内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节
氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
你知道吗?
月饼的保存期可达半年甚至更长!
脱氧剂
→ 发生了氧化还原反应
在月饼中,脱氧剂的主要作用是有效吸收包装内的氧气,从而防止油脂酸败和霉菌生长,延长月饼的保质期。脱氧剂通常由活性铁粉制成,能够在包装过程中主动吸取氧气和水分,创造无氧环境,抑制微生物的生长。每年中秋节期间,月饼包装内都会附上一包脱氧剂,以确保月饼的新鲜度和风味。通过使用脱氧剂,月饼的保存期可以达到半年甚至更长。
回顾初中所学的知识及生活中的常识,说说你所知道的氧化还原反应。
知识回顾
一、氧化还原反应
1774年,法国化学家拉瓦锡正式提出了氧化学说:燃烧的本质是物质与氧的化合。人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应,把失去氧的反应叫做还原反应。
新课探究
结合教材P22页“思考与讨论(1)”, 回答什么是氧化还原反应?并完成下表内容。
思考与讨论
(1)请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表。
一、氧化还原反应
Fe2O3 + 3 CO = 2Fe + 3 CO2
高温
2CuO + C = 2Cu + CO2
高温
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
氧化还原反应
课本 P22
大本 P19
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
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
Cu
C
还原反应
CO2
O
O
Cu
氧化反应
O
2CuO + C === 2Cu + CO2↑
高温
C、CO
氧化反应
CuO、Fe2O3
还原反应
新课探究
课本 P22
大本 P19
得到氧,被氧化,氧化反应
失去氧,被还原,还原反应
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
△
【结论】一种物质得到氧发生氧化反应,同时另一种物质失去氧发生还原反应的反应叫氧化还原反应。
①氧化反应:物质得氧被氧化的反应
②还原反应:物质失氧被还原的反应
氧化还原反应
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
新课探究
氧化还原反应
【小组讨论】以下反应均为氧化还原反应,能否都用得失氧的角度进行分析?氧化还原反应的共同特征是什么?(判断氧化还原反应反应的依据)
①2Cu + O2 = 2CuO
△
②2CuO + C = 2Cu + CO2
④2Na + Cl2 = 2NaCl
③H2 + Cl2 = 2HCl
点燃
化合价降低,被还原(还原反应)
化合价升高,被氧化(氧化反应)
+2 -2
0
+2 -2
0
高温
课本 P23
大本 P19
△
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
核心内容
Fe2O 3 +3CO
高温
2Fe + 3CO2
+3 -2 +2-2 0 +4 -2
化合价降低,被还原
化合价升高,被氧化
失氧,还原反应
得氧,氧化反应
【规律】化合价升高,发生氧化反应;化合价降低,发生还原反应
课本 P23
大本 P19
氧化还原反应
氧化还原反应的特征:有元素化合价的升降
氧化还原反应
判断依据
看反应前后是否有元素化合价的变化。
大本 P19 [小题对点过]
大本P19
氧化还原反应
小题过基础
C
H
HCl
MnO2
Cl
Mn
例题
【例1】下列说法正确的是( )
A.化合价升高的反应是还原反应
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应与还原反应同时发生
D.反应物要么发生氧化反应,要么发生还原反应
C
氧化还原反应
新课探究
请同学们讨论氧化还原反应的本质原因是什么?
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
化合价的变化是不是跟电子的转移有关呢?
Zn
稀硫酸
Cu
导线中有电子通过
课本 P23
大本 P20
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
核心内容
+17
2
8
7
+11
2
8
1
Na
Cl
Na+
Cl-
8
NaCl
2Na + Cl2 === 2NaCl
Δ
0
0
+1
-1
化合价升高,失e-,被氧化(氧化反应)
化合价降低,得e-,被还原(还原反应)
课本 P23
大本 P20
【思考】失去的电子总数和得到电子的总数之间有什么关系?
能否把得失电子与化合价升降、氧化还原反应联系起来?
