1.3 氧化还原反应 第1课时（教学课件）化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦氧化还原反应，核心讲解其特征（化合价变化）与本质（电子转移），通过“看得见的‘氧’迹”（篝火、铁锈等）和“看不见的‘氧’迹”（铁钉与硫酸铜反应等）情境导入，引导学生从得氧失氧旧认知过渡到化合价变化，再深入电子转移本质，构建递进式学习支架。 其亮点在于以情境启思任务单激发探究欲，分层研学从多角度（得氧失氧、化合价、电子转移）递进分析，结合典型反应实例培养科学思维。通过“升失氧 降得还”口诀等小结方法，帮助学生形成化学观念，既提升学生对微观本质与宏观特征的理解，也为教师提供结构化教学资源，提高课堂效率。

第1课时 氧化还原反应 氧化还原反应 第3节 四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 2 多角度认识氧化还原反应 1 1. 能从化合价变化、电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。 2. 通过微观实例分析能理解氧化还原反应的本质是电子转移。 3. 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(元素化合价变化)与本质(电子转移)。 难点：从化合价变化推导出电子转移的本质；理解共价化合物中电子对的偏移也属于电子转移。 4. 认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态元素的物质的相互转化。 这些变化我们都很熟悉，它们有什么共同特征？ 篝火晚会上跃动的火焰 铁钉表面红棕色的铁锈斑痕 看得见的"氧"迹 切开后在空气中变褐的苹果 有氧气参与，是氧化反应。 这三个过程中，连氧元素都没有！但科学家发现，它们竟然和前面的燃烧、生锈属于‌同一类反应‌。 为什么"没有氧"也算氧化反应？我们的旧认知是不是出问题了？ 铁钉投入硫酸铜溶液中，表面慢慢析出红色的铜 手机正在充电 看不见的"氧"迹 铜在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟‌ 如果氧化还原反应可以没有氧气，那它们真正的"主角"是谁？是化合价的升降，还是更深处隐藏的秘密？ 让我们今天一起重新定义——氧化还原反应。 看不见的电子 原子核外的电子被另一个原子"抢走"，像一场没有硝烟的"电子争夺战"‌ 多角度认识氧化还原反应 01 一、多角度认识氧化还原反应 氧化还原反应概念的发展 1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说， 把物质与氧结合的反应叫做氧化反应，把氧化物失去氧的反应叫做还原反应。 一、多角度认识氧化还原反应 任务一 从得氧和失氧角度回忆氧化还原反应 【思考与讨论】请根据初中学过的氧化反应与还原反应的知识，分析以下反应，完成下表。 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ 高温 物质 得氧物质 失氧物质 反应物 __________ ________________ 发生的反应(氧化反应或还原反应) __________ __________ C、CO 氧化反应 CuO、Fe2O3 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，把这样的反应称为氧化还原反应 一、多角度认识氧化还原反应 Fe2O3 ＋ 3 CO ＝ 2Fe ＋ 3 CO2 高温 2CuO ＋ C ＝ 2Cu ＋ CO2 高温 CuO C 还原反应 CO2 Cu CO Fe Fe2O3 CO2 氧化反应 还原反应 氧化反应 失氧 被还原 得氧 被氧化 失氧 被还原 得氧 被氧化 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 同时发生 一、多角度认识氧化还原反应 为什么氧化反应和还原反应必须同时发生？ 提示：有升必有降，电子不会凭空产生或消失 想一想 一、多角度认识氧化还原反应 任务二 从化合价变化的角度认识氧化还原反应 前面所涉及的两个反应中各物质所含元素的化合价及反应前后的价态表示如下： 2CuO + C 高温 2Cu + CO2 +2 0 0 +4 化合价降低， 化合价升高， 氧化还原反应的特征： 有化合价的升降 失氧，还原反应 得氧，氧化反应 元素化合价升高 氧化反应 还原反应 元素化合价降低 Fe2O 3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 化合价降低， 化合价升高， +3 +2 0 +4 失氧，还原反应 得氧，氧化反应 一、多角度认识氧化还原反应 在这两个反应中，得氧物质C和CO发生____反应时，相应元素化合价____；失氧物质CuO和Fe2O3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。 降低 升高 化合价升降 降低 还原 升高 氧化 一、多角度认识氧化还原反应 氧化还原反应中一定有氧元素的得失吗？ Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu +2 0 0 +2 化合价升高 化合价降低 还原反应 氧化反应 判断以下反应是否是氧化还原反应? 如果是，请分析什么物质发生氧化，什么物质发生还原? 2Na + Cl2 === 2NaCl Δ 0 +1 0 -1 化合价升高 氧化反应 化合价降低 还原反应 不存在得失氧，有化合价升降 想一想 一、多角度认识氧化还原反应 Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑ H2 + Cl22HCl 2H2 + O2 2H2O Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 H2+ CuOCu + H2O 0 +3 +2 0 +1 0 0 +1 -1 0 0 +1 -2 +2 0 +4 0 +2 0 +1 共同特征 1.化合价反应前后发生变化 2.