内容正文:
1.3.1氧化还原反应
[复习回顾]
发生在身边的事——
氧化反应
还原反应
从得失氧认识氧化还原反应
1、氧化反应
物质得到氧的反应
2、还原反应
物质失去氧的反应
【思考与讨论】
(1)请根据初中学过的氧化还原反应的知识,分析以下反应,完成下表。
物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
CuO、Fe2O3
C、CO
还原反应
氧化反应
得到氧,氧化反应
失去氧,还原反应
得到氧,氧化反应
失去氧,还原反应
从得失氧认识氧化还原反应
1、氧化反应
物质得到氧的反应
2、还原反应
物质失去氧的反应
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
得到氧,氧化反应
失去氧,还原反应
得到氧,氧化反应
失去氧,还原反应
在同一个反应中:
有物质得氧,必然有物质失氧;
氧化反应和还原反应是一定是同时发生在同一反应中的
3、氧化还原反应
氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应叫做氧化还原反应
从化合价认识氧化还原反应
【思考与讨论】
(2)请标出以上反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化
(3)讨论:在以上反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系?
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
+2 0 0 +4
+3 +2 0 +4
化合价降低
发生还原反应
化合价升高
发生氧化反应
化合价降低
发生还原反应
化合价升高
发生氧化反应
氧化反应:物质所含元素化合价升高
还原反应:物质所含元素化合价降低
分析以下反应的元素化合价变化?
Fe+ CuSO4 FeSO4+Cu
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
这样的反应也属于氧化还原反应
0 +2 +2 0
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
从化合价认识氧化还原反应
从化合价认识氧化还原反应
从化合价角度定义氧化还原反应
凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应
【注】氧化还原反应不一定有物质得失氧
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。
(1)氧化反应
(2)还原反应
物质所含元素化合价升高的反应
物质所含元素化合价降低的反应
氧化还原反应特征(判断依据)——反应前后有元素化合价变化
【导学案P27】效果检测
3.判断下列过程是氧化反应还是还原反应。
(1)Cu→CuO ,Cu → CuCl2 。
(2)N2 → NH3 ,FeCl2 → FeCl3 。
氧化反应
氧化反应
还原反应
氧化反应
课堂练习
课堂练习
1.判断下列不属于氧化还原反应的是( )
A.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
B.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.
D. Na2CO3 + 2HCl=2NaCl +H2O +CO2 ↑
2H2O====2H2↑+O2 ↑
电解
D
2.下列有关氧化还原反应说法错误的是( )
A、实现Cu2+→Cu的化学反应一定是氧化还原反应
B、元素化合价升高的反应是氧化反应
C、元素化合价的升降是氧化还原反应的重要特征
D、氧化还原反应前后一定有氧的得失
D
课堂练习
【思考】氧化还原反应中不一定有氧参加反应,
但为什么一定会有元素化合价的变化呢?
其根本原因是什么?
