2.2 氧化还原反应和离子反应 第1课时（导学案）化学沪科版必修第一册

2.2 氧化还原反应和离子反应 第1课时 氧化还原反应 一、知识目标 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。 2.知道常见的氧化剂和还原剂，能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。 3.理解氧化还原反应与基本反应类型的关系，掌握氧化还原反应的判断方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察化学反应中元素化合价的变化，从微观上理解电子转移与化合价变化的关系，建立氧化还原反应的概念模型。 2.证据推理与模型认知：通过对具体化学反应的分析，推理氧化还原反应的特征和本质，建立氧化还原反应的判断模型和分析模型。 3.科学态度与社会责任：了解氧化还原反应在生活和生产中的应用，认识氧化还原反应对人类社会的影响，培养科学态度和社会责任感。 一、学习重点 1.氧化还原反应的特征和本质。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的判断。 二、学习难点 1.从微观角度理解氧化还原反应的本质、氧化还原反应与基本反应类型的关系。 一、多角度认识氧化还原反应 1．从得失氧的角度 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应) 得到氧的物质 CO 氧化反应 失去氧的物质 Fe2O3 还原反应 结论：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，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。 2．从元素化合价升降的角度 ①对于有氧元素参加的反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铁元素化合价降低，发生还原反应；碳元素化合价升高，发生氧化反应。 ②于无氧元素参加的反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。 铜元素化合价降低，发生还原反应；铁元素化合价升高，发生氧化反应。 结论：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。 3．从电子转移的角度 实验 NaCl形成示意图 分析 钠与氯气反应 钠原子的最外电子层上有1个电子，钠原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为钠离子(Na＋)；氯原子的最外电子层上有7个电子，氯原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为氯离子(Cl－)；这样双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构 反应中钠元素的化合价从0价升高到＋1价，Na失电子被氧化，Na发生了氧化反应；反应中氯元素的化合价从0价降低到－1价，Cl2得电子被还原，Cl2发生了还原反应 在这个反应中，发生了电子的得失 反应过程中 相应变化关系图 实验 HCl形成示意图 分析 氢气与氯气反应 氢原子、氯原子都不能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受到两个原子核的共同吸引 由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到＋1价，H2被氧化；氯元素的化合价从0价降低到－1价，C12被还原 在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，H2发生了氧化反应，C12发生了还原反应 反应过程中 相应变化关系图 （1）在有些氧化还原反应中，物质所含元素的原子失去电子，该物质发生氧化反应；物质所含元素的原子得到电子，该物质发生还原反应。 （2）在有些氧化还原反应中，元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。共用电子对偏离的物质发生氧化反应，共用电子对偏向的物质发生还原反应。 （3）结论：①有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。 ②元素的原子失去电子(或电子对偏离)，则元素的化合价升高，物质被氧化，发生氧化反应；元素的原子得到电子(或电子对偏向)，则元素的化合价降低，物质被还原，发生还原反应。 ③氧化还原反应的本质是电子转移。 4.基本概念 1）含“氧”概念 （1）氧化剂：得到电子，化合价降低的反应物 （2）氧化反应：化合价升高的反应 （3）氧化产物：化合价升高得到的生成物 （4）被氧化：化合价升高的过程 （5）氧化性：化合价降低过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂：失去电子，化合价升高的反应物 （2）还原反应：化合价降低的反应 （3）还原产物：化合价降低得到的生成物 （4）被还原：化合价降低的过程 （5）还原性：化合价升高过程表现的性质 二、 氧化剂和还原剂 1）含“氧”概念 （1）氧化剂：得到电子，化合价降低的反应物 （2）氧化反应：化合价升高的反应 （3）氧化产物：化合价升高得到的生成物 （4）被氧化：化合价升高的过程 （5）氧化性：化合价降低过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂：失去电子，化合价升高的反应物 （2）还原反应：化合价降低的反应 （3）还原产物：化合价降低得到的生成物 （4）被还原：化合价降低的过程 （5）还原性：化合价升高过程表现的性质 （一）课堂导入 问题思考 1.医院常用的消毒剂如、、、，它们为什么能杀菌消毒呢？ 