1.3.2氧化还原反应-2026-2027学年高一化学上学期(人教版2019必修第一册)
2026-09-04
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摘要:
该高中化学导学案聚焦氧化还原反应第2课时,核心知识点包括氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的意义,双线桥法与单线桥法描述电子转移,以及氧化性、还原性强弱比较。通过复习氧化还原反应基本概念搭建学习支架,衔接化合价变化与电子转移的前期知识,引导学生逐步深入。
资料特色在于运用“升失氧化还原剂,降得还原氧化剂”口诀辅助概念理解,结合例题详解双线桥法步骤,随堂演练与多样化习题(选择、填空、配平)强化应用,注重科学思维中的证据推理与模型认知,帮助学生形成分析氧化还原反应的思路,提升解决实际问题的能力,适合课堂教学与学生自主学习。
内容正文:
氧化还原反应第2课时
氧化剂和还原剂
【教学重点】
理解并掌握氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的意义
【教学难点】
熟练运用双线桥法描述氧化还原反应;氧化性,还原性强弱比较
一、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂
在反应时,所含元素的化合价 升高 ,即发生 氧化反应 的物质是还原剂,具有还原性,即物质失去电子的能力,与失电子数目无关;
在反应时,所含元素的化合价 降低 ,即发生 还原反应 的物质是氧化剂,具有氧化性,即物质得到电子的能力,与得电子数目无关;
2.氧化产物和还原产物
氧化产物是 还原剂 被 氧化 后的产物; 还原产物是 氧化剂 被 还原 后的产物。
总结口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)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:O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。
(2)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:活泼的金属单质如:Al、Zn、Fe,以及C、H2、CO等;
【随堂演练】
下列物质既可以做氧化剂又可以做还原剂的物质,为什么?
S SO2 H2SO3 H2O2 FeCl2
4.氧化性与还原性
氧化性:得电子的能力。与得电子数目无关
还原性:失电子的能力。与失电子数目无关
5..氧化还原反应中的氧化剂和还原剂
得到电子,化合价降低,被还原,
发生还原反应,生成还原产物
氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物
失去电子,化合价升高,被氧化,
发生氧化反应,生成氧化产物
【随堂演练】:
找出下列反应中的氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物
① C+CO2 ==2CO ②2H2S+SO2==3S↓+2H2O
③Cl2+H2O==HCl+HClO ④2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+ O2↑
答案
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
①
CO2
C
CO2
CO2
②
SO2
H2S
S
S
③
Cl2
Cl2
HClO
HCl
④
KMnO4
KMnO4
O2
K2MnO4、 MnO2
二、氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下:
一条线箭头由 反应物 中得电子的原子指向 生成物 中的同种元素的原子,并标明得到的电子数,
另一条线箭头由 反应物 中失电子的原子指向 生成物 中的同种元素的原子,并标明失去的电子数。
可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。
得到2×2e-,
化合价降低,被还原
【例题1】
2CuO+C2Cu+CO2↑
失去4e-,
化合价升高,被氧化
注意:①箭头由反应物指向生成物
②线桥连接同一元素
③桥上标明“得到”“失去”字样,且注明得失电子总数
2.单线桥法
单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。
方法如下:在反应物一侧,
箭号起点为 失电子 原子,终点为 得电子 原子,在线上只标转移电子总数,不标“得到”“失去”。
【例题2】4e-
2CuO+C2Cu+CO2↑
注意:①箭头由反应物中的失电子元素指向反应物中的得电子元素
②线桥不一定连接同一元素
③桥上不标 “得到”“失去”字样,只需注明得失电子总数
【随堂演练】
1.分别用双线桥法和单线桥法描述下列反应,标出化合价变化,电子得失,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,发生什么反应。
Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑
C +CO2==2CO
2NaOH + Cl2 ====NaCl + NaClO + H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2H2S+SO2==3S↓+2H2O
2.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )。
A: B:
C: D:
【答案】B
三、氧化性、还原性强弱的比较
1.根据金属活动性顺序判断
在金属活动性顺序中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,但其对应阳离子的氧化性逐渐增强。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性依次减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ A13+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+ )Cu2+ Ag+
