2027届高考化学大一轮复习探究导学案 第1章第4讲　氧化还原反应的概念和规律

该高中化学高考复习学案系统梳理了氧化还原反应的核心考点，涵盖反应本质、电子转移表示方法、氧化性还原性强弱比较及规律应用，按概念关系、表示方法、与基本反应类型关联、常见氧化剂还原剂的逻辑构建知识网络，通过任务驱动和微探究问题引导学生自主分析具体反应，形成完整认知框架。 亮点在于诊断性问题链与高考真题融合设计，如微探究分析KMnO₄与HCl反应中氧化剂还原剂，拓展题比较Cl₂、Br₂氧化性，培养科学思维和科学探究与实践素养。每个模块配有自测题和错题归因表，学生可自主诊断薄弱点，教师通过学情数据精准指导，助力因材施教和学生自主复习能力提升。

第4讲　氧化还原反应的概念和规律 目标导航 1.了解氧化还原反应的本质。 2．会用“单线桥法”和“双线桥法”分析电子转移的方向和数目。 3．掌握氧化性、还原性强弱的比较及规律的应用。 任务一　与氧化还原反应相关的概念 高考必备 · 链接教材 1.氧化还原反应 2．相关概念间的关系 口诀：升—失—氧(氧化反应) 降—得—还(还原反应)。 　[微探究1]　分析：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 上述反应中，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________，KMnO4发生________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是________性和________性；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ mol。 3．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或离子间的电子转移情况。 (2)单线桥法 表示反应前后不同元素原子或离子间的电子转移情况。 　 [微探究2]　(1)分别用双线桥法、单线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)上述反应若产生1 mol Cl2时，转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ mol。 4．与四种基本反应类型的关系 [微探究3]　分析下列四个化学反应： A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 其中属于上述区域“1”的是________(填标号，下同)，属于区域“2”的是________，属于区域“3”的是________，属于区域“4”的是________。 5.常见的氧化剂与还原剂 (1)常见的氧化剂 常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见的还原剂 常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。 (3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂，又可以作还原剂。如： 其中Fe2+、主要表现________性，H2O2主要表现________性。 关键能力 · 拓展教材 1.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—)，过二硫酸钾(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4。 (1)被还原的元素是________。 (2)氧化产物是________。 (3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是________。 (4)若反应消耗3.6 g H2O时，反应中转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 2．已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。 (1)氧化剂为________，还原剂为________。 (2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 其中氧化产物与还原产物的质量比为________。 (3)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。 师说·助学 一些特殊物质中元素的化合价 任务二　氧化性、还原性的强弱及影响因素 高考必备 · 链接教材 1.氧化性是指________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。 2．氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的________程度，与得、失电子数目的多少无关。 如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3+，根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。 3．物质的还原性、氧化性强弱还与反应环境的许多因素有关，如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大，物质的氧化性或还原性越强；酸性增强时，氧化剂的氧化性增强。 关键能力 · 拓展教材 一、比较物质氧化性或还原性的强弱 1．试比较下列单质或离子的氧化性。 ①Cl2、Br2、I2、S； ②H＋、Cu2+、Zn2+、Na＋。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2.试比较下列单质或离子的还原性。 ①Mg、Fe、Cu、Ag； ②Br－、I－、S2-； ③Cl－、、OH－、Cu。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3．根据反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。可判断氧化性：KMnO4________MnO2。 4．下列各组物质：①Cu与HNO3溶液；②Cu与FeCl3溶液；③Zn与H2SO4溶液；④Fe与FeCl3溶液；⑤Cl2与NaOH溶液；⑥Fe与HNO3溶液；⑦Fe与H2SO4溶液；⑧Na与O2。 (1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________________________(填序号，下同)。 (2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是__________________________。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________________。 5．