1.3.1 氧化还原反应的特征与本质-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 本节重点 氧化还原反应的特征和本质 第1课时 氧化还原反应的特征与本质 2CO+O2=2CO2 CaCO3=CaO+CO2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 化学反应的分类 化合反应 按反应物和生成物的组成和类别 分解反应 置换反应 复分解反应 △ 思考与交流 C3H8+5O2 3CO2+4H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 点燃 点燃 试判断这几个反应分别属于何种基本反应类型？ 2 拉瓦锡 燃烧氧化学说 1774年，法国化学家拉瓦锡正式提出了氧化学说：燃烧的本质是物质与氧的化合。 人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应，把失去氧的反应叫做还原反应。 主题1:多角度认识氧化还原反应 填写下表并讨论氧化反应和还原反应是分别独立进行的吗？ 2CuO+C 2Cu+CO2 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 物质 反应物 发生的反应 （氧化反应和还原反应） 得氧物质 失氧物质 C、CO 氧化反应 CuO、Fe2O3 还原反应 结论：氧化反应和还原反应必然是同时进行的，这样的反应称为氧化还原反应。 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。 主题1:多角度认识氧化还原反应 思考与交流 1 没有得氧失氧，是否属于氧化还原反应？ H2 + Cl2 == 2HCl 2Na+Cl2==2NaCl 点燃 点燃 主题1:多角度认识氧化还原反应 弗兰克兰 化合价 1852年，英国化学家弗兰克兰提出吸引元素的化合能力，即原子价、化合价。逐步完善后，人们从化合价角度重新认识了氧化还原反应。 2CuO + C 2Cu + CO2 高温 0 +4 +2 0 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 +2 +4 +3 0 某些元素化合价在反应前后发生了改变 主题1:多角度认识氧化还原反应 化学反应 元素化合 价有变化 元素化合 价无变化 新视角： 非氧化还原反应 氧化还原反应 从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应 主题1:多角度认识氧化还原反应 标出各元素的化合价，比较反应前后元素价态有无变化 Fe2O 3 +3CO 高温 2Fe + 3CO2 +3 -2 +2-2 0 +4 -2 化合价降低，被还原 化合价升高，被氧化 失氧，还原反应 得氧，氧化反应 结论：在氧化还原反应中，得氧的反应，有元素的化合价升高，发生了氧化反应；失氧的反应，元素的化合价降低，发生了还原反应。 思考与交流 2 主题1:多角度认识氧化还原反应 【例1】判断以下反应是否是氧化还原反应?是否所有的氧化还原反应都会同时存在得失氧和化合价升降这两个变化特征呢？ Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu Zn + 2HCl ====ZnCl2 + H2↑ +2 0 +2 0 +6 -2 +6 -2 0 0 +2 +1 -1 -1 是 是 化合价升高，氧化反应 化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 化合价降低，还原反应 不存在得失氧，有化合价升降 主题1:多角度认识氧化还原反应 9 【例1】判断以下反应是否是氧化还原反应 2H2O2 ==== 2H2O + O2↑ -1 -2 0 NaOH + HCl ==== NaCl + H2O -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -2 -2 化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 不是 是 存在得失氧和化合价升降 不存在得失氧和化合价升降 氧化还原反应 判断 看反应前后是否有元素化合价的变化。 主题1:多角度认识氧化还原反应 10 归纳小结氧化还原反应与化合价升降的关系及特征是什么？由此说明判断氧化还原反应的依据是什么？ 氧化还原反应 化合价变化 既有元素化合价升高，也有元素化合价降低（既可能是同种元素，也可能是不同种元素）。 不一定有氧元素参加，但反应前后一定有元素的化合价发生变化，得氧失氧只不过是其中的特例。 特征 看反应前后是否有元素化合价的变化。 判断 从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应 主题1:多角度认识氧化还原反应 汤姆孙 发现电子 1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。 在伏打、戴维、法拉第的电化学重大理论突破上，20世纪初，建立了化合价的电子理论。人们把化合价的升降与原子最外层电子的得失和共用联系起来。 阅读课本21页请回答 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？ 