失去电子数=得到电子数
口诀:升失氧、降得还
氧化还原反应
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
核心内容
H2 + Cl2 ===2HCl
点燃
0
0
+1
-1
化合价升高,电子对偏离,发生氧化反应
化合价降低,电子对偏向,发生还原反应
+1
1
+17
2
8
7
你的电子
借我用用
Cl
H
哼!不借
6
课本 P23
大本 P20
【思考】H2和Cl2发生氧化还原反应过程中没有电子的得失,为什么会有化合价的升降?
共用电子对偏离某元素原子,该元素化合价升高,被氧化;
反之,被还原。
氧化还原反应
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
H2+Cl2 2HCl
0 0 +1 -1
氧化还原反应的本质
2Na+Cl2 2NaCl
宏观辨识
微观探析
0 0 +1 -1
得到2×e-
失去2×e-
得到2×e-
失去2×e-
电子的转移
氢原子最外电子层1个电子
氯原子最外电子层7个电子
共用电子对
电子的得失
共用电子对的偏移
得失氧、化合价升降
核心内容
氧化还原反应
大本P20
氧化还原反应
小题过基础
O
Cl
SO2
H2S
S
S
大本P20
氧化还原反应
1.判断正误
(1)氧化还原反应中所有元素的化合价一定都发生变化( )
(2)一个反应中可以只有元素化合价升高,而无元素化合价降低( )
(3)氧化还原反应中被氧化的物质与被还原的物质可以是同一种物质( )
(4)有单质参加的反应一定是氧化还原反应( )
×
×
√
×
大本P21
A.反应过程中TiCl4失去电子
B.Mg被氧化
C.TiCl4中氯元素被还原
D.每1个TiCl4被还原时转移2个电子
B
小结
有电子转移(得失or偏移)的反应都是氧化还原反应
有得、失氧的化学反应就是氧化还原反应
有化合价升降的化学反应都是氧化还原反应
氧化还原反应
局限性
特征(氧化还原反应的判断依据)
氧化还原反应的本质
新学探究
请同学们分析下表中的化学反应,思考它们与四种基本反应类型的关系,并判断是否是氧化还原反应,由此,可以得出什么结论?
氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
化学反应(条件未标) 四个基本类型 是否是氧化还原反应
CaCO3==CaO+CO2↑
AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
H2O+ CaO== Ca(OH)2
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
Fe2O3+3CO2==Fe+3CO2
2Na+ Cl2==2NaCl
2H2O==2H2↑+O2↑
分解 否
复分解 否
化合 否
置换 是
—— 是
化合 是
分解 是
反应类型 结论
化合反应(A+B=AB) 有单质参与的化合反应属于氧化还原反应
分解反应(AB=A+B) 有单质生成的分解反应属于氧化还原反应
置换反应
(A+BC=AC+B) 置换反应全部属于氧化还原反应
复分解反应(AB+CD=AD+CB) 复分解反应全部属于非氧化还原反应
【温馨提示】:两个可能:化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。
两个一定:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
核心内容
氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
二、氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
复分解
化合
分解
氧化还原反应
氧化还
原反应
置
复
非氧化还
原反应
置换
分
化合
核心内容
氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
课本 P24
大本 P22
大本P22
氧化还原反应
1.下列既是离子反应又是氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B.Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
C.HC+H+===CO2↑+H2O
D.Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
D
大本P22
氧化还原反应
2.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应的关系可用图甲表示。图乙表示离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示( )
A.离子反应
B.氧化还原反应
C.置换反应
D.三者中的任一反应
A
大本P22
氧化还原反应
3.有以下6个反应:
⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓ ⑥H2O2+H2S===S↓+2H2O
a.既是氧化还原反应又是化合反应的为 (填序号,下同)。
b.属于非氧化还原反应的为 。
c.不属于四种基本反应类型的为 。
d.属于置换反应的为 。
①②
⑤
⑥
③
新学探究
请同学们联系前面所学,如何表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目呢?
