1.3.1 氧化还原反应 讲义 2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 氧化还原反应 ( 钠及其化合物 ) 一、多角度认识氧化还原反应 1．从得失氧的角度认识氧化还原反应 一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说，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。 2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应 凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，物质所含元素化合价升高的反应称为氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应称为还原反应。 3．从电子转移的角度认识氧化还原反应 (1)化学反应的实质：化学反应的实质是原子之间的重新组合。从原子结构来看，原子核外的电子是分层排布的。原子核外电子的排布，特别是最外层的电子数目与化学反应有密切关系。化合价的升降与电子转移密切相关。 (2)从微观的角度分析Na和Cl2反应、H2和Cl2反应 氧化还原反应 2Na＋Cl22NaCl H2＋Cl22HCl 形成过程图示 变化过程图示 微观分析或解释 NaCl是通过得失电子形成的，由于氯原子得1个电子，氯元素化合价从0价降低到－1价，发生还原反应；钠原子失去1个电子，钠元素化合价从0价升高到＋1价，发生氧化反应 HCl是通过共用电子对形成的，由于氯原子得电子能力更强，共用电子对偏向氯原子，氯元素显负价，氢元素显正价。氯元素化合价降低，发生还原反应，氢元素化合价升高，发生氧化反应 结论 氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或共用电子对偏移)，氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降 4．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系 【课堂小练1】 1．下列化学反应中，既是离子反应，又是氧化还原反应的是(　　) A．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ C．BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl D．H2＋CuOCu＋H2O 2．从元素化合价变化的角度分析，下列反应中，画线的物质发生氧化反应的是(　　) A．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O B．2CuO＋C2Cu＋CO2↑ C．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 3．氧化还原反应的实质是(　　) A．元素化合价发生变化 B．反应中有氧原子的得失 C．反应中有电子得失或电子偏移 D．反应后生成新物质 4．下列反应中，氯元素失去电子的是(　　) A．2KClO32KCl＋3O2↑ B．2P＋5Cl22PCl5 C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ D．H2＋Cl22HCl 5．完成下列填空： (1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是____________，被还原的元素是____________。 (2)2KClO32KCl＋3O2↑中被氧化的元素是____________，被还原的元素是____________。 (3)2H2S＋SO2===3S＋2H2O中被还原的物质是____________，被氧化的物质是____________，被氧化的元素是________，被还原的元素是________。 二、氧化还原反应中电子转移的表示方法 1．双线桥法：表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。 基本步骤 ①标价态：标出反应前后有化合价变化的元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系 ②连双线：在反应物到生成物之间画一个线桥，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素，一条线始于被氧化的物质中的升价元素止于产物中相应的元素，另一条线始于被还原的物质中的降价元素止于产物中相应的元素 ③注得失：标出“失去”或“得到”的电子总数 得失电子的总数(发生价态变化的原子个数×有价态变化的元素的一个原子转移的电子数)。如： 【特别提醒】 ①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同一种元素 ②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等 ③得失电子数目的正确表述是a×be—，a表示得或失电子的原子的数目，b表示每个原子失去或得到的电子数(即化合价升高或降低的数目)。 2．单线桥法：表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况 基本步骤 ①标价态：标出反应前后有化合价变化的元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系 ②连单线：用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾指向失电子的元素，箭头指向得电子的元素。注意：线桥只在反应物中，不跨越“===”与生成物相连 ③注数目：在线桥上注明电子转移的数目。注意：只写数目，不标得失。如： 【特别提醒】 ①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素 ②箭头方向表明电子转移的方向，“桥”上只标出转移电子的总数，无需注明电子的“得”与“失” 3．两种“线桥”的比较 (1)双线桥法的“线桥”从反应物到产物，单线桥法的“线桥”只连反应物。 (2)表示氧化还原反应中化合价升降、物质被氧化或被还原等时，用双线桥法较方便；表示电子转移的方向和数目时，用单线桥法较方便。 【课堂小练2】 6．用双线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目 (1)2Na + Cl22NaCl (2)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ (3)4Al+3O22Al2O3 (4) 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (5)2KClO32KCl＋3O2↑ (6)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 7．用单线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目 (1)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ (2)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (3)SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓ (4)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 8．