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3+＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2+===Ag＋Fe3+，③Fe＋2Fe3+===3Fe2+。则Fe2+、Ag＋、Tl3+的氧化性由强到弱的顺序是________________。 归纳总结 物质氧化性、还原性强弱的比较 (1)根据化学方程式判断 氧化性：氧化剂>氧化产物。 还原性：还原剂>还原产物。 (2)根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl2FeS，则氧化性：Cl2＞S。 (3)根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，浓度越大，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。 二、实验探究物质氧化性或还原性的强弱 6．(2026·江苏东台一中开学考)下列说法不正确的是(　　) A．向2 mL KHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化，探究是否具有还原性 B．分别向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中滴加相同浓度的浓盐酸，只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体，说明氧化性：NiO(OH)>Fe(OH)3 C．向含有0.1 mol FeI2溶液中通入0.1 mol Cl2，再加入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明还原性：I－>Fe2+ D．向H2O2溶液中滴入NaClO溶液，产生无色气体，说明氧化性：NaClO>O2 素养落实·活用教材 迁移教材边角知识创设情境——考教衔接突出创新性应用性 教材导向 目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图)。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成CO2和N2。 ——人教版必修第一册P26“思考与讨论” 教材开发 [示例]　依据上述材料，回答下列问题。 (1)请写出上述反应的化学方程式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是，请用双线桥法标出电子转移的方向和数目，并指出反应中的氧化剂和还原剂。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，转化标准状况下22.4 L CO，转移电子的物质的量为________ mol。 (4)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收(提示：生成NaNO2)，写出相关化学方程式：__________________________________________________________。在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。 [价值引领]　氧化还原反应是一类重要的化学反应，在我们的生产、生活和科技创新方面无处不在。教材以汽车尾气系统中的“催化转化器”为例，旨在提高学生的迁移应用、学以致用能力，这也折射出未来高考“采用生产、生活、科技领域的真实案例”直接或间接考查“氧化还原反应”这一学科基本知识。 [关键能力]　NO和NO2被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2，NO中N元素化合价由＋2升高为＋3、NO2中N元素化合价由＋4降低为＋3，根据得失电子守恒，NO和NO2的化学计量系数之比为1∶1，反应的化学方程式为NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，在此反应中，NO中N元素化合价升高，NO2中N元素化合价降低，NO是还原剂、NO2是氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。 [考教衔接]　大多数省份没有单独设置考查氧化还原反应的题目，大多分散到其他题目中，如电化学、氧化还原反应的滴定、工艺流程题中。因此在备考时，要从更宽泛的角度学习和理解氧化还原反应，不仅仅是简单记忆基本概念和规律。 真题体验 1.(2025·重庆卷，1)抗日战争时期，根据地物资紧缺，军民自力更生，就地取材，采用下列方法生产化工产品，其中利用了氧化还原反应原理的是(　　) A．用石磨代替打浆机碾碎硝化棉 B．用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸 C．通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精 D．通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油 2．(2025·北京卷，5)下列反应中，体现还原性的是(　　) A．NH4HCO3加热分解有NH3生成 B．NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成 C．Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解 D．(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 3．(2025·湖南卷，8)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为4NaNO3＋4Sb＋3O24NaSbO3＋2NO＋2NO2。下列说法错误的是(　　) A．NaSbO3中Sb元素的化合价为＋5 的空间结构为平面三角形 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7 D．反应中消耗3 mol O2，转移20 mol e－ 4．(2025·山东卷，9)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量CuSO4，反应原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．N2是还原反应的产物 B．还原性：N2H4<Fe2+ C．处理后溶液的pH增大 D．图示反应过程中起催化作用的是Cu2+ 5．(2025·广东卷，11)利用如图装置进行实验：打开K1、K2，一定时间后，a中溶液变蓝；关闭K1，打开K3，点燃酒精灯加热数分钟后，滴入无水乙醇。下列说法错误的是(　　) A．a中现象体现了I－的还原性 B．b中H2O2既作氧化剂也作还原剂 C．乙醇滴加过程中，c中的铜丝由黑变红，说明乙醇被氧化 D．