第2章 第3节 第1课时 认识氧化还原反应 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦高中化学“氧化还原反应”核心知识点，从特征（化合价变化）到实质（电子转移），再到与四种基本反应类型的关系，最后学习双线桥、单线桥法表示电子转移，构建“特征-实质-关系-应用”的学习支架，帮助学生系统梳理概念脉络。 资料融合化学观念与科学思维，通过铝热反应典例、汽车尾气处理等真实情境引导学生宏观辨析与微观探析，微思考（如单质参与反应是否为氧化还原）培养质疑能力。课中辅助教师用实例突破重难点，课后多维训练与跟踪检测助力学生巩固概念，查漏补缺。

第3节　氧化还原反应 学习目标 重点难点 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，知道常见的氧化剂和还原剂。 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。 重点 氧化还原反应相关概念。 难点 氧化还原反应相关概念间的联系。 第一课时　认识氧化还原反应 新知探究(一)——氧化还原反应的特征 1.氧化还原反应 (1)氧化还原反应与非氧化还原反应 氧化还原反应 有元素化合价变化的化学反应 非氧化还原反应 没有元素化合价变化的化学反应 (2)氧化反应与还原反应 氧化 反应 在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应 还原 反应 在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应 2.氧化还原反应的实质 (1)探究氧化还原反应的实质 化学反应 反应方程式 氧化反应 还原反应 钠与氯气 2Na+Cl22NaCl 钠原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应 氯原子得到电子，化合价降低，发生还原反应 铁与 CuSO4 溶液 Cu2++Fe==Cu+Fe2+ 铁原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应 铜离子得到电子，化合价降低，发生还原反应 (2)结论 ①氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化； ②氧化还原反应的实质是发生了电子转移。 3.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)化合反应与分解反应部分属于氧化还原反应。 　　[微思考] 有单质参加或者有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗? 提示:不一定，如:3O2==2O3的反应既有单质参加，又有单质生成，却不是氧化还原反应。 　　[典例]　野外焊接铁轨常常采用铝热反应。 (1)已知铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，该反应所属基本反应类型是　　　　　　，在反应中铁元素的化合价　　　　(填“升高”或“降低”)，该元素的原子　　　　(填“失去”或“得到”)电子。发生氧化反应的是　　　　(填化学式，下同)，发生还原反应的是　　　　。  (2)水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的物质。“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用下图表示。 试写出一个有水生成的属于类型Ⅲ反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　；有水参加的反应:C+H2O(g)CO+H2，符合图中反应类型　　　　(填序号)。   [解析]　(1)该反应为置换反应，铁元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，铝元素化合价升高，发生氧化反应。(2)因为化合反应和分解反应，都是部分属于氧化还原反应，部分属于非氧化还原反应，若Ⅰ为化合反应，则Ⅱ为分解反应；进而判断出Ⅲ为复分解反应，Ⅳ为置换反应。 [答案]　(1)置换反应　降低　得到　Al　Fe2O3　(2)HCl+NaOH==NaCl+H2O(答案合理即可)　Ⅳ |思维建模|分析氧化还原反应的基本思路 [题点多维训练] 题点(一)　氧化还原反应的概念 1.下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是 (　 ) A.一定有氧元素参加 B.元素化合价降低时发生氧化反应 C.氧化反应一定先于还原反应发生 D.一定有电子转移(得失或偏移) 解析:选D　A项，氧化还原反应中不一定有氧元素参加，如2Na+Cl22NaCl；B项，元素化合价升高时发生氧化反应；C项，氧化反应与还原反应同时发生。 2.(2025·泰安高一检测)下列关于氧化还原反应的说法正确的是 (　 ) A.一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原 B.某元素从化合态变成游离态，该元素一定被还原 C.