1.3氧化还原反应 学案 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三节 氧化还原反应 第一课时 氧化还原反应 【教学目标】 1. 通过对化合价的分析，认识氧化还原反应的规律，能对常见的化学反应进行分类。 2. 能基于化合价与电子转移的相关性，从微观角度分析氧化还原反应。 【课前复习】 （一）化合价的标定 1. 先标一律不变价 （1）单质的化合价一律为 价，金属无负价。 （2）Li、Na、K、Ag在化合物中的化合价一律为 价。 （3）Be、Mg、Ca、Ba、Zn在化合物中的化合价一律为 价。 （4）Al在化合物中的化合价一律为 价。 （5）F在化合物中的化合价一律为 价。 2. 再标一般不变价 （1）在大多数化合物中，氢的化合价为 ，但在金属氢化物（如NaH、CaH2）中为 。 （2）在大多数化合物中，氧的化合价为 ，但在H2O2、Na2O2中氧的化合价为 。 （3）硅元素在化合物中的化合价一般为 。 3. 最后计算可变化合价 化合物中各元素化合价代数和为 。 元素 Cu Fe Mn Cl Br I N P S C 常见的化合价 判断下列物质中各元素的化合价 H2、 Na2S、 Na2CO3、 KHCO3、 NH4NO3、 KClO3 （二）初中化学中氧化反应的定义是 ，还原反应的定义是 。 【新知学习】 一、认识氧化还原反应 1. 从得失氧的角度认识氧化还原反应 初中化学是从得失氧的角度来定义氧化反应和还原反应的，请同学们根据这个定义填写下表： 反应 得氧物质 反应类型 失氧物质 反应类型 C + 2CuO 2Cu + CO2↑ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 【总结】在化学反应中，一种物质得氧发生 ，必然有一种物质失氧发生 。即，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生，这样的反应就是 2. 从化合价变化的角度认识氧化还原反应 标出上述两个反应中各物质所含元素的化合价，反应前后化合价有无变化？ 【总结】化合价 发生氧化反应；化合价 发生还原反应 再分析如下反应： 该反应虽无得氧失氧的情况，但反应前后有元素化合价升降，这样的反应也是氧化还原反应。 【总结】氧化还原反应的特征就是一定有 。根据以上概念，以 标准，将化学反应分为 练习：（1）下列反应中，属于非氧化还原反应的是 （ ） A．Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O B．3NO2+H2O=2HNO3+NO C．Na2O2+SO2=Na2SO4 D．2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O （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 3. 从电子转移的角度认识氧化还原反应 （1）反应2Na＋Cl22NaCl中： ①NaNa＋；钠元素的化合价由 价升高为 价，Na发生 反应，被氧化。 ②ClCl－；氯元素的化合价由 价降低为 价，Cl2发生 反应，被还原。 ③在这个反应中，元素化合价变化的原因是发生了 （2）反应H2＋Cl22HCl中： ①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可 1个电子形成稳定结构，二者只能形成 ，使双方最外电子层都达到稳定结构。 ②共用电子对 于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由 价降低为 价，被 ，氯气发生了 反应；共用电子对 于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由 价升高到 价，被 ，氢气发生了 反应。 ③在这个反应中，元素化合价变化的原因是发生了 。 【总结】氧化还原反应的本质是 。 失电子（或共用电子对偏离），化合价 ，被 ，发生 ； 得电子（或共用电子对偏向），化合价 ，被 ，发生 。 二、氧化还原反应与四个基本反应类型的关系 请指出下列各反应的四种基本反应类型及是否为氧化还原反应 化学反应 基本反应类型 是否是氧化还原反应 ①2NO＋O2===2NO2 ②CO2＋CaO===CaCO3 ③NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O ④2KClO32KCl＋3O2↑ ⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ⑥Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu ⑦HCl＋KOH===KCl＋H2O ⑧BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl ⑨Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 以一个圆形表示氧化还原反应，画出四个基本反应类型与这个圆形的图示关系： 练习：1. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( ) A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2. 判断正误 （1）氧化还原反应一定有氧元素参加。 （ ） （2）只有反应中有物质得氧 失氧的反应才是氧化还原反应。 （ ） （3）置换反应一定是氧化还原反应。（ ） （4）氧化还原反应的本质是电子的转移。（ ） （5）在HHNO3、N2O4、NaNO2、NO、 N2和NH4Cl中氮元素的化合价分别为+5、+4、+3、+2、0和一3价。( ) （6）Fe→ FeSO4的过程是铁元素被氧化的过程。( ) （7）在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无元素化合价的降低(  ) （8）在氧化还原反应中，先发生氧化反应,再发生还原反应。 （9）在氧化还原反应中有一种元素的化合价升高,必须有另一种元素的化合价降低。( ) （10）有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( ) 第二课时 氧化剂和还原剂 【教学目标】 1. 理解氧化还原反应的中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念 2. 理解氧化性和还原性的概念，能判断常见物质及氧化性和还原性强弱 【课前复习】 氧化还原反应的本质是 ，反应中物质中元素化合价升高的原因是 ；而物质中元素化合价降低的原因是 。 【新知学习】 一、氧化剂和还原剂 1. 化合价 、 电子(或电子对 ）的物质做 ，氧化剂具有 性。 氧化剂本身被 ，发生 反应，得到 产物，还原产物具有 性。 2. 化合价 、 电子(或电子对 )的物质做 ，还原剂具有 性。 