同时存在化合价升高和化合价降低两种变化 氧化还原反应判断依据 反应前后元素的化合价是否发生变化 一、多角度认识氧化还原反应 弗兰克兰 全部都是！ 化合价 思考：哪些元素发生了氧化反应，哪些元素发生了还原反应？ Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑ H2 + Cl22HCl 2H2 + O2 2H2O Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 H2+ CuOCu + H2O 0 +3 +2 0 +1 0 0 +1 -1 0 0 +1 -2 +2 0 +4 0 +2 0 +1 一、多角度认识氧化还原反应 提出化合价的概念——弗兰克兰 1852年，英国化学家弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出了化合价的概念。逐步完善后，人们从化合价角度重新认识了氧化还原反应。人们把化合价升高的反应叫做氧化反应，把化合价降低的反应叫做还原反应。 弗兰克兰 一、多角度认识氧化还原反应 小结 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 一、多角度认识氧化还原反应 任务三 从电子转移的角度认识氧化还原反应 化合价升降是氧化还原反应的重要特征，那么是什么原因导致元素的化合价发生变化的呢？氧化还原反应的本质是什么？ 1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子,打破了原子不可再分的传统观念，使人们对原子的结构有了深入的认识。在此基础上，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。 下面我们以Na和Cl2、H2和Cl2的反应为例，结合原子结构从微观角度进行分析。 一、多角度认识氧化还原反应 Cl Na Na+ Cl- Na+ Cl- +11 2 8 1 Na +17 7 8 2 Cl Na+ Cl- 失e- 得e- NaCl的形成示意图 0 0 +11 2 8 Na+ +1 +17 8 8 2 Cl- -1 电子得失 2Na + Cl2 == 2NaCl Δ 一、多角度认识氧化还原反应 冷知识：最外层电子数为8，电子结构稳定 2Na + Cl2 === 2NaCl Δ 0 0 +1 -1 化合价升高 化合价降低 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应 电子的得失 化合价升降的原因：①电子的得失 一、多角度认识氧化还原反应 Cl H H2 + Cl2 == 2HCl 点燃 +17 7 8 2 Cl H +1 1 HCl的形成示意图 H Cl 都要得到e- H Cl H Cl +1 -1 共用电子对偏向氯，偏离氢 一、多角度认识氧化还原反应 H2 + Cl2 ===2HCl 点燃 0 0 +1 -1 化合价升高 化合价降低 电子对偏离，发生氧化反应 电子对偏向，发生还原反应 给我一个电子我就稳定了 给我一个电子我也就稳定了 +17 2 8 7 7 +1 1 化合价升降的原因：②共用电子对的偏移 一、多角度认识氧化还原反应 2Na + Cl2 = 2NaCl Δ 0 0 +1 -1 Na化合价升高，失去电子，发生氧化反应 Cl化合价降低，得到电子，发生还原反应 H2 + Cl2 = 2HCl 点燃 0 0 +1 -1 H化合价升高，电子对偏离，发生氧化反应 Cl化合价降低，电子对偏向，发生还原反应 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 氧化还原反应的本质： 有电子转移(得失或偏移) 一、多角度认识氧化还原反应 化合价变化和电子转移是什么关系？ 提示：化合价升降是表现，电子转移是本质 想一想 一、多角度认识氧化还原反应 小结 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 升失氧 降得还 （宏观特征） （微观本质） 从电子转移的角度认识氧化还原反应 一、多角度认识氧化还原反应 1774年 拉瓦锡 燃烧的氧化学说 1852年 弗兰克兰 提出化合价概念 1897年 汤姆孙 发现电子 氧化还原概念发展史——坚实的脚步，无尽的道路 得氧失氧 化合价升降 电子的转移 一、多角度认识氧化还原反应 例1 判断以下反应是否是氧化还原反应?是否所有的氧化还原反应都会同时存在得失氧和化合价升降这两个变化特征呢？ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu +2 0 +2 0 +6 -2 +6 -2 是 化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 不存在得失氧，有化合价升降。 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 存在得失氧，有化合价升降 不存在得失氧，没有化合价升降 一、多角度认识氧化还原反应 例2 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)凡有元素化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应。 (　) (2)在反应CuO+2HCl =CuCl2+H2O中有得氧、失氧的发生,该反应是氧化还原反应。 (　) (3)氧化还原反应的实质是元素化合价的升降。(　) (4)氧化还原反应中化合价的升高和降低可以发生在同一物质的不同元素之间。 (　) (5)氧化还原反应中,被氧化和被还原的物质必须是不同的物质。 (　) √ 　　 √ 　　 × × × 一、多角度认识氧化还原反应 例3 铜在潮湿的空气中会生锈：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列关于该反应的说法不正确的是(　　) A．该反应属于化合反应 B．该反应中氧元素和铜元素的化合价发生了变化，是氧化还原反应 C．该反应中铜原子得到电子，铜被氧化 D．