思考与交流 3 主题1:多角度认识氧化还原反应 +17 2 8 7 +11 2 8 1 Na Cl Na+ Cl- 8 NaCl 2Na + Cl2 === 2NaCl Δ 0 0 +1 -1 化合价升高，失电子，发生氧化反应 化合价降低，得电子，发生还原反应 +11 Na Cl +17 +17 +11 Cl- Na+ Na+ Cl- 结论：1.通过电子得失可以达到稳定结构 2.电子得失导致元素化合价升降 从电子转移的角度认识氧化还原反应 主题1:多角度认识氧化还原反应 Na Na+ +1 1 +17 2 8 7 你的电子 借我用用 Cl H 哼！不借 6 H2 + Cl2 ===2HCl 点燃 0 0 +1 -1 化合价升高，电子对偏离，发生氧化反应 化合价降低，电子对偏向，发生还原反应 从电子转移的角度认识氧化还原反应 H Cl +1 +17 +17 +1 HCl H Cl +1 -1 均不容易失去e- 结论： 1.通过形成共用电子对达到稳定结构 2.共用电子对的偏移（偏向或偏离）导致元素化合价升降 主题1:多角度认识氧化还原反应 失去电子或共用电子对偏离 得到电子或共用电子对偏向 化合价升高 被氧化 氧化反应 化合价降低 被还原 还原反应 氧化还原反应的本质 电子转移 从电子转移的角度认识氧化还原反应 新视角： ①氧化反应：失去电子(或电子对偏离)的反应 ②还原反应：得到电子(或电子对偏向)的反应 主题1:多角度认识氧化还原反应 得电子，化合价降低， 被还原，发生还原反应 0 +1 -1 0 失电子，化合价升高， 被氧化，发生氧化反应 2Na + Cl2 2NaCl 0 +1 -1 0 共用电子对偏离，化合价升高，被氧化，发生氧化反应 共用电子对偏向，化合价降低，被还原，发生还原反应 H2 + Cl2 2HCl 化合价降低→得电子/共用电子对偏向→还原反应（降得还） 化合价升高→失电子/共用电子对偏离→氧化反应（升失氧） 结 论 思考：结合化合价升降与电子转移视角来具体描述氧化还原反应 主题1:多角度认识氧化还原反应 氧化还原概念发展史——坚实的脚步，无尽的道路 得氧失氧 化合价升降 电子的转移 主题1:多角度认识氧化还原反应 ② CaO ＋ H2O ＝ Ca(OH)2 ③ 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 ⑥ Mg + 2HCl ═ MgCl2 + H2 ↑ ⑤ Zn + CuCl2 ═ ZnCl2 + Cu ⑦ CuCl2 + 2NaOH ═ Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl ⑧ CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O ① 2Na＋Cl2 ＝ 2NaCl 点燃 ④ 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + H2O 基本反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 非氧化还原反应 氧化还原反应与四种基本反应类型有什么关系？ 思考与交流 4 氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系 1．两个可能：化合反应和分解反应可能是氧化还原反应 2．两个一定：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。 3.氧化还原反应的特殊情况：氧化还原反应还包含化合反应、分解反应、置换反应等基本反应类型之外的其他反应： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 H2O+CO H2+CO2 高温 化合反应 分解反应 氧化还原反应 置换反应 复分解反应 根本原因 氧化还原反应的本质 电子的转移 （电子的得失或共用电子对的偏移） 氧化还原反应的特征 元素化合价的升降 化合价降低→得电子/电子对偏向→还原反应（降得还） 化合价升高→失电子/电子对偏离→氧化反应（升失氧） 课堂小结 主题2:典例分析及对点练习 例1 下列属于氧化还原反应的是 (　　) A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O B.HCl+NaOH=NaCl+H2O C.2H2+O2 2H2O D.NH4Cl+NaOH=NH3·H2O+NaCl [解析] 元素化合价发生改变的反应属于氧化还原反应。 A项反应中没有元素化合价发生改变,不符合题意; B项反应中没有元素化合价发生改变,不符合题意; C项反应中H元素化合价从0价升高到+1价,O元素化合价从0价降低到-2价,符合题意; D项反应中没有元素化合价发生改变,D不符合题意。 C 例2 我国科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯,生产原理是Na2O+2CO Na2CO3+C(石墨烯),除去Na2CO3,可制得蜂窝状石墨烯。下列说法正确的是 (　) A.该反应既是氧化还原反应又是置换反应 B.该反应中CO失去电子,被还原 C.该反应中被氧化和被还原的元素均是碳 D.该反应中Na2O发生氧化反应,CO发生还原反应 C 主题2:典例分析及对点练习 [解析]该反应中CO→C,C元素由+2价降低到0价,CO→Na2CO3,C元素由+2价升高到+4价,故属于氧化还原反应,但不是置换反应,A错误; 由A项分析可知,CO既被氧化,又被还原,B错误; 该反应中C元素由+2价变为0价和+4价,其他元素均未变价,故被氧化和被还原的元素均是碳,C正确; 该反应中Na2O的Na元素和O元素均未变价,未发生氧化还原反应,D错误。 