氧化性依次增强
2.根据非金属活动性顺序判断
F2、CI2、Br2、I2、S F-、CI-、Br-、I-、S2-
单质得电子能力减弱,氧化性逐渐减弱 离子失电子能力增强,还原性逐渐增强
3. 根据氧化还原反应进行判断
氧化剂 + 还原剂 还原产物+氧化产物
氧化性: 氧化剂 大于 氧化产物。 还原性: 还原剂 大于 还原产物。
CuO + H2 == Cu + H2O
氧化 剂 还原 剂 还原 产物 氧化 产物
氧化性: CuO > H2O ; 还原性: H2 > Cu ;
4.根据产物的价态判断
不同种氧化剂将同种还原剂氧化的价态越高,其氧化性越强。
例如:由反应2Fe+3Cl2=2FeCl3 Fe+S=FeS 可知,氧化性:C12>S。
5.根据反应条件判断。
下面三种方法均可以制得Cl2
MnO2+4HCl(浓)〓MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
两种氧化剂由强到弱的顺序是 KMnO4>MnO2
【随堂演练】
一、单选题
1.反应5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O中,还原剂是
A.MnO B.Fe3+ C.Fe2+ D.Mn2+
【答案】C
【详解】反应5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O中,Fe2+转化为Fe3+,Fe元素化合价上升,还原剂是Fe2+,故选C。
2.同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应是
A.2NaNO32NaNO2+O2↑ B.SO2+2H2S=S+2H2O
C.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O D.NH4NO3N2O↑+2H2O
【答案】C
【详解】A.N元素化合价+5→+3,O元素化合价−2→0,故A不符合题意;
B.SO2中S元素化合价+4→0,H2S中S元素化合价−2→0,故B不符合题意;
C.Cl2中Cl一部分0→−1,一部分0→+5,故C符合题意;
D.NH4+中N元素化合价−3→+1,NO3 -中N元素化合价+5→+1,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
3.下列变化需要加入氧化剂的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.过程中Cl元素化合价上升,需要加入氧化剂,故A选;
B.过程中元素化合价不变,不是氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故B不选;
C.过程中元素化合价不变,不是氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故C不选;
D.过程中Cu元素化合价降低,需要加入还原剂,故D不选;
故选A。
4.下列反应中,HCl被还原的是
A.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
B.NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.CuO+2HCl=CuCl2+H2O
D.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【答案】D
【详解】A.碳酸钠和盐酸反应是复分解反应没有化合价的变化,不是氧化还原反应,A错误;
B.氢氧化钠和盐酸是酸碱中和反应,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,B错误;
C.氧化铜与盐酸的反应属于金属氧化物和盐酸的反应,生成盐和水,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁的化合价升高被氧化,盐酸中氢的化合价降低被还原,D正确;
故选D。
5.反应4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2中,还原剂是
A.Li B.SOCl2 C.Li和SOCl2 D.SO2
【答案】A
【详解】4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2中,Li的化合价升高,做还原剂,生成的LiCl是氧化产物,SOCl2中的S是+4价,反应后部分变为0价,生成单质硫,所以SOCl2做氧化剂,S为还原产物,故选A。
6.下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.铁元素的化合价升高,需要加入氧化剂才能完成,A正确;
B.氯元素的化合价降低,需要加入还原剂,或者发生自身的氧化还原反应完成,B错误;
C.碳和氧元素的化合价无变化,不需要加入氧化剂,C错误;
D.氮元素的化合价降低,需要加入还原剂,或者自身分解也可以,D错误;
故选A。
7.关于3Cu+8HNO3(稀) =3CuSO4+2NO↑+4H2O反应,该反应为氧化还原反应,其氧化剂为
A.Cu B.HNO3 C.CuSO4 D.NO
【答案】B
【详解】3Cu+8HNO3(稀) =3CuSO4+2NO↑+4H2O反应中,Cu元素的化合价升高,N元素的化合价降低,则Cu为还原剂,HNO3为氧化剂。故B符合题意,A、C、D不符合题意。故答案选B。
8.反应3ClO-+2Fe3++10OH- =2 +3Cl-+5H2O中,氧化产物是
A.ClO- B.Fe3+ C. D.Cl-
【答案】C
【详解】元素化合价升高,发生氧化反应得到的产物为氧化产物,根据方程式可知铁元素由的+3价升高到中铁元素为+6价,发生氧化反应,因此氧化产物为;答案选C。
9.反应中,还原剂是
A.CuO B.Cu C. D.
