内容正文:
年 级:高一 学 科:化学(人教版)
主讲人:lrp 学 校:四川省华蓥中学
课时1.3.1第三节 氧化还原反应
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
1
【学习目标】
1.通过分析元素化合价的变化,掌握氧化还原反应的判断方法,建立氧化还原反应的认知模型。(证据推理与模型认知)。
2.通过对比氧化还原反应与四种基本反应类型,理清反应之间的关系。
3.通过氧化还原反应概念的进阶,知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目,发展变化观念与平衡思想的核心素养。
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
2
【探索新知】(阅读教材23页科学史话:氧化还原反应概念的发展。)
一、多角度认识氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应【思考与讨论】请根据初中学习过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表2CuO+C 2Cu+CO2↑,Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质 C、CO 氧化反应
失氧物质 2CuO、Fe2O3 还原反应
结论:一种物质得到氧发生 反应,必然有一种物质失去氧发生 反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
氧化
还原
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
(1)氧化反应和还原反应①氧化反应:物质得到氧的反应叫做氧化反应,
如:S + O2 SO2 C + O2 CO2
②还原反应:物质失去氧的反应叫做还原反应,
如:H2+CuO Cu+H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
2、从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应【思考与讨论】请标出以下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2CuO+C 2Cu+CO2↑, Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
对比归纳:得失氧物质与化合价升价的关系得氧物质:碳和一氧化碳发生 反应时,相应元素化合价 。失氧物质:氧化铜和氧化铁发生 反应时,相应元素化合价 。结论:凡是有元素 的反应都是氧化还原反应,物质所含元素化合价 的反应称为氧化反应,物质所含元素化合价 的反应称为还原反应。
氧化
升高
还原
还原
化合价改变
升高
降低
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
(1)氧化还原反应的定义:凡是有元素 的化学反应称之为氧化还原反应(2)氧化还原反应的特征:反应前后元素的 ;
(3)氧化反应和还原反应①氧化反应:物质所含元素化合价 的反应叫做氧化反应②还原反应:物质所含元素化合价 的反应叫做还原反应
化合价升降
化合价发生变化
升高
降低
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
3、从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)化学反应的实质:化学反应的实质是原子之间的重新组合。从原子结构来看,原子核外的电子是分层排布的。原子核外电子的排布,特别是最外层的电子数目与化学反应有密切关系。化合价的升降与电子转移密切相关。利用原子结构示意图,从微观角度进行分析Na与Cl2反应、H2与Cl2反应的本质。
NaCl的生成机理 反应过程中相应变化关系图
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
氯化钠的形成过程是通过 电子形成的,当钠与氯气反应时,钠原子 最外层1个电子,成为具有稳定结构的Na+,氯原子最外层 1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,这样双方最外层电子层都达到了 个电子的稳定结构,钠元素的化合价由 价升高为 价,被 ,发生了 反应,氯元素的化合价由 价降低为 价,被还原,发生了 反应。
得失
失去
得到
8
0
+1
氧化
氧化
0
-1
还原
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
HCl的生成机理 反应过程中相应变化关系图
氢原子的最外电子层上有 个电子,可获得1个电子而形成 个电子的稳定结构,氯原子的最外层电子层上有 个电子,也可获得1个电子而形成最外层 个电子的稳定结构,氢气和氯气反应时,双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,这个电子对受两个原子核的共同吸引,使双方最外层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些,因而共用电子对偏向于 而偏离于氢原子,使氢元素的化合价从 价升高到 价,被氧化,氯元素的化合价从 价降低到 价,被还原。在这个反应中,没有电子的得失,只是发生了共用电子对的 ,氢气发生了 ,氯气发生了 。归纳总结:氧化还原反应定义:有 的反应(微观),其特征为有 (宏观)。
1
2
7
8
氯原子
0
+1
0
-1
偏移
氧化反应
还原反应
电子转移(得失或偏移)
元素化合价升降
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
【课堂练习1】1、下列化学反应中,不属于氧化还原反应的是( )A.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ B.2NO+O2=2NO2C.CuO+H2 Cu+H2O D.CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
2、下列化学反应中,既是离子反应,又是氧化还原反应的是( ) A.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ C.BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl D.H2+CuO Cu+H2O
D
B
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
3、从元素化合价变化的角度分析,下列反应中,画线的物质发生氧化反应的是( )A.SO2+2NaOH=Na2SO3 + H2O B.2CuO+C 2Cu + CO2↑C.2FeCl3+Fe=3FeCl2 D.Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑
4、下列说法正确的是( )
A.有单质参加的化学反应都是氧化还原反应
B.只有所有元素化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应
C.氧化还原反应中金属元素的化合价一定升高
D.某些氧化还原反应中,仅有一种元素的化合价发生了变化
D
C
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
5、从化合价变化角度判断以下反应是不是氧化还原反应,并思考氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。 ①2NO+O2=2NO2 ②CO2+CaO=CaCO3 ③NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O ④2KClO3 2KCl+3O2↑
⑤Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ⑥Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ⑦HCl+KOH=KCl+H2O ⑧BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
⑨Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为 (填序号,下同)。(2)属于非氧化还原反应的为 。(3)不属于四种基本反应类型的为 。(4)属于置换反应的为_ __。
①
②③⑦⑧
⑨
⑤⑥
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
小结:氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
【课堂练习2】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+3CO2C.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 D.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