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 D.在氧化还原反应中，非金属单质一定发生氧化反应 解析:选C　在同一个氧化还原反应中，同一种元素既能被氧化又能被还原，如反应Cl2+2NaOH== NaCl+NaClO+H2O中，Cl元素既被氧化又被还原，A项错误；如果某元素在化合态中显示正价，则它转化成游离态需要发生还原反应，如果某元素在化合态中显示负价，则它转化成游离态需要发生氧化反应，B项错误；在很多反应中只有部分元素的化合价发生变化，C项正确；非金属单质化合价可能升高也可能降低，因此非金属单质可能发生氧化反应也可能发生还原反应， D项错误。 3.从化合价升降的角度分析，下列变化过程中，属于还原过程的是 (　 ) A.MnO2→Mn　 B.CO2→HC C.ClO-→Cl- D.S→SO2 解析:选C　B、D项中均没有化合价的变化，所以既不属于氧化过程也不属于还原过程；A项MnO2→ Mn是一个化合价升高的过程，属于氧化过程；C项ClO-→Cl-是一个化合价降低的过程，属于还原过程。 4.下列反应中，属于氧化还原反应的是 (　 ) A.CaO+H2O==Ca(OH)2 B.H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl C.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ D.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O 解析:选C　C中Zn、H两种元素的化合价在反应前后发生了变化，则属于氧化还原反应。 5.(2025·咸阳高一期末)天宫空间站中有一套完善的再生式环境控制与生命保障系统，可实现舱内氧气和水的循环利用。下列过程不涉及氧化还原反应的是 (　 ) A.火箭点火发射 B.冷凝回收舱内的水蒸气 C.一定条件下，由水为原料制备氧气 D.还原法去除舱内的二氧化碳 解析:选B　火箭点火发射，燃料燃烧发生氧化还原反应，故A正确；冷凝回收舱内的水蒸气，没有产生新物质，属于物理变化，故B错误；由水为原料制备氧气，有元素化合价变化，涉及氧化还原反应，故C正确；还原法去除舱内的二氧化碳，发生氧化还原反应，故D正确。 题点(二)　氧化还原反应与四种基本反应类型 6.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合的关系表示，下列表示正确的是 (　 ) 解析:选A　复分解反应都属于非氧化还原反应，置换反应都属于氧化还原反应，离子反应有的属于氧化还原反应，有的属于非氧化还原反应。 7.化合物X和Y能发生如下化学反应:①X+H2O→W+H2，②Y+H2O→N+O2。下列关于反应①②的说法正确的是 (　 ) A.反应①②均属于氧化还原反应 B.反应①属于氧化还原反应，反应②属于非氧化还原反应 C.反应①属于复分解反应，反应②属于氧化还原反应 D.反应①属于氧化还原反应，反应②属于复分解反应 解析:选A　反应①②均是由化合物与化合物反应生成单质与另一种物质的反应，则反应中一定有元素化合价发生变化，故反应①②均属于氧化还原反应。 新知探究(二)——根据化合价变化分析氧化还原反应中的电子转移 1.氧化还原反应中的电子转移 (1)元素化合价升高原子或离子失电子发生氧化反应。 元素化合价降低原子或离子得电子发生还原反应。 (2)氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。 2.氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法 基本步骤 注意事项 ①箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。 ②“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。 ③失去电子总数与得到电子总数相等。 ④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表示每个原子失去或得到的电子数 举例 (2)单线桥法 基本步骤 注意事项 ①单线桥必须画在反应物中。 ②箭头指向得电子元素，箭尾是失电子元素。 ③标明电子转移的总数，不标“得、失” 举例 应用化学 　　随着我国汽车销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。在汽车尾气系统中装置三元催化转化器如图所示，可对汽车尾气进行绿色化处理，可有效降低NOx的排放；其工作原理是通过氧化还原将汽车尾气中的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的CO2、H2O和N2，其中涉及的反应有:2CO+2NON2+2CO2 1.该反应是否为氧化还原反应?氧化还原反应中一定有氧元素参加吗?有单质参与的反应一定是氧化还原反应吗? 提示:该反应是氧化还原反应；氧化还原反应不一定有氧元素参加；有单质生成的反应也不一定是氧化还原反应，如白磷与红磷的转化为非氧化还原反应。 2.请分别用双线桥、单线桥法标出该反应的电子得失。 提示:双线桥法: 单线桥法: [题点多维训练] 1.