氧化还原反应中电子转移的表示方法
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Cl-
Na+
0
失去2×e-,化合价升高,被氧化
-1
0
得到2×e-,化合价降低,被还原
2Na + Cl2 2NaCl
+1
课本 P23
大本 P21
核心内容
1.氧化还原反应中电子转移的表示方法——双线桥法
氧化还原反应中电子转移的表示方法
化合价降低,得3e-×2 被还原
+3
0
0
+3
化合价升高,失3e-×2 被氧化
①“标化合价”标出变化了的元素化合价
②“画双线”箭头总是从反应物指向生成物同种元素
③ 得失电子总数表示:原子个数 × 每个原子得失电子数
1.氧化还原反应中电子转移的表示方法——双线桥法
Fe2O3
2
+
+
+3
+2
+4
0
3
CO
3
CO2
得
电子
3e-
Fe
2
×
有2个Fe被还原
1个Fe得到3e-
失3×2e-
难点——“得”“失”电子数目判断
小结:电子转移数=“得”或“失”电子数
=变价原子数×单个变价原子得(失)电子数
核心内容
氧化还原反应中电子转移的表示方法
大本P21
。
(2)根据上述实例分析化合价的变化数与转移的电子数有什么关系?
。
(3)反应中每有1分子CO2生成,转移的电子数为 。
小题对点过
原子失去1个电子,元素的化合价就升高1价;原子得到1个电子,元素的化合价就降低1价。化合价升高或降低总数等于转移电子数
4
大本P21
2.标出变价元素的化合价,用双线桥法标出电子转移的方向及数目。
例题补充
【例2】用双线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑ + 2H2O
△
+4 -1 +2 0
得到1×2 e-,
化合价降低,
被还原
被氧化
化合价升高,
失去2 ×e-,
1
2
0 -1 +1
失去 e-,
化合价升高,
被氧化
被还原
化合价降低,
得到e-,
歧化反应
氧化还原反应中电子转移的表示方法
【例1】用双线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
3
-2 +4 0
失去 2×2e-,
化合价升高,
被氧化
被还原
化合价降低,
得到4e-,
归中反应
最低价
最高价
中间价
例题补充
氧化还原反应中电子转移的表示方法
【例1】用双线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
+6
0
-2
+4
H2S + H2SO4(浓) == S↓ + SO2↑ + 2H2O
失去2e-,被氧化
得到2e-,被还原
4
0
4
-2
6
以S元素的化合价为例
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,反应前后化合价变化满足“邻近原则”。
例题补充
氧化还原反应中电子转移的表示方法
2.氧化还原反应中电子转移的表示方法——单线桥法
2Na + Cl2 2NaCl
点燃
0 +1
0 -1
2e-
①“标化合价”标出变化了的元素化合价
②“连单线”箭头从反应物失电子元素指向得电子元素
③注数目:正确标出反应中转移的电子总数,不注明得与失
注意:要用箭头标明电子转移的方向
核心内容
氧化还原反应中电子转移的表示方法
大本P21
小题对点过
大本P21
3.用单线桥法标出电子转移的方向及数目。
2H2S+SO2===3S+2H2O
例题
【例2】用单线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
Fe2O3
2
+
+
+3
+2
+4
0
3
CO
3
CO2
Fe
6e-
+4 -1 +2 0
2e-
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
Δ
总结
氧化还原反应
氧化还原反应的本质与特征
氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
氧化还原反应中电子转移的表示方法
从得失氧的角度认识氧化还原反应
两个可能
两个一定
双线桥法
单线桥法
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
从电子转移的角度认识氧化还原反应
完成课辅练习:
大本《创新设计》P22 达标训练的习题
小本《课后精炼》P143 T1、2、4、6;P144 T10-12、14
整理笔记和错题
作业
37
完成下列填空:
(1)C+H2O(g)CO+H2中发生氧化反应的物质是 ,被还原的元素是 。
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 ,被氧化的元素是 ,被还原的元素是 。
(1)2KClO32KCl+3O2↑中被氧化的元素是 ,被还原的元素是 。
(2)2H2S+SO2===3S+2H2O中被还原的物质是 ,被氧化的物质是 ,被氧化的元素是 ,被还原的元素是 。
1.下列有关工业上冶炼钛的反应:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,说法正确的是( )
①CO2+C2CO ②2Fe+3Cl22FeCl3
③C+H2O(g)CO+H2 ④2H2O2H2↑+O2↑
(1)尝试用双线桥法标出C+2CuO2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目。
(1)WO3+3H2W+3H2O
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2H2S+SO2===3S+2H2O
答案 (1)
(2)
(3)
答案
用单线桥法标出反应C+2CuO2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目。
答案
$