2.2 氧化还原反应和离子反应 第1课时（教学课件） 化学沪科版2020必修第一册

第2章 海洋中的卤素资源 2.2　 氧化还原反应和离子反应 第1课时 氧化还原反应 沪科版2020必修第一册 氧化剂和还原剂 2 氧化还原反应 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。 2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。 3.知道常见的氧化剂和还原剂。 ClO2 O3 KMnO4 H2O2 生活中常用ClO2、KMnO4、O3、H2O2物质能杀菌消毒，利用它们的什么性质？ 引·新课导入 01 氧化还原反应 回顾初中化学，观察下列反应有什么特点？ 有哪些属于四大基本反应类型？ 以上非置换反应的反应，又该如何命名？ 物质与氧发生的反应属于氧化反应。 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。 氧化还原反应 温习旧知：初中阶段对氧化还原的认识 探·知识奥秘 1774年，拉瓦锡创立氧化学说（既燃烧是物质与氧气的反应）推翻了流行千年的燃素说。 人们把物质与氧结合的反应成为氧化反应，失去氧的反应叫做还原反应。 得失氧的角度—— 氧化还原反应 探·知识奥秘 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 氧化还原反应 探·知识奥秘 CuO+H2 Cu+H2O↑ 高温 失氧 发生还原反应 得氧 发生氧化反应 被还原 被氧化 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 失氧 发生还原反应 得氧 发生氧化反应 被还原 被氧化 同时发生 同时发生 氧化反应和还原反应在一个反应中同时发生的反应称为氧化还原反应。 氧化还原反应 从得失氧的角度认识氧化还原反应 探·知识奥秘 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。 CuO + H2 Cu + H2O 高温 0 +1 +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 氧化还原反应 探·知识奥秘 以上反应在得氧失氧的同时，元素的化合价是否发生了变化？ 氧化还原反应 从化合价角度分析氧化还原反应的特征 探·知识奥秘 CuO+H2 Cu+H2O↑ 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 +2 0 0 +1 化合价降低,被还原,发生还原反应 化合价升高,被氧化,发生氧化反应 +3 +2 0 +4 化合价降低,被还原,发生还原反应 化合价升高,被氧化,发生氧化反应 所含元素化合价升高的物质发生的反应为氧化反应 所含元素化合价降低的物质发生的反应为还原反应 特征 氧化还原反应 从化合价角度分析氧化还原反应的特征 探·知识奥秘 虽然没有物质得氧、失氧，但反应前后却有元素化合价的变化。 Fe+ CuSO4 FeSO4+Cu 0 +2 +2 0 化合价升高，被氧化，发生氧化反应 化合价降低，被还原，发生还原反应 反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征。 本质？ 这样的反应也属于氧化还原反应 特征 氧化还原反应 从化合价角度分析氧化还原反应的特征 探·知识奥秘 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 氧化还原反应 从化合价角度分析氧化还原反应的特征 探·知识奥秘 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。 思考与交流 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？ 氧化还原反应 探·知识奥秘 2Na+Cl2 2NaCl 点燃 +17 2 8 7 +11 2 8 1 Na Cl Na+ Cl- 8 NaCl 思考： 画出Na、Cl的原子结构示意图，想象NaCl在形成过程中，Na与Cl会进行怎样的对话，并说明该过程对化合价的影响？ +11 Na Cl +17 +17 +11 Cl- Na+ Na+ Cl- 失去 钠元素化合价升高，是因为钠原子_____电子，Na发生氧化反应，被氧化。 氯元素化合价降低，是因为氯原子_____电子，Cl2发生还原反应，被还原。 得到 氧化还原反应 从微观角度认识氧化还原反应 探·知识奥秘 +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 H Cl +1 +17 +17 +1 HCl H Cl +1 -1 均不容易失去e- 本质 氢元素化合价升高，是因为共用电子对______氢原子，H2发生氧化反应，被氧化。 氯元素化合价降低，是因为共用电子对______氯原子，Cl2发生还原反应，被还原。 偏向 偏离 氧化还原反应 从电子转移的角度认识氧化还原反应 探·知识奥秘 本质 失去电子或 电子对偏离 得到电子或 电子对偏向 氧化反应 还原反应 化合价升高 化合价降低 升 失 氧 降 得 还 电子的转移 化合价的升降 特征 氧化还原反应的判断方法 氧化还原反应 小结：氧化还原反应的本质 探·知识奥秘 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 氧化还原反应 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 探·知识奥秘 反应类型 表达式 举例 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 AB=A+B A+BC=B+AC AB+CD=AD+CB A+B=AB CaO+H2O=Ca(OH)2 2KClO3 2KCl+3O2↑ △ MnO2 Fe+CuSO4= FeSO4+ Cu NaOH+HCl=NaCl+H2O 1.