阅读课本P23-P24
以2Na+Cl2=2NaCl, H2 + Cl2 =2HCl为例分析
从电子转移认识氧化还原反应
+11
2 8 1
+17
7 8 2
Na
Cl
+11
2 8
Na+
+17
8 8 2
Cl-
-e-
+ e-
Na+
Cl-
2Na+Cl2 2NaCl
Δ
以NaCl为例
一方失去电子,形成稳定结构,使化合价升高
另一方得到电子,形成稳定结构,使化合价降低,双方通过静电作用力相结合。
0 0 +1 -1
化合价升高
发生氧化反应
化合价降低
发生还原反应
失去2×e-
得到2×e-
化合价升降的原因:电子的得失
氧化反应:失去电子的物质
还原反应:得到电子的物质
从电子转移认识氧化还原反应
以HCl为例
H2+Cl2 2HCl
点燃
0 0 +1 -1
化合价升高
发生氧化反应
化合价降低
发生还原反应
电子偏离
电子偏向
H
Cl
H
Cl
H
Cl
双方各以最外层1个电子组成一个共用电子对,使双方原子都达到稳定结构。
由于氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强,共用电子对偏向氯原子,而偏离氢原子。
化合价升降的原因:共用电子对的偏移
氧化反应:电子对偏离的物质
还原反应:电子对偏向的物质
从电子转移认识氧化还原反应
从电子转移定义氧化还原反应
氧化还原反应一定存在电子的转移,有的是电子的得失,有的是共用电子对的偏移,这是氧化还原反应的本质
凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应
元素的原子失去电子
(或电子对偏离)
元素的化合价升高
元素的原子得到电子
(或电子对偏向)
元素的化合价降低
物质被氧化,发生氧化反应
物质被还原,发生还原反应
从电子转移认识氧化还原反应
[归纳总结]
从不同角度认识氧化还原反应
1.得氧失氧的角度:(片面)
初中是从得氧和失氧的角度分析,凡得氧的反应为氧化反应,失氧的反应为还原反应。发生得失氧的反应均为氧化还原反应。
2.化合价升降的角度(特征)
氧化还原反应必有化合价的变化,元素化合价升高的反应为氧化反应,
元素化合价降低的反应为还原反应。这可作为判断氧化还原反应的依据。
3.电子转移的角度(本质)
凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。凡是没有电子转移的反应都是非氧化还原反应。这是氧化还原反应的本质。
[归纳总结]
氧化还原反应的定义:有电子转移的反应叫做氧化还原反应
特征及判断方法:化合价升降
本质:电子转移(包括电子得失、共用电子对偏移)
升 失 氧
降 得 还
化合价降低→得电子→还原反应
化合价升高→失电子→氧化反应
课堂练习
判断下列反应是否属于四大反应哪一种?是否氧化还原反应?
① CaO+H2O ==== Ca(OH)2
⑤ Fe+CuSO4 ==== FeSO4+Cu
⑥ NaOH+HCl ====NaCl+H2O
③ 2Cu+O2 ==== 2CuO
④CaCO3 ==== CaO+CO2
高温
② CaCl2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl
⑦ 2KClO3 ==== 2KCl+3O2 ↑
⑧ CuO+H2 === Cu+H2O
化合反应
置换反应
分解反应
复分解反应
化合反应
置换反应
复分解反应
分解反应
×
√
√
√
√
×
×
×
四大基本反应与氧化还原反应的关系
氧化还原反应
非氧化还原反应
置换反应
复分解反应
分解反应
化合反应
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。
化合反应和分解反应可能是氧化还原反应
有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
四大基本反应与氧化还原反应的关系
观察下列反应,它们是氧化还原反应吗?属于四大基本反应类型吗?有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗?
4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
3O2 2O3
有的反应虽不属于四大基本反应类型,但属于氧化还原反应;
同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应
课堂练习
【导学案P30】随堂检测
1.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )。
A.Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
B.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3
D.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
B
课堂练习
【导学案P30】随堂检测
2.下列反应(条件均省略)中,反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( )。
A.2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑
B.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
C.4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
D.HgS+O2 Hg+SO2
D
【导学案P30】随堂检测
4.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,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。现有下列反应:
①CO2+C 2CO
②Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑
③2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O
④2CO+O2 2CO2
⑤3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