还原剂本身被 ，发生 反应，得到 产物，氧化产物具有 性。 口诀：升失氧（被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物）做还原剂，降得还（被还原发生还原反应，得到还原产物）做氧化剂。 3. 常见的氧化剂： 常见的还原剂： 注：常见氧化剂和还原剂所对应的还原产物和氧化产物 氧化剂 对应还原产物 还原剂 对应氧化产物 KMnO4(H+)、MnO2 Mn2＋(紫色褪去) SO2、SO32-、S2O32- SO42- Cl2、ClO－、KClO3  Cl- CO、C、H2C2O4 CO2 H2O2(绿色氧化剂) H2O H2O2 O2 K2Cr2O7(H+) Cr3＋ I－ I2 2、 电子转移的表示方法 1. 双线桥法 （1）标出变价元素的化合价 （2）用双箭头表示，箭头从反应物指向生成物的同一种元素 （3）标出“失去”、“得到”的电子总数。（得电子总数 = 失电子总数） 上图表示得失电子用了m×ne-的形式，其中m代表 ，n代表 （当m或n为1时要 ）。 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 2K + S = K2S 2. 单线桥法 （1）标出变价元素的化合价 （2）用单箭头表示，箭头从失电子的反应指向得电子的反应物 （不跨等号） （3）标出转移的电子总数，不写得失 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 2K + S = K2S ① Fe+CuSO4 === Cu+FeSO4 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2（加热） 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 ② MnO2 + 4HCl == MnCl2+Cl2↑+2H2O HCl表现了 性和 性 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 3Cu + 8HNO3(浓）=== 3Cu（NO3）2 + 2NO + 4H2O HNO3表现了 性和 性 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 ③ 歧化反应：同种元素由 转变为 和 的氧化还原反应 3NO2+H2O === 2HNO3+NO 被还原的N：被氧化的N = 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 Cl2＋2NaOH ==== NaCl＋NaClO＋H2O 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 ④归中反应：同种元素由 和 转变为 的氧化还原反应 2H2S＋SO2 === 3S＋2H2O 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 5NaCl＋NaClO3＋H2SO4 === 3Cl2↑＋3Na2SO4＋3H2O 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 ⑤ 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 S+2KNO3+3C === K2S+3CO2↑+N2↑（加热） 还原剂是 ， 元素化合价升高， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 氧化剂是 ， 元素化合价降低， 电子，被 ，发生 反应，得到 产物 三、氧化性还原性强弱的判断 氧化性、还原性的强弱与 有关，而与 无关。 1. 根据反应进行的方向判断 氧化还原反应发生规律可用如下式子表示 规律 氧化性： 还原性： 例如，在反应Fe+CuSO4==Cu+FeSO4中氧化剂是 ，氧化产物是 ，就可以得到氧化性强弱： ；还原剂是 ，还原产物是 ，就可以得到还原性强弱： 。 练习：根据反应式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( ) A．Br－、Fe2＋、I－ B．I－、Fe2＋、Br－ C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－ 思考讨论：在初中化学中，同学们学习过金属的置换反应：金属活动性较强的金属可以将金属活动性较差的金属从其盐溶液中置换出来。请用氧化还原的理论解释一下如上的结论。 2. 根据元素活动性顺序判断 规律 特点 一般，越易失去电子的物质，失电子后越 得电子；越易得电子的物质，得电子后就越 失电子 注意：Fe对应的离子为Fe2+，即氧化性：Cu2+ Fe2+；又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生，则氧化性： ，因此三种离子的氧化性为： 3. 根据产物的价态判断 化学反应 分析 2Fe＋3Cl22FeCl3 铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：Cl2 S Fe＋SFeS 【总结】同一物质在相同条件下，与不同的氧化剂反应，得到的产物元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强 4. 根据反应的难易来判断 （1）根据反应条件的难易来判断 化学反应 反应条件 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 常温 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 加热 O2＋4HCl(浓)2Cl2＋2H2O 加热、加催化剂 氧化性：KMnO4 MnO2 O2 【总结】当不同物质作用于同一反应物时，若产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应要求越低，则物质的氧化性或还原性越强。 （2）根据反应的剧烈程度来判断 ①金属单质与水反应的剧烈程度 Na、Mg、Al分别与水的反应 分析 Na与冷水剧烈反应 Mg与冷水几乎不反应，能与热水反应 Al加热条件下也不明显 还原性：Na Mg Al ②非金属单质与H2化合的难易程度 化学反应 反应条件及现象 分析 H2＋F2===2HF 冷暗处剧烈反应而爆炸 氧化性：F2 Cl2 Br2 I2 H2＋Cl22HCl 光照条件下剧烈反应而爆炸 H2＋Br22HBr 加热至500 ℃时才能发生反应 H2＋I22HI 在不断加热条件下才能缓慢反应 5. 