摘要:
该高中化学课件聚焦氧化还原反应,系统涵盖其本质(电子转移)、特征(化合价升降)、与基本反应类型的关系及电子转移表示方法。课堂导入从回忆初中四种基本反应类型切入,通过“Fe₂O₃ + 3CO 高温反应无法归类”的问题引发认知冲突,衔接旧知,搭建从“得失氧”到“化合价升降”再到“电子转移”的认知支架。
其亮点是以化学史(拉瓦锡氧化学说、汤姆孙发现电子)为线索构建概念发展逻辑,结合实验探究(铁丝燃烧等)和问题驱动(分析化合价变化)引导学生从宏观到微观认识反应,体现科学思维与化学观念。电子转移表示方法(双线桥、单线桥)通过歧化反应(Cl₂与NaOH)等实例教学,助力学生掌握技能,提升科学探究能力。学生能建立结构化知识体系,教师可借助清晰逻辑和丰富检测资源提高教学效率。
内容正文:
请你回忆:初中学过哪些基本反应类型?
2CO+O2=2CO2
CaCO3=CaO+CO2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
化学反应的分类
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2属于基本反应类型中的哪一种
高温
情景引入
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1
第1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
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氧化还原反应的本质与特征
1
知识导航
氧化还原反应与四个基本反应类型的关系
2
3
氧化还原反应中电子转移的表示方法
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明·教学目标
1.能从化合价升降角度认识氧化还原反应的特征,并能正确判断氧化还原反应
2. 理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
重点:氧化还原反应的特征、本质及判断
难点:氧化还原反应中电子转移的表示方法
教学模型:实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移
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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,
把物质失去氧的反应叫做还原反应。
讲授新课
一、氧化还原反应
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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。
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
C、CO
氧化反应
CuO、Fe2O3
还原反应
失去氧,被还原,还原反应
得到氧,被氧化,氧化反应
得到氧,被氧化,氧化反应
失去氧,被还原,还原反应
【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,这样的化学反应叫氧化还原反应。
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
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
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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。
Fe2O3 + 3 CO = 2Fe + 3 CO2
高温
2CuO + C = 2Cu + CO2
高温
(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?
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
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②还原反应:物质所含元素化合价降低被还原的反应
①氧化反应:物质所含元素化合价升高被氧化的反应
+2 -2
0
+2 -2
0
化合价升高,被氧化
得氧,氧化反应
化合价降低,被还原
失氧,还原反应
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
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深度思考
2Cu+O2====2CuO
点燃
得氧,被氧化,化合价升高
失氧,被还原,化合价降低
0 0 +2 -2
2Na+Cl2====2NaCl
点燃
化合价升高,被氧化
化合价降低,被还原
0 0 +1 -1
存在得失氧和化合价升降
不存在得失氧,但有化合价升降
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。
氧化还原反应的特征:有元素化合价的升降
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【例1】判断以下反应是否是氧化还原反应?
2H2O2 ==== 2H2O + O2↑
-1
-2
0
NaOH + HCl ==== NaCl + H2O
-1
-1
+1
+1
+1
+1
+1
-2
-2
化合价升高,氧化反应
化合价降低,还原反应
不是
是
存在化合价升降
不存在化合价升降
随堂检测
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。
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10
归纳小结氧化还原反应与化合价升降的关系及特征是什么?由此说明判断氧化还原反应的依据是什么?
氧化还原反应
化合价变化
既有元素化合价升高,也有元素化合价降低(既可能是同种元素,也可能是不同种元素)。
不一定有氧元素参加,但反应前后一定有元素的化合价发生变化,得氧失氧只不过是其中的特例。
特征
看反应前后是否有元素化合价的变化。
判断
知识小结
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1.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
随堂检测
D
2.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
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3.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
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判断下列反应是否为氧化还原反应
随堂检测
有单质是氧还
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汤姆孙
发现电子
1897年,英国物理学家汤姆孙发现了电子。在伏打、戴维、法拉第的电化学重大理论突破上,20世纪初,建立了化合价的电子理论。人们把化合价的升降与原子最外层电子的得失和共用联系起来。
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?
①什么原因导致元素的化合价变化?
②氧化还原反应的本质是什么?
思考与交流
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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
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②还原反应:得到电子(或电子对偏向)的反应
①氧化反应:失去电子(或电子对偏离)的反应
③氧化还原反应的本质:有电子转移(电子的得失和共用电子对的偏移)
2Na + Cl2 === 2NaCl
Δ
0
0
+1
-1
化合价升高,失电子,发生氧化反应
化合价降低,得电子,发生还原反应
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失去电子或共用电子对偏离
得到电子或共用电子对偏向
化合价升高
被氧化
氧化反应
化合价降低
被还原
还原反应
氧化还原反应的本质
电子转移
新视角:
①氧化反应:失去电子(或电子对偏离)的反应
②还原反应:得到电子(或电子对偏向)的反应
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【例2】下列反应中,电子转移发生在同种物质的同种元素之间的是( )
A.2H2S+SO2=3S+2H2O
B.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
C.2KClO3 2KCl+3O2↑
D.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
D
随堂检测
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二、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
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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,复分解反应一定是非氧化还原反应。
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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
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【例1】氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是( )
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
4Fe(OH)3+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Cl2+2KBr=Br2+2KCl
A
随堂检测
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1.氧化还原反应中电子转移的表示方法——双线桥法
三、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
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“标化合价”标出变化了的元素化合价
氧化还原反应的本质是电子的转移,那么,怎么直观地表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目呢?
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【例1】用双线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
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
-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
随堂检测
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+6
0
-2
+4
H2S + H2SO4(浓) == S↓ + SO2↑ + 2H2O
化合价升高,失去2e-,被氧化
化合价降低,得到2e-,被还原
3
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”或“不交叉原则”。
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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
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【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
随堂检测
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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
展示归纳
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1.海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂 二氧化硫发生作用以达到富集的目的,化学反应为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,下列说法正确的是( )
A.溴发生了还原反应
B.二氧化硫在反应中被还原
C.溴在反应中失去电子
D.该反应既是化合反应又是氧化还原反应
A
目标检测
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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
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3.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 ( )
B
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4.根据下列两个氧化还原反应回答问题
4
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5.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是( )
A.KClO3化合价降低,失电子
B.反应中H2SO4体现了酸性,发生还原反应
C.反应中H2C2O4被氧化
D.H2C2O4既被氧化又被还原
C
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