完成下列填空。 (1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ①被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是____________。 ②发生氧化反应的物质是__________(填化学式，下同)，发生还原反应的物质是__________。 ③用单线桥表示反应电子得失的方向和数目： ________________________________________________________________________。 (2)S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑ ①碳元素被____________，硫元素被__________，氮元素被____________，氧元素既没被氧化也没被还原。 ②发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。 【课时对点练习】 题组一　氧化还原反应的概念及判断 1．诗词是中华民族的文化瑰宝。下列诗词中不涉及氧化还原反应的是(　　) A．爆竹声中一岁除 B．吹尽狂沙始到金 C．野火烧不尽 D．蜡炬成灰泪始干 2．下列反应属于氧化还原反应的是(　　) A．SO3＋H2O===H2SO4 B．NH4ClNH3↑＋HCl↑ C．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ D．NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O 3．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区域的是(　　) A．2HClO2HCl＋O2↑ B．NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 4．下列说法正确的是(　　) A．有电子转移是氧化还原反应的实质，有元素化合价的变化是氧化还原反应的外在表现 B．一种物质被氧化，必然有另一种物质被还原 C．被氧化的物质得到电子或电子对偏向，被还原的物质失去电子或电子对偏离 D．氧化反应就是得到电子或电子对偏向的反应，还原反应就是失去电子或电子对偏离的反应 5．在反应3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO中，氧化反应得到的产物是(　　) A．N2 B．Si3N4 C．CO D．Si3N4和CO 6．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↑。该反应中被氧化的元素是(　　) A．C B．N C．N和S D．N和C 7．磷单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中的变化是(　　) A．被氧化 B．被还原 C．既被氧化又被还原 D．既未被氧化又未被还原 8、在反应3S＋6KOHK2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为(　　) A．1∶2　　　B．2∶1　　　C．1∶1　　　D．3∶2 题组二　氧化还原反应中电子转移的表示方法 9．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　) A． B． C． D． 10．下列氧化还原反应中电子转移方向和数目表示错误的是(　　) A． B． C． D． 11．饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，其化学方程式为10Al＋6NaNO3＋4NaOH＋18H2O===10Na[Al(OH)4]＋3N2↑。 请回答下列问题： (1)上述反应中，__________元素的化合价升高，则该元素的原子__________(填“得到”或“失去”)电子；而____元素的化合价降低，该元素发生__________反应。 (2)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目：_____________________。 12、有以下反应方程式： A．CuO＋H2Cu＋H2O B．2KClO32KCl＋3O2↑ C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2 E．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O F．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 G．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O H．HgS＋O2===Hg＋SO2 按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内： (1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原(　　) (2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化(　　) (3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素(　　) (4)同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应(　　) (5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应(　　) (6)发生在不同物质间，只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应(　　) (7)所有元素均参加氧化还原反应的是(　　) 13．化学反应按照不同的分类方法，可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，或者分为氧化还原反应和非氧化还原反应。现有下列反应： ①CO2＋C2CO ②Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ ③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O ④2CO＋O22CO2 ⑤3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 ⑥CuO＋COCu＋CO2 ⑦4NH3＋3O22N2＋6H2O ⑧2H2O2H2↑＋O2↑ ⑨2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ ⑩SO2＋H2O===H2SO3 (1)其中属于化合反应的有______________(填序号，下同)，属于置换反应的有__________。 (2)在化学反应前后元素的化合价没有发生变化的是__________。 (3)上述反应中，既是分解反应又是氧化还原反应的是____________。 (4)上述反应中，既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是__________。 【参考答案】 【课堂小练1】 1．