答案：这些消毒剂具有氧化性，能使细菌、病毒等病原体的蛋白质等生物分子发生氧化反应，从而破坏其结构和功能，达到杀菌消毒的目的。 2.金属生锈和煤炭燃烧蕴含着怎样的化学原理呢？ 答案：金属生锈是金属与空气中的氧气等物质发生氧化反应，例如铁生锈生成铁锈（主要成分是）；煤炭燃烧是碳与氧气发生剧烈的氧化反应，生成二氧化碳等物质，同时放出大量的热。 3.1774年拉瓦锡创立的氧化学说内容是什么？从得失氧角度定义氧化还原反应存在什么局限性？ 答案：拉瓦锡提出燃烧是物质与氧气的反应，人们把物质与氧结合的反应称为氧化反应，失去氧的反应叫做还原反应。局限性在于像和等反应，并没有明显的得氧失氧过程，但实际上也属于氧化还原反应，所以仅从得失氧角度定义氧化还原反应不够全面。 （二）氧化还原反应的基本概念 活动一：氧化还原反应的引入 问题思考 1.回顾初中化学，观察反应，分析它们有什么特点？哪些属于四大基本反应类型？非置换反应的反应该如何命名？ 答案：例如对于反应，它不属于四大基本反应类型中的置换反应。在初中，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，像这样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。 对应训练 1.下列反应中属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 答案：C 讲解：判断氧化还原反应的依据是反应前后是否有元素化合价的变化。A选项中，各元素化合价均未变化，为价，为价，为价；B选项中，各元素化合价也未变化，为价，为价，为价；C选项中，铜元素化合价从价降低到价，碳元素化合价从价升高到 +4CaO + H2O =Ca(OH)2 Ca+2O-2H+1价。 2.下列关于氧化反应和还原反应的说法，正确的是（ ） A. 氧化反应就是物质与氧气发生的反应 B. 还原反应就是物质中氧被夺去的反应 C. 氧化反应和还原反应一定同时发生 D. 氧化反应一定先发生，还原反应一定后发生 答案：C 讲解：氧化反应不一定是物质与氧气发生的反应，只要有元素化合价升高的反应都属于氧化反应，A错误；还原反应也不只是物质中氧被夺去的反应，有元素化合价降低的反应就是还原反应，B错误；氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，不存在先后顺序，C正确，D错误。 活动二：从化合价角度认识氧化还原反应 问题思考 1.分析和这两个反应，在得氧失氧的同时，元素的化合价是否发生了变化？ 答案：在中，铜元素化合价从价降低到价，碳元素化合价从价升高到$ +4Fe_2O_3 + 3CO 2Fe + 3CO_2+3$价降低到价，碳元素化合价从价升高到价，所以元素化合价发生了变化。 2.如何根据化合价变化判断氧化反应和还原反应？ 答案：所含元素化合价升高的物质发生的反应为氧化反应，所含元素化合价降低的物质发生的反应为还原反应。反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征。像这个反应，虽然没有物质得氧、失氧，但反应前后有元素化合价的变化，也属于氧化还原反应。 对应训练 1.下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 答案：B 讲解：A选项中，氢元素化合价从价升高到$ +1$价，氧元素化合价从价降低到价，是氧化还原反应；B选项中，各元素化合价均未变化，为价，为价，为价，为价，为价，不属于氧化还原反应；C选项中，锌元素化合价从价升高到+2+1价降低到价，是氧化还原反应；D选项中，铜元素化合价从价升高到$ +2+1价降低到价，是氧化还原反应。 2.在反应中，发生氧化反应和还原反应的物质的质量比为（ ） A. B. C. D. 答案：C 讲解：在该反应中，中氮元素化合价一部分从价升高到价，发生氧化反应，一部分从价降低到价，发生还原反应。根据化学计量数可知，发生氧化反应的与发生还原反应的的物质的量之比为，质量比也为。 活动三：从电子转移角度认识氧化还原反应 问题思考 1.画出、的原子结构示意图，分析在形成过程中，与会进行怎样的“对话”，并说明该过程对化合价的影响。 答案：钠原子（）的原子结构示意图为 ，最外层有个电子，容易失去；氯原子（）的原子结构示意图为 ，最外层有个电子，容易得到个电子。在形成过程中，钠原子会说：“我最外层只有个电子，给你吧”，然后钠原子失去个电子，化合价升高，发生氧化反应；氯原子会说：“我正好缺个电子，谢谢你给我”，氯原子得到个电子，化合价降低，发生还原反应。 2.元素化合价变化的原因是什么？氧化还原反应的本质是什么？ 答案：元素化合价的变化是由于原子最外层电子的得失和共用。像这个反应，氢原子和氯原子都不容易失去电子，它们通过共用电子对结合，共用电子对偏离氢原子，氢元素化合价升高，发生氧化反应；共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价降低，发生还原反应。氧化还原反应的本质是电子的转移（包括电子的得失和共用电子对的偏移）。 对应训练 1.下列关于氧化还原反应的说法中，正确的是（ ） A. 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 B. 氧化还原反应一定有氧元素参加 C. 氧化还原反应中，电子转移的数目等于化合价升降的总数 D. 有单质参加的反应一定是氧化还原反应 答案：C 讲解：氧化还原反应的本质是电子的转移，元素化合价的升降是氧化还原反应的特征，A错误；氧化还原反应不一定有氧元素参加，只要有元素化合价变化就是氧化还原反应，B错误；氧化还原反应中，电子转移的数目等于化合价升降的总数，C正确；有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如，D错误。 2.在反应中，氧化产物和还原产物的质量比为（ ） A. B. C. D. 答案：A 讲解：在该反应中，中硫元素化合价从价升高到价，被氧化，生成的是氧化产物；中硫元素化合价从价降低到价，被还原，生成的是还原产物。