在反应H2S+H2SO4==S↓+SO2↑+2H2O中，若有32 g硫生成则转移电子为 (　 ) A.6 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol 解析:选B　由知，生成32 g即1 mol硫转移电子2 mol。 2.(2025·淮安高一期末)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 (　 ) A. B. +8H2O C. D. 解析:选B　碳元素的化合价由0价升高为+2价，失去2个电子，硅元素的化合价由+4价降低为0价，得到4个电子，故A错误；锰元素的化合价由+7价降低为+2价，共得到2×5=10个电子，碘元素从-1价升高为0价，共失去10×1=10个电子，故B正确；铜失去电子化合价从0价升高为+2价，失去2个电子，硫酸中S元素的化合价由+6价降低为+4价，得到2个电子，故C错误；一氧化氮中氮元素的化合价从+2价降低为0价，得到2×6=12个电子，氨气中氮元素的化合价由-3价升高为0价，失去4×3=12个电子，故D错误。 3.已知反应3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，当转移3 mol电子时，发生还原反应的HNO3的物质的量为 (　 ) A.4 mol B.2 mol C.1 mol D.3 mol 解析:选C　3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中铜元素的化合价由0价升高为+2价，即该反应转移3 mol电子时，有1.5 mol Cu原子失去电子，参加反应的硝酸中部分氮元素的化合价由+5价降低为+2价，由得失电子守恒可知，发生还原反应的HNO3的物质的量为1 mol。 4.某同学不小心把水洒在炉火上，结果发现炉火更旺了，原因是发生了反应:C+H2O(g)CO+H2，下列关于该反应的说法正确的是 (　 ) A.该反应中H2得到电子 B.反应中转移电子的数目等于得、失电子总数之和 C.该反应中，每转移2 mol电子，生成1 mol H2 D.该反应属于氧化还原反应，其实质为元素化合价的变化 解析:选C　A项，由元素化合价变化可知，该反应中H2O得到电子，不是H2；B项，由得失电子守恒可知，转移的电子数=失去的电子数=得到的电子数；C项，由H元素化合价变化可知，每生成1 mol H2转移2 mol电子；D项，氧化还原反应的实质是电子转移。 5.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得失的方向和数目:_____________________________________________________。 (2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目:_____________________________________________________。 (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Cu的化合价变化是0→+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) (2) (3)6 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列古代技术的应用中，不涉及氧化还原反应的是 (　 ) 解析:选C　贝壳的主要成分是CaCO3，煅烧时发生CaCO3CaO+CO2↑，其中没有元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应。 2.下列宋词中不涉及氧化还原反应的是 (　 ) A.酒入愁肠，化作相思泪 B.去年元夜时，花市灯如昼 C.乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪 D.不因送客下绳床，添火炷炉香 解析:选C　“酒入愁肠，化作相思泪”，酒被人体吸收，最终被氧化为水和二氧化碳，故A错误；“去年元夜时，花市灯如昼”，灯如昼，是蜡烛燃烧的过程，涉及氧化还原反应，故B错误；“乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪”，是波浪的景象，不涉及化学反应，故C正确；“因送客下绳床，添火炷炉香”，火炷炉香是燃烧的过程，涉及氧化还原反应，故D错误。 3.下列反应属于氧化还原反应的是 (　 ) A.SO3+H2O==H2SO4 B.NH4ClNH3↑+HCl↑ C.3NaClO2NaCl+NaClO3 D.NaOH+HNO3==NaNO3+H2O 解析:选C　有元素化合价变化的反应为氧化还原反应。A.该反应中没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应；B.该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应；C.该反应中Cl元素的化合价从反应前的+1价变为反应后的-1价和+5价，有元素化合价的变化，是氧化还原反应；D.该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应。 4.下列有关氧化还原反应的叙述不正确的是 (　 ) A.