某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关： （1）温度：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强，热的浓盐酸的还原性比冷的浓盐酸的还原性要强 （2）浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强 如：氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl （3）酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强 如：①中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显氧化性 ②酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2＋3SO＋2OH－ 碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 即氧化性：KMnO4(酸性) KMnO4(中性) KMnO4(碱性) 练习：根据下列反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－，判断相关物质的氧化性由强到弱的顺序是( ) A．Fe3＋>I2>Br2 B．I2>Fe3＋>Br2 C．Br2>I2>Fe3＋ D．Br2>Fe3＋>I2 第三课时 氧化还原反应的规律及方程式配平 【教学目标】 1. 理解氧化还原反应的重要规律，并能用这些规律分析、解释复杂的氧化还原反应 2. 能利用化合价升降守恒配平氧化还原反应方程式 【新知学习】 一、氧化还原反应的重要规律 1. 守恒律 氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数 还原剂失去的电子总数 转移的电子总数， 即化合价升高总数等于化合价降低总数 M2O7X-+3S2-+14H+ = 2M3++ 3S↓+ 7H2O 问：M2O7X-中M的化合价 2.价态律： （1）同种元素的不同价态 ①元素处于最高价态，只有 性，如Fe3+ ②元素处于最低价态，只有 性,如Fe ③元素处于中间价态，既有 性又有 性，如Fe2+。 练习 在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Zn、Cl-等粒子中只有氧化性的是 ，只有还原性的是 ，兼有氧化性和还原性的是 。 注意：并非价态越高氧化性越强，在HClO中氯元素的化合价为+1价,在HClO4中氯元素的化合价为+7价，但HClO的氧化性比HClO4强 （2）价态归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态+低价态→中间价态，即 。 H2S + H2SO4 = S↓ +SO2 +2H20(加热） KClO3 + 6HCl = 3Cl2 + KCl + 3H2O （3）相邻价态不反应规律：同种元素，相邻价态之间不发生氧化还原反应 如：SO2与H2SO4 、H2S与S 3. 先后律(强者优先)：多种氧化剂与一种还原剂反应时，氧化性强的氧化剂先反应。 多种还原剂与一种氧化剂反应时，还原性强的还原剂先反应。 如：（1）向FeBr2溶液(还原性Fe2＋ > Br－)中通入Cl2离子方程式 Cl2少量： Cl2过量： （2）向FeI2溶液(还原性I－ > Fe2＋)中通入Cl2离子方程式 Cl2少量： Cl2过量： 练习： 1. 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( ) A．Mg B．Cu C．Ag D．H2 2. 在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，Fe粉先与 反应，然后依次为 二、氧化还原方程式的配平 1. 配平依据：电子得失相等，即化合价升降总数相等 2. 配平原则：①质量守恒；②得失电子数相等；③离子方程式中电荷守恒 3. 配平步骤： ①划好价——划出有变的元素化合价 ②列变化——列出元素化合价升降变化 ③求总数——求出化合价升降的最小公倍数，使化合价升高和降低的数目相等 ④配系数——配出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，观察法配平其它物质系数 ⑤作检查——查原子是否守恒、电荷是否守恒（通常通过检查氧元素的原子数），画上等号 4. 配平方法讲与练 （1）一般氧化还原反应的配平 ① C + HNO3(浓) CO2↑+ NO2↑+ H2O ② NH3 + Cl2 —— N2 + HCl ③ S+ HNO3(浓) H2SO4+ NO2↑ + H2O ④ NH3+ O2 —— NO + H2O ⑤ NH3+ CuO N2+ Cu+ H2O ⑥ P4+ HNO3(浓) H3PO4+ NO2↑+ H2O （2）部分氧化还原反应的配平 ① KMnO4 + HCl—— KCl+ MnCl2 + H2O+ Cl2↑ ② Cu + HNO3(浓) —— Cu (NO3)2 + NO2↑ + H2O ③ Fe + HNO3(浓) Fe (NO3)3 + NO2↑ + H2O ④ Cu + HNO3(稀)—— Cu (NO3)2 + NO↑ + H2O （3）缺项配平：先配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由元素守恒确定未知物，再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。其补项情况有： 酸性条件：补H＋或H2O 碱性条件：补OH－或H2O ①将MnO在酸性条件下氧化Fe2＋的离子方程式补充完整： MnO＋Fe2＋＋===Mn2＋＋Fe3＋＋ ②____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O ③____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 练习：（1）将下列方程式配平 ____HCl(浓)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O ____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O ____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O ___S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O ____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 ____KI+____HNO3(稀) ===____KNO3+____I2+____NO↑+____H2O （2）＋6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。写出该反应的离子方程式： ________________________________________________________________________________ 2 学科网（北京）股份有限公司 $