四种基本反应类型回顾 氧化还原反应 氧化还原反应与基本反应类型的关系 探·知识奥秘 2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 反应 反应 分解 化合 化合反应、分解反应 氧化还原反应； 置换反应 氧化还原反应； 复分解反应 氧化还原反应； 不一定是 一定是 一定不是 氧化还原反应 氧化还原反应与基本反应类型的关系 探·知识奥秘 化合反应：有单质参加的是氧化还原反应; 分解反应：有单质生成的是氧化还原反应; 置换反应：全部是氧化还原反应; 复分解反应：都是非氧化还原反应。 有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗？ 点燃 3O2 2O3 氧化还原反应 探·知识奥秘 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。 1.判断以下反应是否是氧化还原反应 析·典型范例 23 B 2.下列反应转化关系（未配平）肯定不正确的是 （ ） A．S+KOH→K2SO3+K2S+H2O B．FeO+HNO3→Fe(NO3)3+H2O C．Cu2O+H2SO4→CuSO4+Cu+H2O D．NH4NO3→N2O+H2O 0 +4 -2 +2 +3 +1 +2 0 -3 +5 +1 无化合价降低 氧化还原反应中一定同时存在元素化合价的升高与降低 析·典型范例 24 3.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 析·典型范例 02 氧化剂和还原剂 高温 Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2↑ -2 +4 -2 +2 -2 0 +3 高温 2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 化合价降低 化合价升高 化合价降低 化合价升高 在氧化还原反应中，有的元素的化合价升高，有的元素化合价降低，那么，含有这些元素的化合物又叫做什么呢？ 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 高温 Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2↑ -2 +4 -2 +2 -2 0 +3 高温 2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 化合价降低 化合价升高 化合价降低 化合价升高 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 失电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 得电子，化合价降低，被还原，发生还原反应 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 2Na＋Cl2 2NaCl 2e- CuO ＋ H2 Cu ＋ H2O 2e- 还原剂 氧化剂 还原剂 氧化剂 还原剂 氧化剂 e- 失电子 (或电子对偏离) 的物质 得电子 (或电子对偏向) 的物质 还原剂和氧化剂的关系 点燃 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 1.氧化剂 ：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得电子（或电子对偏向）的物质叫做氧化剂。 2.还原剂 ：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失电子（或电子对偏离）的物质叫做还原剂。 3.氧化产物 ：还原剂被氧化生成的物质，即化合价升高的元素应的产物。 4.还原产物 : 氧化剂被还原生成的物质，即化合价降低的元素应的产物。 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 氧化剂 还原剂 + 还原产物 + 氧化产物 化合价升高 失去电子 被氧化 化合价降低 得到电子 被还原 e- 微点拨 在有些反应中，氧化剂和还原剂可能是同一种物质 氧化产物和还原产物也可能是同一种物质 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 分析下列反应化合价变化，电子转移情况，并指出在反应中谁是氧化剂?还原剂?氧化产物?还原产物? MnO2 ＋ 4HCl ===== MnCl2＋Cl2↑＋2H2O +4 -1 +2 0 △ 化合价降低, 得2e-, 被还原 化合价升高, 失2×e-电子, 被氧化 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 MnO2 HCl Cl2 MnCl2 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 特点 在同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能为同种物质，氧化产物和还原产物也可能为同种物质。 规律（模型） 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 得电子，化合价降低，被还原 失电子，化合价升高，被氧化 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 思考与讨论：氧化剂与还原剂一定是不同物质吗？氧化产物与还原产物一定是不同物质吗？ 3S＋6KOH == 2K2S＋K2SO3＋3H2O 2H2S + SO2 == 3S↓ + 2H2O 0 -2 +4 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 -2 0 +4 K2S S K2SO3 -2 +4 0 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 -2 0 +4 H2S S SO2 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 归中规律：“只靠近，不相交”规律，即同种元素不同价态之间，相邻价态不反应，发生反应时化合价向中间靠拢，但不交叉。 