下列化学反应中，既是离子反应，又是氧化还原反应的是(　　) A．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ C．BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl D．H2＋CuOCu＋H2O 答案 B 2．从元素化合价变化的角度分析，下列反应中，画线的物质发生氧化反应的是(　　) A．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O B．2CuO＋C2Cu＋CO2↑ C．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 答案 C。解析：该反应不是氧化还原反应，A错误；CuO→Cu，铜元素由＋2价降到0价，发生还原反应，B错误；Fe→FeCl2，铁元素由0价升高到＋2价，发生氧化反应，C正确；HCl→H2，氢元素由＋1价降到0价，发生还原反应，D错误。 3．氧化还原反应的实质是(　　) A．元素化合价发生变化 B．反应中有氧原子的得失 C．反应中有电子得失或电子偏移 D．反应后生成新物质 答案 C 4．下列反应中，氯元素失去电子的是(　　) A．2KClO32KCl＋3O2↑ B．2P＋5Cl22PCl5 C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ D．H2＋Cl22HCl 答案 C。解析：氯元素失去电子的反应就是反应中的氯元素化合价升高的反应，C项中氯元素的化合价由－1价升高到0价。 5．完成下列填空： (1)C＋H2O(g)CO＋H2中发生氧化反应的物质是____________，被还原的元素是____________。 (2)2KClO32KCl＋3O2↑中被氧化的元素是____________，被还原的元素是____________。 (3)2H2S＋SO2===3S＋2H2O中被还原的物质是____________，被氧化的物质是____________，被氧化的元素是________，被还原的元素是________。 答案　(1)C　H　(2)O　Cl　(3)SO2　H2S　S　S 【课堂小练2】 6．用双线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目 (1)2Na + Cl22NaCl (2)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ (3)4Al+3O22Al2O3 (4) 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (5)2KClO32KCl＋3O2↑ (6)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 7．用单线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目 (1)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ (2)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (3)SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓ (4)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 8．完成下列填空。 (1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ①被氧化的元素是________(填元素符号，下同)，被还原的元素是____________。 ②发生氧化反应的物质是__________(填化学式，下同)，发生还原反应的物质是__________。 ③用单线桥表示反应电子得失的方向和数目： ________________________________________________________________________。 (2)S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑ ①碳元素被____________，硫元素被__________，氮元素被____________，氧元素既没被氧化也没被还原。 ②发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。 答案　(1)①Cu　N　②Cu　HNO3 ③(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (2)①氧化　还原　还原　②C　S和KNO3 【课时对点练习】 题组一　氧化还原反应的概念及判断 1．诗词是中华民族的文化瑰宝。下列诗词中不涉及氧化还原反应的是(　　) A．爆竹声中一岁除 B．吹尽狂沙始到金 C．野火烧不尽 D．蜡炬成灰泪始干 答案　B 解析　爆竹声中一岁除，涉及元素化合价变化，属于氧化还原反应，A不合题意；吹尽狂沙始到金，为物理法淘金，不涉及氧化还原反应，B合题意；野火烧不尽、蜡炬成灰泪始干，存在燃烧现象，燃烧属于氧化还原反应，C、D不合题意。 2．下列反应属于氧化还原反应的是(　　) A．SO3＋H2O===H2SO4 B．NH4ClNH3↑＋HCl↑ C．Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ D．NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O 答案　C 解析　反应SO3＋H2O===H2SO4中，各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，故A不选；反应NH4ClNH3↑＋HCl↑中，各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，故B不选；反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑中，Fe元素化合价由0价升高到＋2价、氢元素化合价由＋1价降低到0价，有电子转移，属于氧化还原反应，故C选；反应NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O中，各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，故D不选。 3．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区域的是(　　) A．2HClO2HCl＋O2↑ B．NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 答案　D 解析　阴影区域的反应必须属于氧化还原反应，且不属于化合、分解、置换反应。A项，该反应既属于分解反应，又属于氧化还原反应；B项，该反应属于分解反应，不属于氧化还原反应；C项，该反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应；D项，该反应属于氧化还原反应，但不属于化合、分解、置换反应中的任意一种，故属于阴影区域。 4．下列说法正确的是(　　) A．有电子转移是氧化还原反应的实质，有元素化合价的变化是氧化还原反应的外在表现 B．一种物质被氧化，必然有另一种物质被还原 C．被氧化的物质得到电子或电子对偏向，被还原的物质失去电子或电子对偏离 D．