氧化还原反应的本质是电子的转移 B.在氧化还原反应中，失去电子的物质中一定有元素化合价升高 C.在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原 D.在氧化还原反应中，不一定所有元素的化合价都发生变化 解析:选C　在氧化还原反应中，有的反应同一种元素既被氧化又被还原，如在反应C+CO22CO中，碳元素既被氧化又被还原，故C项不正确。 5.(2025·北京丰台期中检测)下列转化需要通过氧化还原反应才能实现的是 (　 ) A.FeO→FeCl2 B.Cl2→HClO C.CaO→Ca(OH)2 D.CO2→Na2CO3 解析:选B　氧化亚铁和稀盐酸发生复分解反应就可以生成氯化亚铁，不需要通过氧化还原反应，A不符合题意；反应中氯元素的化合价改变，需要通过氧化还原反应，B符合题意；氧化钙和水生成氢氧化钙，没有元素的化合价发生变化，不需要通过氧化还原反应，C不符合题意；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，不需要通过氧化还原反应，D不符合题意。 6.下列反应属于氧化还原反应的是 (　 ) A.CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O B.CaO+H2O==Ca(OH)2 C.CaCO3CaO+CO2↑ D.3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 解析:选D　反应前后元素化合价发生变化的属于氧化还原反应。 7.304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质，具有加工性能好，韧性高的特点，广泛使用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业，钢必须含有18%以上的铬。金属铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr+2HCl==CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2==4CrCl3+2H2O，下列叙述正确的是 (　 ) A.反应①②均属于置换反应 B.HCl在反应②中发生还原反应 C.反应①中HCl发生氧化反应 D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生了氧化反应 解析:选D　置换反应除了要有单质参加反应，还必须有单质生成，反应②不符合，A项错误；反应②中HCl的两种元素无价态变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，B项错误；反应①中HCl中的氢元素化合价降低，被还原，发生还原反应，C项错误；反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+，导致溶液颜色由蓝变绿，D项正确。 8.下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是 (　 ) A.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ B.2H2S+SO2==3S↓+2H2O C.H2+CuOCu+H2O D.2H2O2H2↑+O2↑ 解析:选B　Zn、H元素的化合价变化，故A不选；只有S元素的化合价变化，则氧化还原反应发生在同种元素之间，故B选；Cu、H元素的化合价变化，故C不选；H、O元素的化合价变化，故D不选。 9.下列表示反应中电子转移的方向或数目不正确的是 (　 ) A. B. C. D. 解析:选C　Zn与HCl反应时Zn失去两个电子，两个H+共得到2个电子，图示电子转移的方向和数目正确，故A不符合题意；Fe与S反应时，由于S的氧化性较弱，所以S只能将Fe氧化成+2价，Fe失去两个电子，S得到2个电子，图示电子转移的方向和数目正确，故B不符合题意；Na与氧气反应时，2个Na共失去2个电子，一个O2共得到2个电子，图示电子转移的方向和数目正确，故D不符合题意；该反应中氯元素化合价降低，氧元素化合价升高，所以应该是O失电子，Cl得电子，电子转移方向错误，故C符合题意。 10.我国古代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话所涉及的反应有①HgS+O2Hg+SO2；②Hg+S==HgS。下列有关说法错误的是 (　 ) A.反应①②均为氧化还原反应 B.反应①中Hg、O两种元素被还原 C.反应①中每生成1个SO2分子共转移4个电子 D.反应②中Hg元素被氧化、S元素被还原 解析:选C　反应①O2中O元素的化合价降低，HgS中Hg元素的化合价降低，S元素的化合价升高，因此反应①属于氧化还原反应，反应②中Hg元素的化合价升高，S元素的化合价降低，反应②属于氧化还原反应，故A、B、D正确；反应①中HgS中Hg元素的化合价由+2价→0价，化合价降低2价，S元素的化合价由-2价→+4价，化合价升高6价，O2中O元素的化合价由0价→-2价，共降低4价，因此每生成1个SO2分子转移6个电子，故C错误。 11.