根据化学计量数可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为，质量比也为。 （三）氧化剂和还原剂 活动一：氧化剂和还原剂的概念 问题思考 1.在氧化还原反应和中，分析各物质元素化合价的变化，确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是什么？ 答案：在中，中铁元素化合价降低，是氧化剂；中碳元素化合价升高，是还原剂；是氧化剂被还原生成的物质，是还原产物；是还原剂被氧化生成的物质，是氧化产物。在中，是氧化剂，是还原剂，是还原产物，是氧化产物。 2.如何根据元素化合价变化判断氧化剂和还原剂？ 答案：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；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。还原剂被氧化生成的物质是氧化产物，氧化剂被还原生成的物质是还原产物。 对应训练 1.在反应中，氧化剂是（ ） A. B. C. D. 答案：A 讲解：在该反应中，中锰元素化合价从价降低到价，得到电子，是氧化剂；中氯元素化合价从价升高到价，失去电子，是还原剂。 2.在反应中，下列说法正确的是（ ） A. 是氧化剂 B. 是还原剂 C. 既是氧化产物又是还原产物 D. 该反应中只有硫元素的化合价发生了变化 答案：ABCD 讲解：在该反应中，中硫元素化合价从价升高到价，是还原剂；中硫元素化合价从价降低到价，是氧化剂；既是被氧化的产物，又是被还原的产物，所以既是氧化产物又是还原产物。该反应中只有硫元素的化合价发生了变化。 活动二：常见的氧化剂和还原剂 问题思考 1.阅读教材，总结常见的氧化剂和还原剂有哪些？ 答案：常见的氧化剂有活泼的非金属单质（如卤素单质、等）、元素处于高价时的物质（如、等）、某些氧化物和过氧化物（如、等）；常见的还原剂有活泼的金属单质（如、、等）、某些非金属单质（如、、等）、变价元素中低价态的物质（如、等）。 2.氧化剂和还原剂分别具有什么性质？氧化性和还原性的强弱取决于什么？ 答案：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。氧化性和还原性的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。 对应训练 1.下列物质中，既可以作氧化剂，又可以作还原剂的是（ ） A. B. C. D. 答案：C 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 + Cl₂2NaCl，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 【答案】D 【解析】A选项，CO得到氧生成CO₂，化合价升高，发生氧化反应，该说法正确；B选项，反应2Na + Cl₂2NaCl中，钠元素化合价从0升高到+1，氯元素化合价从0降低到 - 1，有元素化合价变化，是氧化还原反应，该说法正确；C选项，MnO₂中锰元素化合价为+4，MnCl₂中锰元素化合价为+2，锰元素得电子化合价降低，发生还原反应，该说法正确；D选项，CaO + CO₂ = CaCO₃反应中，各元素化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，不能仅依据氧元素参加反应来判断，该说法错误。答案选D。 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 【答案】A 【解析】在反应中，NO中氮元素化合价从+2降低到0，得到电子，发生还原反应，A选项正确；NH₃中氮元素化合价从 - 3升高到0，失去电子，被氧化，NH₃是还原剂，B、D选项错误；NO中氮元素化合价降低，发生还原反应，C选项错误。答案选A。 3．下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 4．实验室制备氧气的化学方程式：2KMnO₄K₂MnO₄ + 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 【答案】A 【解析】在反应2KMnO₄K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑中，KMnO₄中锰元素化合价从+7降低到K₂MnO₄中的+6和MnO₂中的+4，得到电子被还原，KMnO₄中部分氧元素化合价从 - 2升高到0，失去电子被氧化，所以KMnO₄既是氧化剂又是还原剂，A选项错误；B选项，部分氧元素化合价升高被氧化，该说法正确；C选项，锰元素化合价降低被还原，该说法正确；D选项，该反应一种物质分解生成多种物质，属于分解反应，且有元素化合价变化，属于氧化还原反应，该说法正确。答案选A。 一、氧化还原反应的认识 1．从化合价的角度认识氧化还原反应 氧化还原反应概念 凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应 氧化还原反应特征 元素的化合价在反应前后发生了变化 氧化反应和还原反应 氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应 还原反应 物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应 氧化产物和和还原产物 氧化产物 还原剂发生氧化反应得到的产物（即化合价升高的生成物） 还原产物 氧化剂发生还原反应得到的产物（即化合价降低的生成物 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。 ②化合价升降可以发生在不同元素间，也可以发生在同种元素间，如2H222H2＋2↑。 2．