第2章 第3节 第1课时 认识氧化还原反应-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步课件PPT（鲁科版2019）

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解析：A　[根据题意，反应后氯元素化合价降低，则NaClO3为氧化剂，ClO2为还原产物，硫酸只起酸化作用没有参与氧化还原反应，则Na2SO3必为还原剂，只能是硫元素化合价升高被氧化，答案为A项。] 3．我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用，其中黑火药的爆炸反应为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。该反应中发生氧化反应的元素是(　　) A．C　　　　　 B．N C．N和S D．N和C 解析：A　[元素化合价升高，发生氧化反应；元素化合价降低，发生还原反应。反应前后：C由0价→＋4价，化合价升高，发生氧化反应；S由0价→－2价，化合价降低，发生还原反应，N由＋5价→0价，化合价降低，发生还原反应。] 　　　　氧化还原反应与四种基本反应 类型的关系 [问题探究] (1)如何理解氧化反应和还原反应的关系？ 提示：氧化反应和还原反应同时存在于一个反应中，不能独立存在，所以人们把这样的一类化学反应叫做氧化还原反应。 (2)复分解反应都不是氧化还原反应，你认为这个说法正确吗？说明你的理由。 提示：正确。复分解反应是两种化合物相互交换成分，重新组合为两种新的化合物的反应，没有元素化合价的变化，一定不是氧化还原反应，属于非氧化还原反应。 (3)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应，你能举出相应的实例吗？ 提示：化合反应CaO＋H2O===Ca(OH)2不属于氧化还原反应，2H2＋O2eq \o(=====,\s\up7(煅烧))2H2O属于氧化还原反应。分解反应CaCO3eq \o(=====,\s\up7(煅烧))CaO＋CO2↑不属于氧化还原反应，但2KClO3eq \o(=====,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑属于氧化还原反应。 [深化拓展] 1．氧化还原反应的实质 2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 (1)置换反应一定是氧化还原反应。 (2)复分解反应一定不是氧化还原反应。 (3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。 (4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。 [典例剖析] [例1]　制备单质硅时，发生的主要化学反应如下：①SiO2＋2Ceq \o(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑；②Si＋2Cl2eq \o(=====,\s\up7(高温))SiCl4；③SiCl4＋2H2eq \o(=====,\s\up7(高温))Si＋4HCl。下列对上述三个反应的叙述不正确的是(　　) A．①③为置换反应 B．①②③均为氧化还原反应 C．三个反应的反应物中硅元素化合价均升高 D．②为化合反应 [解析]　C　[①③反应为置换反应，A正确；①②③中均有单质参与反应，有化合价的变化，均为氧化还原反应，B正确；①③中Si元素的化合价由＋4价降低到0价，②中硅元素化合价由0价升高到＋4价，C错误；②为两种反应物生成一种化合物，为化合反应，D正确。] [易错警示]　(1)凡是有元素化合价升降的化学反应，都是氧化还原反应。氧化还原反应不一定有氧得失。在氧化还原反应中，并不一定是所有的元素化合价都发生改变，故不一定所有的元素都发生氧化还原反应。 (2)氧化还原反应中，电子得失总数相等，化合价升降总数相等，且化合价的升降总数等于电子得失总数。 (3)凡有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应和置换反应都是氧化还原反应，没有单质参加的化合反应也有可能是氧化还原反应，如反应SO2＋Na2O2===Na2SO4。有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如反应3O2eq \o(=====,\s\up7(放电))2O3。 (4)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，被氧化和被还还原的元素可以是同一种元素。 [变式训练] 1．(双选)下列说法正确的是(　　) A．氧化还原反应的实质是电子的转移 B．置换反应不一定是氧化还原反应 C．氧化还原反应中并非所有元素的化合价都发生变化 D．有单质参加或者生成的反应一定属于氧化还原反应 解析：AC　[氧化还原反应的特征为有元素化合价发生变化，其实质是电子的转移，故A正确；置换反应是一种单质和一种化合物作用生成另外一种单质与另外一种化合物的反应，一定有元素的化合价变化，一定是氧化还原反应，故B错误；氧化还原反应中并非所有的元素化合价都发生变化，故C正确；反应2O3===3O2中，氧元素的化合价没有发生变化，属于非氧化还原反应，故D错误。] 　　　　　　　氧化还原反应中电子转移的表示方法 [问题探究] (1)氧化还原反应的实质是电子的转移，如钠与氯气的反应过程中钠原子失电子，氯原子得电子，如何表示氧化还原反应中电子的转移呢？ 参加反应转移电子的物质的量是12 mol吗？ 提示：不是。1 mol Fe2O3参加反应转移电子的物质的量是6 mol。 [深化拓展] 1．氧化还原反应中微粒间的转化关系 2．氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法 ①基本步骤 ②注意事项： a．箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 b．“桥”上必须注明“得到”或“失去”字样、化合价变化情况及氧化或还原反应。 c．失去电子总数与得到电子总数相等。 (2)单线桥法 ①基本步骤： ②注意事项： a．单线桥必须画在反应物中。 b．箭头指向得电子元素，箭尾是失电子元素。 c．标明电子转移的总数，不标“得、失”。 [典例剖析] [例2]　已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑。回答下列问题： (1)请用双线桥表示出该反应转移电子的方向和数目 ______________________________________________________。 (2)被氧化的HCl占HCl总量的　________　，被还原的元素　______________　(填元素符号)。 (3)当标准状况下有0.5 mol氯气生成时，该反应转移的电子数为　________　(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (4)15.8 g KMnO4与含1.2 mol HCl的浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发)，在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，可生成________g沉淀。 [解析]　(1)根据反应的化学方程式可知反应中Mn元素化合价从＋7价降低到＋2价，Cl元素化合价从－1价升高到0价，根据电子得失守恒可知，用双线桥法表示出该反应转移电子的方向和数目为 (2)根据化学方程式可知16 mol氯化氢参加反应生成5 mol氯气，即被氧化的HCl是10 mol，占HCl总量的eq \f(10,16)＝eq \f(5,8)，Mn元素化合价降低，则被还原的元素是Mn。 (3)反应中氯元素化合价从－1价升高到0价，因此该反应中转移的电子的物质的量是0.5 mol×2＝1 mol，即转移电子数为NA。 (4)15.8 g KMnO4的物质的量是15.8 g÷158 g·mol－1＝0.1 mol，完全反应消耗氯化氢是0.8 mol。氯化氢的物质的量是1.2 mol，因此浓盐酸过量，生成氯气是0.25 mol，根据氯原子守恒可知反应后溶液中氯离子的物质的量是1.2 mol－0.25 mol×2＝0.7 mol，在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，可生成0.7 mol氯化银沉淀，其质量是0.7 mol×143.5 g·mol－1＝100.45 g。 [答案]　(1) (2)eq \f(5,8)　Mn　(3)NA　(4)100.45 [变式训练] 2．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＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目：_________________ ______________________________________________________。 (2)用单线桥法表示电子转移的方向和数目：_________________ ______________________________________________________。 (3)若3 mol Cu参加反应，则该过程转移的电子是　________　 mol。 解析：(1)该反应中铜元素的化合价变化是0价→＋2价，1 mol Cu失去2 mol电子；HNO3中氮元素部分由＋5价→＋2价，生成1 mol NO，转移3 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子，故3 mol Cu失去6 mol电子。 答案：(1) (3)6 [易错警示]　(1)转移电子总数＝得到的电子数＝失去的电子数。氧化还原反应中转移的电子总数与得到的电子数或失去的电子数相等，而不是二者的加和。如1 mol CuO参加反应生成Cu总共转移了2 mol电子，而不是4 mol电子。 (2)单线桥和双线桥两种方法的形式不同，实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、元素被氧化(或被还原)等关系时，用“双线桥法”方便，在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥法”方便。 (3)双线桥法标电子转移时，电子转移数用be－×a形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数。 1．判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是(　　 ) A．分析是否发生了化合反应 B．分析是否有氧气参加反应 C．分析是否有单质参加反应 D．分析反应前后是否有元素的化合价发生变化 解析：D　[氧化还原反应的特征是有化合价的升降，实质是化学反应中有电子的得失或电子对偏移。] 2．下列类型的反应，一定发生电子转移的是(　　) A．化合反应　　　　 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 解析：C　[A项，化合反应不一定是氧化还原反应，如NH3＋HCl===NH4Cl，该反应中无电子转移。B项，分解反应不一定是氧化还原反应，如CaCO3eq \o(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，该反应中无电子转移。C项，置换反应一定是氧化还原反应，一定发生电子转移。D项，复分解反应都不是氧化还原反应，无电子转移。] 3．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是(　　 ) A．H2还原CuO的反应只属于还原反应 B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应 C．3O2eq \o(=====,\s\up7(电火花))2O3是氧化还原反应 D．复分解反应一定不是氧化还原反应 解析：D　[A项，氧化反应与还原反应同时发生，错误；B项，反应：3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2不属于置换反应，错误；C项，反应：无化合价变化，不属于置换反应，错误；答案选D。] 4．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是(　　 ) A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl B．2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 解析：D　[A项是置换反应，所有的置换反应都是氧化还原反应；B项属于分解反应，没有化合价变化，属于非氧化还原反应；C项是有单质参加的化合反应，属于氧化还原反应；D项是氧化还原反应且不属于四种基本反应类型。] 5．用单线桥法表示下列反应的电子转移的方向和数目。 (1)CuO＋H2eq \o(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O (2)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 解析：(1)H2失电子，CuO中Cu得电子，电子转移方向H2→Cu，电子转移数目为2。(2)Al失电子，H＋得电子，电子转移方向Al→H＋，转移数目为6。 [课堂小结] $$