实验室常利用反应NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O制取少量的N2，下列关于该反应的说法不正确的是 (　 ) A.NaNO2发生氧化反应 B.生成1个N2时转移3个电子 C.NH4Cl发生氧化反应 D.化合价升高和化合价降低的元素是同一种元素 解析:选A　在反应NaCl+N2↑+2H2O中，NaNO2发生还原反应；生成1个N2，转移3个e-；NH4Cl中氮元素的化合价升高，NH4Cl发生氧化反应；化合价升高和化合价降低的元素均为N。 12.(2025·嘉兴高一期中)高铁酸钾(K2FeO4)是高效、绿色的水处理剂，其原理如图所示，下列说法不正确的是 (　 ) A.K2FeO4中铁元素的化合价为+6价 B.在a过程中K2FeO4被活细菌还原 C.在b过程中形成的Fe(OH)3胶体能净水 D.在a过程中细菌发生还原反应 解析:选D　K2FeO4中钾元素为+1价，O元素为-2价，可知铁元素的化合价为+6价，A正确；在a过程中Fe元素由+6价降为+3价，被活细菌还原，B正确；在a过程中细菌被K2FeO4氧化，发生氧化反应，D不正确。 二、非选择题 13.(6分)古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富，我国的古诗词中包含丰富的化学知识。请分析下列古诗词中包含的原理是否为化学反应，若为化学反应，该反应属于四个基本反应类型的哪一种，该反应是否为氧化还原反应。 古诗词 是否为 化学 变化 四个基 本类型 反应 是否属于 氧化还原 反应 千锤万凿出深山， 烈火焚烧若等闲 爆竹声中一岁除， 春风送暖入屠苏 — 千淘万漉虽辛苦， 吹尽狂沙始到金 — — 解析:“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”说的是石灰石受热分解，属于分解反应，并且属于非氧化还原反应；“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”说的是火药的爆炸，该反应属于氧化还原反应，但不属于四个基本反应类型中的任何一个；“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”该过程属于物理变化过程。 答案: 古诗词 是否为 化学 变化 四个基 本类型 反应 是否属于 氧化还原 反应 千锤万凿出深山， 烈火焚烧若等闲 是 分解反应 否 爆竹声中一岁除， 春风送暖入屠苏 是 — 是 千淘万漉虽辛苦， 吹尽狂沙始到金 否 — — 14.(9分)标出下列化学方程式中电子转移的方向和数目[(1)(3)用双线桥法，(2)用单线桥法] (1)H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O (2)2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ (3)2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 答案:(1) (2) (3) 15.(7分)已知反应2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成，求: (1)发生氧化反应的HCl为　　　　g，转移电子数目为　　　　。  (2)用“双线桥”和“单线桥”分别标出上述反应的电子转移方向和数目。 解析:在反应中每生成1 mol Cl2，有2 mol HCl被氧化，失去电子2 mol，即转移电子数目为2×6.02×1023。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol，故被氧化的HCl为4 mol，其质量为146 g，转移电子4 mol，即转移电子数目为6.02×1023×4=2.408×1024。 答案:(1)146　2.408×1024 (2)双线桥法: 单线桥法: 16.(10分)阅读下列材料后回答问题。 　　一个体重60 kg健康的成年人，体内约含有4 g铁，这4 g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，有利于人体吸收。 (1)在人体中进行Fe2+Fe3+的转化时，①中的Fe2+发生　　　反应，②中的Fe3+发生　　　　反应。  (2)“服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”这句话指出，维生素C在这一反应中被　　　　(填“氧化”或“还原”)。  (3)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　(并用双线桥法标出该式中电子转移的方向和数目)。 解析:(1)在人体中进行Fe2+Fe3+时，①中铁元素的化合价升高，发生氧化反应，②中铁元素的化合价降低，发生还原反应。(2)维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+，转化反应中Fe3+被还原，则维生素C被氧化。(3)胃酸的主要成分是盐酸，与铁粉反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑。 答案:(1)氧化　还原　(2)氧化 (3) 学科网（北京）股份有限公司 $$