从电子转移的角度认识氧化还原反应 氧化还原反应本质 发生了电子的转移(电子得失、电子对的偏移) 氧化和还原反应 氧化反应 物质失电子的反应 还原反应 物质得电子的反应 氧化剂和还原剂 氧化剂 得到电子(或电子对偏向)的反应物，具有氧化性 还原剂 失去电子(或电子对偏离)的反应物，具有还原性 氧化性和还原性 氧化性 物质得到电子的性质 还原性 物质失去电子的性质 二、物质的氧化性和还原性 1）化合价和氧化性、还原性的关系 （1）相互关系 ①金属单质只有还原性 ②非金属单质既有氧化性又有还原性，F2除外 ③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性又有还原性 （2）常见元素的最高价态和最低价态 元素 Cl S N C H 最高价 +7 +6 +5 +4 +1 最低价 －1 －2 －3 －4 －1 2）氧化还原反应中酸或碱的作用 （1）氧化性：所含元素的化合价降低 （2）还原性：所含元素的化合价升高 （3）酸或碱性：所含元素的化合价不变，有相应的盐生成 （4）具体反应分析 ①Zn+2HClZnCl2+H2↑，盐酸表现酸性和氧化性 ②CuO+2HClCuCl2+H2O，盐酸表现酸性 ③MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，盐酸表现酸性和还原性 ④2HClH2↑+Cl2↑，盐酸表现氧化性和还原性 ⑤3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，NH3表现碱性和还原性 ⑥Cu2O+6HNO3（浓）2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O，硝酸表现酸性和氧化性 3）氧化还原反应中水的作用 （1）氧化性：有H2产生 （2）还原性：有O2产生 （3）氧化性和还原性：同时有H2和O2产生 （4）具体反应分析 ①2F2+2H2O4HF+O2，水表现还原性 ②3Fe+4H2OFe3O4+4H2，水表现氧化性 ③2Na+2H2O2NaOH+H2↑，水表现氧化性 ④2H2OO2↑+2H2↑，水表现还原性和氧化性 ⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑥Cl2+H2OHCl+HClO，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑦3NO2+H2O2HNO3+NO，水既不表现氧化性又不表现还原性 6.氧化还原反应的相关概念之间的关系 可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。 三 、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——表示谁变谁。 （1）画法——三步骤 （2）通式： 【易错提醒】①箭头必须由反应物指向生成物中的同种元素。 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采用“a×be－”形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，当a或b是“1”时省略“1”。 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——表示谁给谁。 （1）画法——三步骤 （2）通式： 考点1 氧化还原反应的了解与本质 1．下列有关氧化还原反应的叙述不正确的是 A．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 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．氧化还原反应的本质是电子的转移 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 【答案】A 【解析】A项，在氧化还原反应中，也存在同一种元素既可被氧化，又可被还原，如2H2O2＝2H2O＋O2↑中，过氧化氢即表现氧化性，也表现还原性，错误；B项，在氧化还原反应中，失去电子元素化合价升高，发生氧化反应，正确；C项，氧化还原反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移，因此本质是电子的转移，正确；D项，在氧化还原反应中一定有元素的化合价发生变化，但不一定是所有元素的化合价都发生变化，正确，答案选A。 2．下列反应中，属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．中元素的化合价没有变化，不是氧化还原反应，故A不选；B．N元素的化合升高，O元素的化合价降低，属于氧化还原反应，故B选；C．中元素的化合价没有变化，不是氧化还原反应，故C不选；D．中元素的化合价没有变化，不是氧化还原反应，故D不选；答案选B。 3．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于置换反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】氧化还原反应是指反应中有元素的化合价发生改变的反应，置换反应为一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，据此分析解题。 【解析】A．不属于置换反应，但属于氧化还原反应，A不合题意；B．属于化合反应，属于氧化还原反应，B不合题意；C．不属于氧化还原反应，C不合题意；D．属于置换反应，属于氧化还原反应，D符合题意；故答案为：D。 4．判断下列化学方程式是否氧化还原反应。 四大基本反应类型 化学方程式 是否氧化还原反应 化合反应 4Na＋O2＝2Na2O SO2＋H2O＝H2SO3 分解反应 2H2O2H2↑＋O2↑ CaCOCaO＋CO2↑ 置换反应 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ 复分解反应 NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaCl 考点2 电子转移的表示方法 5．