Na2O+2CO Na2CO3+C(石墨烯) 主题2:典例分析及对点练习 [易错警示] 氧化还原反应易错辨析 (1)在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生改变,故不一定所有的元素都发生氧化还原反应。如反应Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4中,Fe、Cu元素的化合价发生变化,S、O元素的化合价不变。 (2)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,可能是同一种元素既被氧化,又被还原;元素由化合态(化合物)转变为游离态(单质)可能被氧化,也可能被还原。如NaCl→Cl2,Cl元素化合价升高,被氧化;Fe2O3→Fe,Fe元素化合价降低,被还原。 主题2:典例分析及对点练习 例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3区域的是 (　) A.2HClO 2HCl+O2↑ B.NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑ C.4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3 D.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 D 主题2:典例分析及对点练习 [解析]图中阴影3区域代表氧化还原反应,但不属于化合反应、分解反应和置换反应。 HClO受热分解反应中Cl、O元素化合价发生变化,是氧化还原反应,也是分解反应,A错误; NH4HCO3受热分解反应中没有元素化合价升降,不是氧化还原反应,B错误; 4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3中Fe、O元素化合价发生变化,是氧化还原反应,也是化合反应,C错误; Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2是氧化还原反应, 不属于置换反应、化合反应、分解反应,D正确。 主题2:典例分析及对点练习 课堂检测 1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)凡有元素化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应。 (　) (2)在反应CuO+2HCl =CuCl2+H2O中有得氧、失氧的发生,该反应是氧化还原反应。 (　) (3)氧化还原反应的实质是元素化合价的升降。(　) (4)氧化还原反应中化合价的升高和降低可以发生在同一物质的不同元素之间。 (　) (5)氧化还原反应中,被氧化和被还原的物质必须是不同的物质。 (　) √ 　　 √ 　　 × × × 课堂检测 2. 反应2Al2O3+3C+6Cl2 4AlCl3+3CO2可制取AlCl3,下列说法不正确的是 A.Cl元素被还原 B.C失去电子 C.Al2O3发生还原反应 D.该反应中只有C和Cl元素化合价发生变化 [解析]该反应中,Cl2→AlCl3,Cl元素由0价降低到-1价,则Cl元素被还原,A正确; C→CO2,C元素由0价升高到+4价,C失去电子被氧化,B正确; Al2O3中,Al、O的化合价都没有发生改变,则Al2O3既没有发生氧化反应,又没有发生还原反应,C错误; 该反应中只有C和Cl元素化合价发生变化,其余元素均未变价,D正确。 C 课堂检测 3. (1)已知反应:①SO3+H2O=H2SO4;②3NO2+H2O=2HNO3+NO; ③2F2+2H2O=4HF+O2;④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。 上述反应中不属于氧化还原反应的有　　　　(填序号,下同)。H2O被氧化的是　　　　;H2O被还原的是　　　　。属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化,又不被还原的是　　　　。  [解析] 只有反应①中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应; 只有反应③的水中O元素的化合价升高,水被氧化; 只有反应④的水中H元素的化合价降低,水被还原; 反应②属于氧化还原反应,但水中H、O元素的化合价均没有改变,则H2O既不被氧化,又不被还原。 ①　 ③　 ④　 ② 　 课堂检测 (2)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素的化合价由　　　价变为　　　价,KMnO4被　　　　;　　 　元素的原子失去电子,部分HCl被　　　　。 +7　 +2　 还原　 Cl(或氯)　 氧化 [解析] 该反应中,Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,则KMnO4被还原;Cl元素的化合价从-1价升高到0价,部分HCl失去电子被氧化。 Thank you for watching $$