氧化反应就是得到电子或电子对偏向的反应，还原反应就是失去电子或电子对偏离的反应 答案　A 解析　氧化还原反应的发生，是发生电子转移的结果，有电子转移，元素的化合价就发生了变化；被氧化和被还原的物质可能是同一种物质；一种物质得到电子或电子对偏向，这种物质就被还原或者说发生了还原反应，其中某元素的化合价就会降低；一种物质失去电子或电子对偏离，这种物质就被氧化或者说发生了氧化反应，其中某元素的化合价就会升高。 5．在反应3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO中，氧化反应得到的产物是(　　) A．N2 B．Si3N4 C．CO D．Si3N4和CO 答案　C 解析　反应3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO中，C元素化合价升高，发生氧化反应生成CO。 6．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↑。该反应中被氧化的元素是(　　) A．C B．N C．N和S D．N和C 答案　A。解析：元素化合价升高被氧化，发生氧化反应。反应前后：C由0→＋4价，被氧化；S由0→－2价，被还原，N由＋5→0价，被还原。 7．磷单质在反应4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3中的变化是(　　) A．被氧化 B．被还原 C．既被氧化又被还原 D．既未被氧化又未被还原 答案　C。解析：磷元素的化合价由反应前的0价，部分升高为KH2PO2中的＋1价，被氧化；另一部分降低为PH3中的－3价，被还原。 8、在反应3S＋6KOHK2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为(　　) A．1∶2　　　B．2∶1　　　C．1∶1　　　D．3∶2 答案　A。解析：由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成了K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。 题组二　氧化还原反应中电子转移的表示方法 9．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　) A． B． C． D． 答案　B 解析　部分氯元素化合价由0价升高为＋1价，部分氯元素化合价从0价降低为－1价，该反应中1个Cl2转化为Ca(ClO)2，失去2×e－，1个Cl2转化为CaCl2，得到2×e－，A错误；Cu元素化合价由0价升高为＋2价，S元素化合价由＋6价降低为＋4价，箭头应指向浓硫酸中的S，C错误；NO中N元素化合价由＋2价降低为0价，NH3中N元素化合价从－3价升高为0价，该反应中电子由NH3中的N转移到NO中的N，共转移12e－，D错误。 10．下列氧化还原反应中电子转移方向和数目表示错误的是(　　) A． B． C． D． 答案　D 11．饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，其化学方程式为10Al＋6NaNO3＋4NaOH＋18H2O===10Na[Al(OH)4]＋3N2↑。 请回答下列问题： (1)上述反应中，__________元素的化合价升高，则该元素的原子__________(填“得到”或“失去”)电子；而____元素的化合价降低，该元素发生__________反应。 (2)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目：_____________________。 答案　(1)Al　失去　N　还原 (2) 解析　在题述反应中铝元素由0价变为＋3价，化合价升高，失去电子，被氧化；氮元素由＋5价变为0价，化合价降低，得到电子，被还原。 12、有以下反应方程式： A．CuO＋H2Cu＋H2O B．2KClO32KCl＋3O2↑ C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2 E．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O F．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 G．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O H．HgS＋O2===Hg＋SO2 按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内： (1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原(　　) (2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化(　　) (3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素(　　) (4)同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应(　　) (5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应(　　) (6)发生在不同物质间，只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应(　　) (7)所有元素均参加氧化还原反应的是(　　) 答案　(1)A　(2)F　(3)B　(4)C　(5)G　(6)E、G　(7)D、H 13．化学反应按照不同的分类方法，可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，或者分为氧化还原反应和非氧化还原反应。现有下列反应： ①CO2＋C2CO ②Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ ③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O ④2CO＋O22CO2 ⑤3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 ⑥CuO＋COCu＋CO2 ⑦4NH3＋3O22N2＋6H2O ⑧2H2O2H2↑＋O2↑ ⑨2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ ⑩SO2＋H2O===H2SO3 (1)其中属于化合反应的有______________(填序号，下同)，属于置换反应的有__________。 (2)在化学反应前后元素的化合价没有发生变化的是__________。 (3)上述反应中，既是分解反应又是氧化还原反应的是____________。 (4)上述反应中，既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是__________。 答案　(1)①④⑩　⑤⑦　(2)②⑩　(3)⑧　(4)③⑨ 解析　复分解反应一定不是氧化还原反应；置换反应一定是氧化还原反应；化合反应和分解反应中若元素化合价有变化，则是氧化还原反应，若元素化合价无变化，则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素化合价在反应前后是否发生变化来判断。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$