下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】计算、对比方程式中变价元素化合价的升降，结合在氧化还原反应中，若元素的化合价升高，则失去电子，发生氧化反应(被氧化)；若元素的化合价降低，则得到电子，发生还原反应(被还原)。得失电子的数目＝化合价的变化值×化合物中变价元素原子个数×该化合物的化学计量数。 【解析】A．C元素由0价变为+2价，化合价升高失去电子，Fe元素化合价由+3价降为0价，得到电子，选项A错误；B．锌元素化合价由0价升高为+2价，化合价升高，失去2e-，氢元素化合价由+1价降为0价，化合价降低，得到2e-，正确标出了双线桥中得失电子及方向，选项B正确；C．P元素化合价由0价升高为+5价，失去电子被氧化，O元素由0价降为-2价，化合价降低，被还原，选项C错误；D．Mn元素化合价由+4价降为+2价，化合价降低，得到电子，Cl元素化合价由-1价升高为0价，失去电子，选项D错误；答案选B。 6．下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是 A．2NaCl B． C． D． 【答案】D 【解析】A．钠和氯气反应，钠失去电子，氯气得到电子，单线桥为：2NaCl，A正确；B．该反应中铜由+2价降低到0价，碳由0价升高+4价，双线桥为：，B正确；C．该反应中氯由+5价降低到-1价，氧由-2价升高到0价，双线桥为：，C正确；D．该反应中二氧化碳中碳由+4价降到+2价，单质碳由0价升高到+2价，双线桥为：，D错误；故选D。 考点3 氧化剂与还原剂 7．下列物质常用来作氧化剂的是 A． B．CO C． D．Fe 【答案】A 【解析】A．高锰酸钾中锰元素的化合价为最高价态+7价，反应时常用来作氧化剂，故A正确；B．高温下一氧化碳具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故B错误；C．氢气具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故C错误；D．铁是活泼金属，具有强还原性，反应时常用来作还原剂，故D错误；故选A。 8．下列反应中，只作为氧化剂的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．F元素的化合价降低，水中上元素的化合价升高，水为还原剂，A错误；B．只有Cl元素的化合价变化，水既不是氧化剂也不是还原剂，B错误；C．没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；D．Na元素的化合价升高，水中H元素的化合价降低，水为氧化剂，D正确；故选D。 9．氢化钠可以作为生氢剂(其中NaH中氢元素为-1价)，反应方程式如下：，其中水的作用是 A．既不是氧化剂也不是还原剂 B．是氧化剂 C．是还原剂 D．既是氧化剂又是还原剂 【答案】B 【解析】中，→，H元素化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，答案选B。 10．一种利用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 【答案】A 【分析】在氧化还原反应中还原剂失去电子，元素化合价升高，被氧化，氧化剂得到电子，元素化合价降低，被还原。 【解析】A．在该反应中N元素的化合价由反应前NO中+2价变为反应后N2中的0价，化合价降低，得到电子，被还原，A正确；B．在该反应中N元素的化合价由反应前NH3中-3价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去到电子，被氧化，B错误；C．在该反应中N元素的化合价由反应前NO中+2价变为反应后N2中的0价，化合价降低，得到电子，被还原，因此NO发生还原反应，C错误；D．在该反应中N元素的化合价由反应前NH3中-3价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子，被氧化，因此NH3是还原剂，D错误；故合理选项是A。 11．在下列反应中，硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是 A． B． C． D．（稀） 【答案】D 【解析】A．H2S和HNO3反应,硝酸中氮元素化合价降低，硝酸只表现氧化性，A错误；B．氧化铜与硝酸反应,各元素化合价没有变化，不是氧化还原反应,硝酸只表现出酸性，B错误；C．浓硝酸的分解反应中,氮元素化合价降低，氧元素化合价升高，硝酸既作氧化剂又作还原剂，C错误；D．Cu和稀硝酸反应,N元素化合价降低，硝酸表现出氧化性，生成硝酸铜,硝酸还表现出酸性，D正确；故选D。 12．Ⅰ已知反应：①；②；③；④；⑤；⑥ （1）上述反应不属于氧化还原反应的有 (填序号，下同)，被氧化的是 ，被还原的是 ，属于氧化还原反应，但其中的既不被氧化又不被还原的是 。 Ⅱ．绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想水质净化是水质检验员的主要工作之一，其水质检验员在研究高铁酸盐对饮用水消毒时，发现原理为：①4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上可用湿法制备高铁酸钾②2FeCl3+3NaClO+10NaOH-=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O；③Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH （2）反应①中中铁元素化合价为 在该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。 （3）请用双线桥表示反应②：2FeCl3+3NaClO+10NaOH-=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中电子转移方向与数目： 。 