该反应中O2发生还原反应 C 四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 02 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 请你回忆！初中学过哪些基本反应类型，能否举例说明？ 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 任务四 认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 化学反应一种新的分类角度 从反应物和生成物的种类和数目的角度 化学反应 化合反应A+B+C+···=D 分解反应D=A+B+C+··· 置换反应A+BC=B+AC 复分解反应AB+CD=AC+BD 从元素化合价是否有变化的角度 化学反应 氧化还原反应 非氧化还原反应 思考 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 以下反应是否为氧化还原反应？分别属于哪种基本反应类型？ CaO+H2O = Ca(OH)2 2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2 (OH)2CO3 CaCO3 CaO+CO2↑ 2KClO3 2KCl+3O2 ↑ Zn+H2SO4(稀) =ZnSO4 + H2↑ √ × × × √ √ × 高温 △ H2+CuO Cu+H2O △ 2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2 ↓+Na2SO4 AgNO3+NaCl = AgCl↓ + NaNO3 √ 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 试总结氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系？ 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 氧化还原反应 化合 反应 分解反应 置换反应 复分解反应 反应类型 化合反应 （A+B==AB） 分解反应 （AB==A+B） 置换反应（A+BC==AC+B） 复分解反应（AB+CD==AD+CB） 结论 有单质参与的化合反应属于氧化还原反应 有单质生成的分解反应属于氧化还原反应 置换反应全部属于氧化还原反应 复分解反应全部属于非氧化还原反应 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。 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 雷雨后的空气也会变得十分清新，这除了雨水将空气中的尘埃洗净以外，臭氧也起了相当的作用，原来闪电能使空气中的部分氧气转变成臭氧。 臭氧的产生 3O2 = 2O3 放电 同素异形体的转化 有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗？ 想一想 没有化合价的变化，不属于氧化还原反应 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 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 例2 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．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 C．3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O D．2KMnO4 K2MnO4+МnO2+O2↑ C 二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 氧化还原反应 定义 本质 氧化反应和还原反应同时发生的化学反应 电子转移（电子的得失或共用电子对的偏移）（微观本质） 特征 反应前后有元素化合价的升降（宏观特征） 关系 两个一定，两个可能 1．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是(　　) A．金属冶炼 B．燃放鞭炮 C．食物腐败 D．活性炭除味 D 2．我国科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯,生产原理是Na2O+2CO Na2CO3+C(石墨烯)，除去Na2CO3，可制得蜂窝状石墨烯。下列说法正确的是 (　 ) A.该反应既是氧化还原反应又是置换反应 B.该反应中CO失去电子，被还原 C.该反应中被氧化和被还原的元素均是碳 D.该反应中Na2O发生氧化反应，CO发生还原反应 C 3．反应2Al2O3+3C+6Cl2 4AlCl3+3CO2可制取AlCl3，下列说法不正确的是 A.Cl元素被还原 B.C失去电子 C.Al2O3发生还原反应 D.该反应中只有C和Cl元素化合价发生变化 C 4．高中教材认为：凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。小熊圆圆的脑袋就代表了氧化还原反应，初中所学的四种基本反应类型就是A、B、C、D四个位置，则下列位置说明的反应类型正确的是(　　) A．分解反应 B．复分解反应 C．化合反应 D．置换反应 A 5.从不同角度认识氧化还原反应： 对于反应 (1)MnO2在反应中________电子(填“得到”或“失去”)，所含元素化合价________(填“升高”或“降低”)，发生_________反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)HCl在反应中________电子(填“得到”或“失去”)，所含元素化合价________ (填“升高”或“降低”)，发生_________反应(填“氧化”或“还原”)。 (3)结论：①反应前后有元素化合价变化(升降)的反应称为氧化还原反应。 ②氧化还原反应的本质是_________。 （1）得到 降低 还原 （2）失去 升高 氧化 （3）电子转移 感谢观看 更多练习见分层作业