2.下列四种基本反应类型中,一定是氧化还原反应的是( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
B
C
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法1、双线桥法:表示反应前后 由反应物转化为生成物时电子转移的情况① 标价态:标出反应前后有化合价变化的元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系② 连双线:在反应物到生成物之间画一个线桥,箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素,一条线始于被氧化的物质中的升价元素止于产物中相应的元素,另一条线始于被还原的物质中的降价元素止于产物中相应的元素③ 注得失:标出“失去”或“得到”的电子总数得失电子的总数(发生价态变化的原子个数×有价态变化的元素的一个原子转移的电子数)。如:
同一元素
3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
CuO+H2 Cu+H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
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① 标价态:标出反应前后有化合价变化的元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系② 连单线:用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来,箭尾指向失电子的元素,箭头指向得电子的元素。注意:线桥只在反应物中,不跨越“=”与生成物相连。③ 注数目:在线桥上注明电子转移的数目。注意:只写数目,不标得失。如:
3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
【小结】:在氧化还原反应中,氧化剂得到电子的总数 还原剂失去电子的总数,即化合价升 .即:在氧化还原反应中,转移的电子数= ;
= .
等于
降总数相等
氧化剂得到电子的总数
还原剂失去电子的总数
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
【课堂练习3】1.下列化学反应中电子转移的表示方法一定不正确的是( )
A、 B、
C 、 D、
C
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
2.下列单、双线桥的表示方法正确的是( )
A、 B、
C 、 D、
C
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
3.用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目。
(1)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)2KClO3 2KCl+3O2↑
(3)Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O (4) S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
【课后作业】
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
课堂练习
指出下列氧化还原反应中被氧化和被还原的元素。
(1)2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑ 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑ 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(3)2H2O2 = 2H2O + O2↑ 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(4)2H2S+SO2 = 3S+2H2O 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(5)Cu2O+H2SO4 = CuSO4+Cu+H2O 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(6)3Cl2+6KOH = 5KCl+KClO3+3H2O 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(7)2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 被氧化的元素 ;被还原的元素 .
(8)3FeCl2+4HNO3(稀) = 2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
被氧化的元素 ;被还原的元素 .
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
常见元素的常见价态
1、S:H2S 、FeS2、S、SO2、SO3、H2SO4;
2、O:Na2O、Na2O2、H2O2、OF2
3、C:CH4、C2H2、CaC2、CO、CO2、Na2CO3;
4、N:NH3、N2H4、AlN、N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5、NaNO2、NaNO3、NH4NO3
5、Cl:HCl、NaCl、HClO、HClO2、HClO3、HClO4
6、Fe:FeS、Fe0、Fe2O3、Fe3O4、FeO42-、
7、其它:NaH、CaH2、MnO2、MnO4- 、MnO42-、CrO42-、Cr2O72-
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
练习:请指出下列反应的氧化剂、还原剂、还原产物及氧化产物。并分别用双线桥法和单线桥法表示电子转移情况。
(3)16HCl+2KMnO4 =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O
(1)S + 4HNO3 SO2↑ + 4NO2 ↑ +2 H2O
(2) Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
(4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(5)Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
(6)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
(10) SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O
(7)3Cl2+6KOH =KClO3+5KCl+3H2O
(8)IO3- +5I-+6H+=3I2+3H2O
(9)3Cl2+8NH3 = 6NH4Cl+N2
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
+3
+2
0
+4
失去3×2e-
得到2×3e-
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
6e-
(2) Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
0
+5
+2
+2
得到2×3e-
失去3×2e-
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
6e-
(4)3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
0
+5
+2
+4
得到2×e-
失去1×2e-
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
2e-
(5)Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
+5
-1
0
失去5×e-
得到1×5e-
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
5e-
归中反应
(8)IO3- +5I-+6H+ = 3I2 + 3H2O
5I-+IO3-+6H+ = 3I2 + 3H2O
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
火药是中国的“四大发明”之一。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:
2KNO3 + 3C + S == K2S + N2↑ + 3CO2↑
其中被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,
氧化剂是 ,还原剂是 ,
氧化产物是 ,还原产物 。
课堂练习
高中化学必修一
高中化学高一上册 四川省华蓥中学lrp
第一章 物质及其变化
$