【答案】（1）①⑤⑥ ③ ④ ② （2）+6 K2FeO4 O2 （3） 【解析】（1）凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应，上述反应不属于氧化还原反应的有①；⑤；⑥。③中O元素化合价上升，被氧化，④中H元素化合价下降，被还原，②中H、O元素化合价未发生变化，既不被氧化又不被还原。 （2）中O为-2价，Fe元素化合价为+6，4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH中Fe元素化合价下降，H2O中O元素化合价上升，该反应中氧化剂是K2FeO4，氧化产物是O2。 （3）2FeCl3+3NaClO+10NaOH-=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中Fe元素由+3价上升到+6价，Cl元素由+1价下降到-1价，该反应中电子转移方向与数目为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 氧化还原反应和离子反应 第1课时 氧化还原反应 一、知识目标 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。 2.知道常见的氧化剂和还原剂，能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。 3.理解氧化还原反应与基本反应类型的关系，掌握氧化还原反应的判断方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察化学反应中元素化合价的变化，从微观上理解电子转移与化合价变化的关系，建立氧化还原反应的概念模型。 2.证据推理与模型认知：通过对具体化学反应的分析，推理氧化还原反应的特征和本质，建立氧化还原反应的判断模型和分析模型。 3.科学态度与社会责任：了解氧化还原反应在生活和生产中的应用，认识氧化还原反应对人类社会的影响，培养科学态度和社会责任感。 一、学习重点 1.氧化还原反应的特征和本质。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的判断。 二、学习难点 1.从微观角度理解氧化还原反应的本质、氧化还原反应与基本反应类型的关系。 一、多角度认识氧化还原反应 1．从得失氧的角度 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应) 得到氧的物质 CO 反应 失去氧的物质 Fe2O3 反应 结论：一种物质 发生氧化反应，必然有一种物质 发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中 发生的，称为氧化还原反应。 2．从元素化合价升降的角度 ①对于有氧元素参加的反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铁元素化合价 ，发生还原反应；碳元素化合价 ，发生氧化反应。 ②于无氧元素参加的反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。 铜元素化合价 ，发生还原反应；铁元素化合价 ，发生氧化反应。 结论：反应前后有元素的 发生变化是氧化还原反应的重要特征。 3．从电子转移的角度 实验 NaCl形成示意图 分析 钠与氯气反应 钠原子的最外电子层上有1个电子，钠原子 1个电子，带1个单位正电荷，成为钠离子(Na＋)；氯原子的最外电子层上有7个电子，氯原子 1个电子，带1个单位负电荷，成为氯离子(Cl－)；这样双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构 反应中钠元素的化合价从0价升高到 价，Na失电子被氧化，Na发生了 ；反应中氯元素的化合价从0价降低到 价，Cl2得电子被还原，Cl2发生了 在这个反应中，发生了 反应过程中 相应变化关系图 实验 HCl形成示意图 分析 氢气与氯气反应 氢原子、氯原子都不能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受到两个原子核的共同吸引 由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到 价，H2被 ；氯元素的化合价从0价降低到 价，C12被 在这个反应中，发生了 ，H2发生了氧化反应，C12发生了还原反应 反应过程中 相应变化关系图 （1）在有些氧化还原反应中，物质所含元素的原子 电子，该物质发生氧化反应；物质所含元素的原子 电子，该物质发生还原反应。 （2）在有些氧化还原反应中，元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。共用电子对 的物质发生氧化反应，共用电子对 的物质发生还原反应。 （3）结论：①有 (电子 或共用电子对 )的反应是氧化还原反应。 ②元素的原子失去电子(或电子对偏离)，则元素的化合价 ，物质被 ，发生 反应；元素的原子得到电子(或电子对偏向)，则元素的化合价 ，物质被 ，发生 反应。 ③氧化还原反应的本质是 。 4.基本概念 1）含“氧”概念 （1）氧化剂： 电子，化合价 的反应物 （2）氧化反应：化合价 的反应 （3）氧化产物：化合价 得到的生成物 （4）被氧化：化合价 的过程 （5）氧化性：化合价 过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂： 电子，化合价 的反应物 （2）还原反应：化合价 的反应 （3）还原产物：化合价 得到的生成物 （4）被还原：化合价 的过程 （5）还原性：化合价 过程表现的性质 二、 氧化剂和还原剂 1）含“氧”概念 （1）氧化剂： 电子，化合价 的反应物 （2）氧化反应：化合价 的反应 （3）氧化产物：化合价 得到的生成物 （4）被氧化：化合价 的过程 （5）氧化性：化合价 过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂： 电子，化合价 的反应物 （2）还原反应：化合价 的反应 （3）还原产物：化合价 得到的生成物 （4）被还原：化合价 的过程 （5）还原性：化合价 过程表现的性质 （一）课堂导入 问题思考 1.