CO，再在氩气氛围中高温加热，使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。 涉及反应的化学方程式有：①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2，两个反应类型一样吗？ [问题探究] (1)按照初中四大基本反应类型，能否对反应TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO做出判断？ 提示：不能。 (2)从得氧和失氧的角度判断反应是否是氧化还原反应有一定的局限。①2Na＋Cl2===2NaCl ；②Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；③2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；④NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。①②③都是氧化还原反应，④不是氧化还原反应。从元素化合价的角度分析，你能归纳出什么标准对化学反应分类？ 提示：反应中有元素化合价升降的反应属于氧化还原反应，没有元素化合价升降的反应属于非氧化还原反应。 (3)透过现象看本质是研究问题的科学方法，氧化还原反应的特征是有元素化合价升降，为什么会有元素化合价的升降，其本质是什么？ 提示：氧化还原反应的本质是电子的得失或电子对的偏移。 1．化学反应分类 (1) (2)四大基本反应类型与氧化还原反应关系 2．氧化还原反应的本质 元素化合价发生变化的根本原因是电子的得失或电子对的偏移——电子的转移。 氧化还原反应的实质：反应中电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)。 电子的转移 [例1] (1)分析下列说法是否正确。 ①有单质参加或生成的反应是氧化还原反应________； ②氧化还原反应中，一种元素化合价升高，另一种元素化合价降低________； ③只有化合价升高或降低的反应是氧化还原反应________； ④元素的原子失去电子化合价升高，发生氧化反应________。 (2)用双线桥法标出下列反应中电子转移的方向和数目。 5NH4NO34N2↑＋2HNO3＋9H2O 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：(1)①错误　②错误　③错误　④正确 (2) 1．(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) (　　) M N 电子转移 A H2 O2 B Zn CuSO4(溶液) C Fe H2SO4(稀) D Cl2 水 D　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。 探究二__氧化剂__还原剂 结合图示，在氧化还原反应中，给出电子的物质和接受电子的物质扮演的角色不同，从物质分类的角度，依据作用性质不同，我们应如何区分这两种物质？ [问题探究] (1)汽车尾气催化装置可使汽车尾气中的CO和NO反应生成CO2和N2。从得失电子的角度，分析CO和NO的作用是什么？ 提示：CO失去电子是还原剂；NO得到电子是氧化剂。 (2)氧化剂和还原剂在我们的日常生活中应用广泛。结合金属的腐蚀、铁的冶炼、燃料的燃烧等日常生活中常见的与氧化还原有关的话题，你还能列举一些常见的氧化剂或还原剂及它们在日常生活中的应用吗？ 提示：从当前能源、环保及生产、生活中常见的氧化还原反应分析。如高炉炼铁，反应的化学方程式为FeO3＋3O2e＋3O2；农业、生活方面：植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原过程：6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2等。 1．氧化剂和还原剂的区别和联系 物质 氧化剂 还原剂 化合价角度 所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物 所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物 性质 角度 得到电子的物质，被还原，发生还原反应，具有氧化性的物质 失去电子的物质，被氧化，发生氧化反应，具有还原性的物质 氧化剂 和还原 剂之间 的关系 还原剂失去电子给氧化剂，是一种作用和反作用的关系：氧化剂氧化还原剂的同时，还原剂还原氧化剂 2.氧化性与还原性 (1)氧化性：氧化剂表现出的得电子性质。 (2)还原性：还原剂表现出的失电子性质。 (3)所含元素的化合价升高的物质具有还原性，所含元素的化合价降低的物质具有氧化性。 提示：氧化性和还原性是一种得失电子能力，不是得失电子多少。 3．常见的氧化剂和还原剂 常见 的氧 化剂 ①活泼的非金属单质，如O2、Cl2等； ②某些含有较高价态元素的含氧酸，如HNO3、浓硫酸等； ③某些含有较高价态元素的盐，如KMnO4、KClO3、FeCl3等 常见 的还 原剂 ①活泼的金属单质，如Na、Zn、Fe等； ②某些非金属单质，H2、C等； ③含有较低价态元素的化合物，如CO、FeCl2、SO2等 4.生产生活中的氧化还原反应 (1)积极作用：金属的冶炼、电镀、燃料燃烧与利用、绿色植物的光合作用等。 (2)负面影响：易燃物的自燃、食物的败坏、钢铁的锈蚀等。 [例2] 下列说法不正确的是________________________________________________(填标号)。 ①金属钠失去的电子比铝少，金属钠的还原性小于金属铝 ②Cl2是常见的氧化剂，在反应中不能作还原剂 ③在氧化还原反应中氧化剂氧化还原剂发生氧化反应 ④非金属单质在反应中只能作氧化剂 ⑤金属阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 ⑥一种物质不可能既作氧化剂又作还原剂 ⑦氧化剂得到的电子数目等于还原剂失去的电子数目 答案：①②③④⑤⑥ 解析：还原性和氧化性是失去电子和得到电子能力的强弱，不是电子的多少，①错误；Cl2在反应中既可以作氧化剂也可以作还原剂，②错误；在氧化还原反应中氧化剂氧化还原剂发生还原反应，③错误；非金属单质在反应中可以作氧化剂，有时也可以作还原剂，④错误； 低价态的金属阳离子可以作还原剂，有些阴离子，如MnO是强氧化剂，⑤错误；一种物质在反应中可以既作氧化剂又作还原剂，⑥错误。 [深度思考] 结合置换反应Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定能发生氧化还原反应吗？ Zn和Cu都具有还原性，Cu2+和Zn2+ 都具有氧化性，结合本反应，分析氧化性和还原性强弱。 提示：锌能置换出铜是因为锌的金属活动性大于铜，也就是锌的还原性大于铜的还原性，类推得到，Cu2+的氧化性大于Zn2+ 的氧化性，Zn与Cu2+发生反应，而Zn2+与Cu不反应，说明强氧化剂和强还原剂能发生反应生成弱氧化剂和弱还原剂。 2．下列叙述不正确的是 (　　) A．含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性 B．加入还原剂可实现H2SO4→H2的过程 C．某元素由化合物状态转化为单质状态被氧化 D．从氧化还原角度推测K2FeO4是一种氧化剂 C　解析：某元素由化合物状态转化为单质状态可能被氧化也可能被还原，C错误。 探究三__氧化与还原__被氧化与被还原间的关系 观察下列图示，你对氧化还原反应中化合价升降有何理解？ [问题探究] (1)氧化还原反应中氧化与还原，被氧化与被还原是一对矛盾，从哲学的观点分析，你有何理解？和同学们交流。 提示：氧化剂氧化还原剂，同时被还原； 还原剂还原氧化剂，同时被氧化。 (2)从图示得到启示，化合价的升降有何关系？ 提示：升与降同时进行，数值相等，因此氧化还原反应中得失电子数相等。 1． 2．氧→得→降→氧→还→还→还 还→失→升→还→氧→氧→氧 即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→具有氧化性，氧化还原剂→被还原→发生还原反应→得到还原产物； 还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→具有还原性，还原氧化剂→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。 1．物质的氧化性与还原性 2．氧化性与还原性的强弱比较 根据氧化还原反应的化学方程式比较 氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。 [例3] 分析下列反应： 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (1)化合价升高的元素是______________，KMnO4________(填“失去”或“得到”)电子，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。 (2)该反应中KMnO4 __________(填“氧化”或“还原”，下同)HCl，KMnO4被__________。 (3)设NA为阿伏加德罗常数的值，生成标准状况下氯气33.6 L转移电子数是____________。 (4)KMnO4的氧化性____________(填“大于”或“小于”)Cl2 答案：(1)氯元素　得到　还原　(2)氧化　还原　(3)3NA　(4)大于 [深度思考] 反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中的HCl作用有哪些？ 如何进一步认识氧化剂和还原剂？ 答案：HCl中部分化合价发生变化，体现还原性和酸性。实际被氧化部分体现还原性，实际被还原部分体现氧化性。 应用得失电子数守恒解题的一般步骤 (1)“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。 (3)“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 3．(1)已知还原性Fe2+>Cl－，氯气通入FeCl2溶液中反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)现有24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则铬元素在还原产物中的化合价为____________。 答案：(1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　(2)＋3 解析：(1)还原性Fe2+>Cl－，说明 Cl2氧化性大于Fe3+，反应的化学方程式为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 (2)已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则K2Cr2O7得电子，Na2SO3失电子，其中硫元素的化合价从＋4→＋6；而铬元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为＋n)。根据氧化还原反应中得失电子数守恒，有0.05 mol·L-1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。 1．2022年，第24届冬奥会在中国北京和张家口举行。小美在奥运五连环中填入了如图所示的5种物质，相连环的物质间所发生的反应中，没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数有 (　　) A．复分解反应、1个 B．分解反应、2个 C．化合反应、3个 D．置换反应、2个 B　解析：相连环的物质间所发生反应的化学方程式及反应类型有：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(置换反应)、NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(复分解反应)、CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(非基本反应类型)或CO2＋NaOH===NaHCO3(化合反应)、CO2＋C2CO(化合反应)。