⑥CuO+CO Cu+CO2
⑦2H2O 2H2↑+O2↑
⑧CO2+H2O H2CO3
(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 。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是 (填字母)。
A.分子中的原子重新组合
B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移
D.化合价的改变
①④⑧
⑤
②⑧
⑦
③
C
[归纳总结]
氧化还原反应的定义:有电子转移的反应叫做氧化还原反应
特征及判断方法:化合价升降
本质:电子转移(包括电子得失、共用电子对偏移)
升 失 氧
降 得 还
化合价降低→得电子→还原反应
化合价升高→失电子→氧化反应
课堂练习
【课本 P27】
1、在实验室中制取O2有多种方法,写出下列制取O2的反应的化学方程式。
(1)以双氧水为原料制取O2:_____________________________________
(2)以氯酸钾为原料制取O2:_____________________________________
(3)以高锰酸钾为原料制取O2:_____________________________________
从反应类型来看,上述三个反应的共同特点是________________________________________________________
2H2O2 2H2O+O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
都属于分解反应,并都属于氧化还原反应
课堂练习
【课本 P27】
4、下列的变化中,涉及氧化还原反应的是________(填序号)
①金属的冶炼 ②钢铁的锈蚀
③食物的腐败 ④钟乳石的形成
①②③
CaCO3 + CO2 + H2O == Ca(HCO3)2
课堂练习
【课本 P27】
5、下列4种基本类型反应中,一定是氧化还原反应的是_______(填序号,下同),一定不是氧化还原反应的是_______,可能是氧化还原反应的是_______
①化合反应 ②分解反应
③置换反应 ④复分解反应
③
④
①②
课堂练习
【课本 P27】
6、下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A. CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + CO2↑ + H2O
B. CaO + H2O == Ca(OH)2
C. WO3 + 3H2 W + 3H2O
D. CaCO3 CaO + CO2↑
C
氧化还原反应电子转移的表示方法
1、双线桥法
表示反应前后同一元素原子电子得失的数目或同一元素化合价的变化,反映了氧化还原反应的本质及参加反应的各物质之间的氧化还原关系
1、标价态:标明反应前后同种元素的化合价
2、连双线:由反应物中变价的元素指向生成物中的同一元素
3、注得失、算数目:线上标明“失去”或“得到”的电子总数
2Na + Cl2 2NaCl
得到1e- ×2
失去1e- ×2
步骤:
0
0
+1
-1
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
+2 0 0 +4
失去4e-
得到2e- ×2
得电子数 = 失电子数
课堂练习
【导学案P30】
例3 下列反应中,电子转移方向和数目均正确的是( )。
A. B.
C. D.
D
课堂练习
用双线桥法表示下列反应的电子转移的方向与数目。
Cl2 + H2O === HCl + HClO
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2KClO3 2KCl+3O2↑
0
-1
+1
失去e-
得到e-
+5
-2
-1
0
失去2e-×6
得到6e-×2
0
+5
+2
+2
失去2e-×3
得到3e-×2
氧化还原反应电子转移的表示方法
2、单线桥法
表示反应物中同种元素原子或不同种元素原子之间的电子转移情况,即表示电子转移的方向和数目
1、标价态:标明反应前后同种元素的化合价
步骤:
2、连单线:由反应物中化合价升高的元素指向反应物中化合价降低的元素,即从失电子元素指向得电子元素
3、注数目:线上标明转移电子的总数,不需写“得到”“失去”
0
0
+1
-1
2e-
2Na + Cl2 2NaCl
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
+2 0 0 +4
4e-
转移电子数 = 得电子数 = 失电子数 =
化合价升高(或降低)总数
课堂练习
用单线桥法表示下列反应的电子转移的方向与数目。
(1)2KClO3 2KCl+3O2↑
(2)3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O
12e-
6e-
20e-
课堂练习
【导学案P30】
例4 (2)判断下列反应是否为氧化还原反应,是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl ;
②Fe+2HCl FeCl2+H2↑ 。
非氧化还原反应
氧化还原反应
课堂练习
【导学案P30】随堂检测
3.下列化学反应中,电子转移的表示方法正确的是( )。
B.
C. D.
C
课堂练习
失去1e-
(1) Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O
得到1e-
用双线桥法标注下列反应的电子得失
(2) 3S + 6KOH = 2K2S + K2SO3 + 3H2O
失去14e-
得到22e-
(3)NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
失去1e-
得到1e-
课堂练习
用单线桥法标注下列反应的电子得失
(1)2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
4e-
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2e-
(3)2Al + Fe2O3 2Fe + A l2O3
∆
6e-
$