氧化剂 氧化 性 还原 反应 得电 子 价降 低 被还 原 还原 产物 还原 剂 还原 性 氧化 反应 失电 子 价升 高 被氧 化 氧化 产物 具有 发生 生成 具有 发生 生成 物质 性质 反应 转移电子 变价 过程 产物 总结： 还(还原剂，具还原性) —升(价升高)—失(失电子)—氧(被氧化) 氧(氧化剂，具氧化性) —降(价降低)—得(得电子)—还(被还原) ——升失氧 ——降得还 氧化剂和还原剂 认识氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 物质类型 实例 还原产物 活泼的 非金属单质 元素处于高价时的物质 某些氧化物和过氧化物 强氧化性酸 卤素单质（X2） X- O2 O2-、O22-、OH-、H2O KMnO4（H+） Mn2+ HNO3 NO2、NO 浓硫酸 SO2 Fe3+ Fe2+、Fe MnO2 Mn2+ H2O2 H2O Na2O2 O2-、OH-、H2O HClO Cl-、Cl2 1.常见的氧化剂 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 2.常见的还原剂 物质类型 实例 氧化产物 活泼的金属单质 Na、Fe、Al Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+ 某些非金属单质 H2、C、S H+、CO或CO2、SO2 变价元素中低价态的物质 氧化物 氢化物 离子 CO CO2 SO2 SO3或SO42- NH3 N2或NO H2S S SO32- SO42- Fe2+ Fe3+ I- I2 常见的氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 物质得电子性质，氧化剂具有氧化性。 物质失电子性质，还原剂具有还原性 氧化性 得电子能力越强 氧化性越强 还原性 失电子能力越强 还原性越强 与得失电子的多少无关 氧化性和还原性的强弱比较 物质得失电子的难易程度 氧化性和还原性 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 氧化性还原性强弱主要取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于得失电子数目的多少。 核心元素化合价 实例 性质 最高价 只有____________ 中间价 既有____________ 又有____________ 最低价 只有____________ 氧化性 氧化性 还原性 还原性 氧化剂和还原剂 氧化性和还原性 探·知识奥秘 不正确。如SO2中的硫元素处于中间价态，化合价既可升高又可降低，SO2既有还原性又有氧化性。 一种物质若具有还原性，则不具有氧化性，这种说法正确吗？说明理由。 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 燃料的燃烧 光合作用 钢铁的锈蚀 食物的腐败 有的反应是有益于人类活动的 有的反应对人类活动是有害的 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的应用 探·知识奥秘 红酒中添加二氧化硫的原因 红酒的某些成分在储存的过程中会被氧气氧化，而使红酒的口感变差。所以我们应该在红酒中加入一些什么剂呢？ 还原剂 二氧化硫就是这种加入的还原剂，所以我们说二氧化硫应该具有还原性 焦亚硫酸钾是用来代替二氧化硫的一种抗氧化剂 抗氧化剂就是还原剂 氧化剂和还原剂 探·知识奥秘 B 1．下列说法正确的是(　 　) A．在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原剂 B．在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原 C．在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂 D．在氧化还原反应中，还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性 析·典型范例 C 2.实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是 ( ) A. SO3→ H2SO4 B.Cu→ Cu(NO)3 C. CuO→ Cu D.CO→ CO2 析·典型范例 2.2 氧化还原反应 离子反应 第1课时 氧化还原反应 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的特征 氧化还原反应的本质 氧化剂和还原剂 氧化性和还原性 氧化还原反应的应用 理·核心要点 1.氧化还原反应理论经历了从得失氧学说到化合价升降学说，再上升到电子转移学说的过程。根据氧化还原反应理论，下列说法错误的是 A．CO → CO2，因为CO得到氧，发生了氧化反应 B．2Na + Cl2 2NaCl，因为有元素化合价发生了变化，所以是氧化还原反应 C．MnO2 → MnCl2，锰元素得电子发生了还原反应 D．CaO + CO2=CaCO3，因为氧元素参加了反应，所以是氧化还原反应 D 练·技能实战 2．一种利用NH3无害化处理NO的反应为 。 关于该反应，下列说法正确的是 A．NO得到电子 B．NH3被还原 C．NO发生氧化反应 D．NH3是氧化剂 A 练·技能实战 3.下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． B 练·技能实战 4.实验室制备氧气的化学方程式：KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑，对于该反应有关说法错误的是 A．KMnO4只作氧化剂 B．部分氧元素被氧化 C．锰元素被还原 D．该反应既属于分解反应，也属于氧化还原反应 A 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版2020必修第一册 、、K KO4、Cl3、浓HO3、浓H2O4 2、Na2O3、SO4、 $