由以上分析可知，没有涉及的基本反应类型是分解反应，属于氧化还原反应的有Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、CO2＋C2CO，共2个。 2．下列古代文献不涉及氧化还原反应的是 (　　) A．《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜” B．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用” C．《周易参同契》中“胡粉投火中，色坏还为铅” D．《天工开物》中“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴” B　解析：“曾青得铁则化为铜”，发生反应CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4，Cu、Fe的化合价发生变化，为氧化还原反应，A不符合题意；“凡石灰，经火焚炼为用”，发生碳酸钙的分解反应CaCO3CaO＋CO2↑，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B符合题意；胡粉是碱式碳酸铅，投入火中先分解为氧化铅，然后被炭还原为铅，存在元素的化合价变化，发生氧化还原反应，C不符合题意；火药爆炸发生反应S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑，存在元素的化合价变化，属于氧化还原反应，D不符合题意。 3．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是 (　　) A．在氧化还原反应中，物质失去的电子数越多，其还原性越强 B．阳离子只具有氧化性，阴离子只具有还原性 C．化合物中某元素处于最高价，则该元素只能被还原 D．在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原 C　解析：在氧化还原反应中，还原性强弱由物质失去电子的难易程度决定，A错误；阳离子如Fe2+既有氧化性，又有还原性，B错误；化合物中某元素处于最高价，已处于最高价，反应中只能得电子化合价降低，则该元素只能被还原，C正确；在氧化还原反应中，被氧化和被还原的可以是同一物质的不同元素，也可以是同一物质的同一种元素，D错误。 4．下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目表示均正确的是 (　　) C　解析：该反应中C化合价从0升高到＋4，共失去4个电子，箭头应该指向二氧化碳中的C，A错误；该反应中硫酸中H的化合价从＋1降低到0，共得到1×2个电子，B错误；该反应中铁共失去6个电子，氯气共得到6个电子，C正确；该反应锌失去2个电子，硫酸铜中的Cu得到2个电子，D错误。 5．对于反应N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O，下列说法正确的是 (　　) A．每生成3 mol HN3，转移10 mol电子 B．N2H4中氢元素为－1价，具有还原性 C．该反应中HNO2体现了还原性 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1 A　解析：由反应的化学方程式可知，电子转化关系为HN3～e－，则每生成3 mol HN3，转移10 mol电子，A正确；氮元素的非金属性更强，故N2H4中氢元素为＋1价、氮元素为－2价，氮元素化合价能升高具有还原性，B错误；该反应中HNO2中氮元素化合价降低，发生还原反应体现了氧化性，C错误；由反应的化学方程式可知，该反应中N2H4中氮元素化合价升高发生氧化反应生成氧化产物，HNO2中氮元素化合价降低发生还原反应生成还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，D错误。 6．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，反应的化学方程式为H2SO4＋2NaClO3＋Na2SO3===2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O。在以上反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 (　　) A.2∶1 B．1∶2 C．3∶1 D．1∶3 A　解析：该反应的化学方程式中氯酸钠为氧化剂，亚硫酸钠为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。 7．(2025·浙江星辰联盟期中)CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3+的催化作用下可生成CuCl2 (过程如图所示)。下列说法不正确的是 (　　) A．Fe3+可循环使用 B．过程 Ⅰ 中，Fe3+的氧化性小于Cu2+ C．过程 Ⅱ 中Fe2+发生氧化反应 D．该过程总反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2+＋2H2O B　解析：Fe3+与Cu反应生成的Fe2+，在O2、H＋作用下可重新转化为Fe3+，则Fe3+可循环使用，A正确；过程 Ⅰ 中，发生反应2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，则Fe3+的氧化性大于Cu2+，B错误；过程 Ⅱ 中，Fe2+被O2氧化为Fe3+，发生氧化反应，C正确；在两个反应中，Fe3+作催化剂，Cu、O2、H＋为反应物，Cu2+和H2O为生成物，该过程总反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2+＋2H2O，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$