d中有银镜反应发生，说明c中产物有乙酸 第4讲　氧化还原反应的概念和规律 任务一　与氧化还原反应相关的概念 1．电子转移(得失电子或共用电子对偏移)　元素的化合价发生变化 2．失　还原　氧化　氧化　还原　得 [微探究1]　提示：KMnO4　HCl　Cl2　MnCl2　还原　氧化　还原　酸　2×6.02×1023(或1.204×1024或2NA)　2 [微探究2]　提示： (2)2NA(或1.204×1024)　2 [微探究3]　提示：D　B　C　A 5．(1)Cl－　SO2　NO或NO2　Mn2+　Fe2+或Fe　Cr3+ (2)Zn2+　H2O或H＋　CO2　Fe3+　S　I2　(3)Fe　S　H2O　Fe3+　　O2　还原　氧化 关键能力·拓展教材 1．答案：(1)氧(或O)　(2)KMnO4　(3)5∶2　(4)0.25NA 2．答案：(1)H2O　NaBH4 (2)NaBH4＋2H4e－2O===NaBO2＋4H2↑　1∶1 (3)0.2 mol 任务二　氧化性、还原性的强弱及影响因素 1．得电子　失电子　2.难易 关键能力·拓展教材 1．答案：①Cl2>Br2>I2>S　②Cu2+>H＋>Zn2+>Na＋ 2．答案：①Mg>Fe>Cu>Ag　②S2->I－>Br－　③Cu>Cl 3．答案：> 4．解析：⑤Cl2与冷的NaOH溶液反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2与热的NaOH溶液反应为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应；Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应；Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。 答案：(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ 5．答案：Tl3+>Ag＋>Fe2+ 6．解析：KMnO4具有强氧化性，向2 mL KHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明具有还原性，A正确。向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加相同浓度的浓盐酸，只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体，说明NiO(OH)可以将Cl－氧化为Cl2，NiO(OH)为氧化剂，Cl2为氧化产物，氧化性NiO(OH)＞Cl2，而Fe(OH)3不能，说明的氧化性弱于Cl2，则氧化性NiO(OH)>Fe(OH)3，B正确。根据反应离子方程式2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－可知，0.1 mol Fe2+消耗0.05 mol Cl2，剩余Cl2还会继续与I－反应，所以无论氯气先氧化哪种离子，I－都会参与反应，生成碘单质，加入淀粉溶液，溶液都会变蓝色。该实验并未提供一个竞争反应的环境，无法通过现象比较I－和Fe2+的还原性强弱，因此不能得出结论，C错误。向H2O2溶液中滴入NaClO溶液，产生无色气体，该气体为O2，NaClO是氧化剂，O2是氧化产物，说明氧化性NaClO>O2，D正确。 答案：C 素养落实·活用教材 教材开发 [示例]　答案：(1)2CO＋2NO2CO2＋N2 (2) 　氧化剂为NO，还原剂为CO (3)2 (4)NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　1∶1 真题体验 1．解析：碾碎硝化棉是物理粉碎过程，无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，A不符合题意；硫黄(S)转化为硫酸(H2SO4)时，硫的化合价从0升至＋6，发生氧化反应，涉及氧化还原反应，B符合题意；蒸馏法分离酒精是物理过程，无新物质生成，不涉及氧化还原反应，C不符合题意；植物油在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐，属于水解反应，无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，D不符合题意。 答案：B 2．解析：NH4HCO3分解生成NH3，氮元素的化合价不变，未发生氧化还原反应，A不符合题意；中的N(－3价)与中的N(＋3价)反应生成N2(0价被氧化，体现还原性，B符合题意；水溶液中，铵根离子可以直接结合氢氧化镁部分电离出的氢氧根离子，使沉淀溶解平衡正向移动，则该氢氧化镁溶解过程，无化合价变化，没有体现其还原性，C不符合题意；(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应未参与氧化还原反应，D不符合题意。 答案：B 3．解析：NaSbO3中Na为＋1价，O为－2价，根据化合物中正、负化合价的代数和为0，Sb的化合价为＋5，A正确；的中心N原子价层电子对数是3＋杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，，总物质的量为7 mol，还原剂为Sb(4 mol)，氧化剂与还原剂物质的量之比为7∶4，而非4∶7，C错误；O2、NaNO3同时作氧化剂，3 mol O2参与反应，有4 mol Sb作还原剂，整个反应总电子转移为20 mol (Sb被氧化，化合价：0→＋5)，D正确。 答案：C 4．解析：由图中信息可知，N2H4和Cu2+反应生成的是N2H4和Fe3O4反应的催化剂，[Cu(N2H4)2]＋是中间产物，该反应的离子方程式为N2H4＋2Fe3O4＋12H＋N2↑＋6Fe2+＋8H2O，N2H4是还原剂，Fe3O4是氧化剂，Fe2+是还原产物。该反应中，N2H4中N元素的化合价升高被氧化，因此，N2是氧化反应的产物，A不正确；在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物，因此，还原性的强弱关系为N2H4>Fe2+，B不正确；由反应的离子方程式可知，该反应消耗H＋，处理后溶液的pH增大，C正确；根据循环图可知，图示反应过程中起催化作用的是，D不正确。 答案：C 5．解析：O2进入a中，氧化I－，生成I2，体现了I－的还原性，A正确；b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O，H2O2既作氧化剂也作还原剂，B正确；无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛，在此过程中，铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜，乙醇再和氧化铜反应，氧化铜被还原为红色的铜单质，乙醇被氧化为乙醛，故c中的铜丝由黑变红，可以说明乙醇被氧化，C正确；d中有银镜反应发生，只能证明c中产物含有乙醛，不能说明含有乙酸，D错误。 答案：D 学科网（北京）股份有限公司 $