医院常用的消毒剂如、、、，它们为什么能杀菌消毒呢？ 2.金属生锈和煤炭燃烧蕴含着怎样的化学原理呢？ 3.1774年拉瓦锡创立的氧化学说内容是什么？从得失氧角度定义氧化还原反应存在什么局限性？ （二）氧化还原反应的基本概念 活动一：氧化还原反应的引入 问题思考 1.回顾初中化学，观察反应，分析它们有什么特点？哪些属于四大基本反应类型？非置换反应的反应该如何命名？ 对应训练 1.下列反应中属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 2.下列关于氧化反应和还原反应的说法，正确的是（ ） A. 氧化反应就是物质与氧气发生的反应 B. 还原反应就是物质中氧被夺去的反应 C. 氧化反应和还原反应一定同时发生 D. 氧化反应一定先发生，还原反应一定后发生 活动二：从化合价角度认识氧化还原反应 问题思考 1.分析和这两个反应，在得氧失氧的同时，元素的化合价是否发生了变化？ 2.如何根据化合价变化判断氧化反应和还原反应？ 对应训练 1.下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ ） A. B. C. D. 2.在反应中，发生氧化反应和还原反应的物质的质量比为（ ） A. B. C. D. 活动三：从电子转移角度认识氧化还原反应 问题思考 1.画出、的原子结构示意图，分析在形成过程中，与会进行怎样的“对话”，并说明该过程对化合价的影响。 2.元素化合价变化的原因是什么？氧化还原反应的本质是什么？ 对应训练 1.下列关于氧化还原反应的说法中，正确的是（ ） A. 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 B. 氧化还原反应一定有氧元素参加 C. 氧化还原反应中，电子转移的数目等于化合价升降的总数 D. 有单质参加的反应一定是氧化还原反应 2.在反应中，氧化产物和还原产物的质量比为（ ） A. B. C. D. （三）氧化剂和还原剂 活动一：氧化剂和还原剂的概念 问题思考 1.在氧化还原反应和中，分析各物质元素化合价的变化，确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是什么？ 2.如何根据元素化合价变化判断氧化剂和还原剂？ 对应训练 1.在反应中，氧化剂是（ ） A. B. C. D. 2.在反应中，下列说法正确的是（ ） A. 是氧化剂 B. 是还原剂 C. 既是氧化产物又是还原产物 D. 该反应中只有硫元素的化合价发生了变化 活动二：常见的氧化剂和还原剂 问题思考 1.阅读教材，总结常见的氧化剂和还原剂有哪些？ 2.氧化剂和还原剂分别具有什么性质？氧化性和还原性的强弱取决于什么？ 对应训练 1.下列物质中，既可以作氧化剂，又可以作还原剂的是（ ） A. B. C. D. 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 + Cl₂2NaCl，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 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 3．下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． 4．实验室制备氧气的化学方程式：2KMnO₄K₂MnO₄ + 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 一、氧化还原反应的认识 1．从化合价的角度认识氧化还原反应 氧化还原反应概念 凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应 氧化还原反应特征 元素的化合价在反应前后发生了变化 氧化反应和还原反应 氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应 还原反应 物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应 氧化产物和和还原产物 氧化产物 还原剂发生氧化反应得到的产物（即化合价升高的生成物） 还原产物 氧化剂发生还原反应得到的产物（即化合价降低的生成物 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。 ②化合价升降可以发生在不同元素间，也可以发生在同种元素间，如2H222H2＋2↑。 2．从电子转移的角度认识氧化还原反应 氧化还原反应本质 发生了电子的转移(电子得失、电子对的偏移) 氧化和还原反应 氧化反应 物质失电子的反应 还原反应 物质得电子的反应 氧化剂和还原剂 氧化剂 得到电子(或电子对偏向)的反应物，具有氧化性 还原剂 失去电子(或电子对偏离)的反应物，具有还原性 氧化性和还原性 氧化性 物质得到电子的性质 还原性 物质失去电子的性质 二、物质的氧化性和还原性 1）化合价和氧化性、还原性的关系 （1）相互关系 ①金属单质只有还原性 ②非金属单质既有氧化性又有还原性，F2除外 ③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性又有还原性 （2）常见元素的最高价态和最低价态 元素 Cl S N C H 最高价 +7 +6 +5 +4 +1 最低价 －1 －2 －3 －4 －1 2）氧化还原反应中酸或碱的作用 （1）氧化性：所含元素的化合价降低 （2）还原性：所含元素的化合价升高 （3）酸或碱性：所含元素的化合价不变，有相应的盐生成 （4）具体反应分析 ①Zn+2HClZnCl2+H2↑，盐酸表现酸性和氧化性 ②CuO+2HClCuCl2+H2O，盐酸表现酸性 ③MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，盐酸表现酸性和还原性 ④2HClH2↑+Cl2↑，盐酸表现氧化性和还原性 ⑤3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，NH3表现碱性和还原性 ⑥Cu2O+6HNO3（浓）2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O，硝酸表现酸性和氧化性 3）氧化还原反应中水的作用 （1）氧化性：有H2产生 （2）还原性：有O2产生 （3）氧化性和还原性：同时有H2和O2产生 （4）具体反应分析 ①2F2+2H2O4HF+O2，水表现还原性 ②3Fe+4H2OFe3O4+4H2，水表现氧化性 ③2Na+2H2O2NaOH+H2↑，水表现氧化性 ④2H2OO2↑+2H2↑，水表现还原性和氧化性 ⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑥Cl2+H2OHCl+HClO，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑦3NO2+H2O2HNO3+NO，水既不表现氧化性又不表现还原性 6.氧化还原反应的相关概念之间的关系 可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。 三 、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——表示谁变谁。 （1）画法——三步骤 （2）通式： 【易错提醒】①箭头必须由反应物指向生成物中的同种元素。 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采用“a×be－”形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，当a或b是“1”时省略“1”。 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——表示谁给谁。 （1）画法——三步骤 （2）通式： 考点1 氧化还原反应的了解与本质 1．下列有关氧化还原反应的叙述不正确的是 A．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 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．氧化还原反应的本质是电子的转移 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 2．下列反应中，属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 3．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于置换反应的是 A． B． C． D． 4．判断下列化学方程式是否氧化还原反应。 四大基本反应类型 化学方程式 是否氧化还原反应 化合反应 4Na＋O2＝2Na2O SO2＋H2O＝H2SO3 分解反应 2H2O2H2↑＋O2↑ CaCOCaO＋CO2↑ 置换反应 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ 复分解反应 NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaCl 考点2 电子转移的表示方法 5．下列表示电子转移方向的数目均正确的是 A． B． C． D． 6．下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是 A．2NaCl B． C． D． 考点3 氧化剂与还原剂 7．下列物质常用来作氧化剂的是 A． B．CO C． D．Fe 8．下列反应中，只作为氧化剂的是 A． B． C． D． 9．氢化钠可以作为生氢剂(其中NaH中氢元素为-1价)，反应方程式如下：，其中水的作用是 A．既不是氧化剂也不是还原剂 B．是氧化剂 C．是还原剂 D．既是氧化剂又是还原剂 10．一种利用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 11．在下列反应中，硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性的是 A． B． C． D．（稀） 12．Ⅰ已知反应：①；②；③；④；⑤；⑥ （1）上述反应不属于氧化还原反应的有 (填序号，下同)，被氧化的是 ，被还原的是 ，属于氧化还原反应，但其中的既不被氧化又不被还原的是 。 Ⅱ．绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想水质净化是水质检验员的主要工作之一，其水质检验员在研究高铁酸盐对饮用水消毒时，发现原理为：①4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上可用湿法制备高铁酸钾②2FeCl3+3NaClO+10NaOH-=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O；③Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH （2）反应①中中铁元素化合价为 在该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。 （3）请用双线桥表示反应②：2FeCl3+3NaClO+10NaOH-=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中电子转移方向与数目： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$