【答案】D
【详解】反应中,氨气中氮化合价升高,失去电子,作还原剂,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
10.下列反应中,水只做还原剂的氧化还原反应是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.反应中H2O中的H、O元素化合价均未发生变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,A不符合题意;
B.反应中H2O中的O失电子,H元素化合价不变,水只做还原剂,B符合题意;
C.反应中H2O中的H得电子,水只做氧化剂,C不符合题意;
D.该反应中元素化合价均未发生变化,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案选B。
11.下列变化需要加入氧化剂才能完成的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】需要加入适当的氧化剂才能实现,说明给予的物质作还原剂,在化学反应中失电子化合价升高。
【详解】A.H2O2→O2中O元素化合价由-1价变为0价,H2O2可以发生自身的分解反应生成O2,不需要加入氧化剂,故A错误;
B.Fe→FeCl2中Fe元素化合价由0价变为+2价,所以需要氧化剂才能实现,如稀盐酸,故B正确;
C.H2SO4→SO2中S元素化合价由+6价变为+4价,所以需要加入还原剂才能实现,如Cu、C等,故C错误;
D.HNO3→中N元素化合价由+5价变为-3价,N元素化合价降低,需要加入还原剂,故D错误;
故答案选B。
12.黑火药爆炸时的反应为:,该反应的还原剂是
A.C B. C. D.S
【答案】A
【详解】在反应中,S元素由0价降低到-2价,N元素由+5价降低到0价,C元素由0价升高到+4价,则S、KNO3是氧化剂,C是还原剂,故选A。
13.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A.FeCl2→FeCl3 B.→CO2 C.I2→I- D.→Cr3+
【答案】A
【分析】转化中需要加入氧化剂才能实现,则表明选项中物质的转化是还原剂发生的转化,反应物中含有化合价升高的元素。
【详解】A.FeCl2→FeCl3中,Fe元素由+2价升高到+3价,FeCl2作还原剂,需要加入氧化剂,A符合题意;
B.→CO2中,不含有化合价变化的元素,B不符合题意;
C.I2→I-中,I元素由0价降低到-1价,I2作氧化剂,C不符合题意;
D.→Cr3+中,Cr元素由+6价降低到+3价,作氧化剂,D不符合题意;
故选A。
14.下列变化一定需要加入氧化剂才能实现的是
A.HCO→CO2 B.HCl→Cl2 C.KClO3→KCl D.MnO→Mn2+
【答案】B
【详解】A.碳酸氢根离子转化为二氧化碳时,碳元素没有发生化合价变化,不需要加入氧化剂就能实现,故A不符合题意;
B.氯化氢转化为氯气时,氯元素的化合价升高被氧化,一定需要加入氧化剂才能实现,故B正确;
C.氯酸钾在二氧化锰做催化剂条件下共热反应能生成氯化钾和氧气,不需要加入氧化剂就能实现,故C不符合题意;
D.高锰酸根离子转化为锰离子时,锰元素的化合价降低被还原,需要加入还原剂才能实现,故D不符合题意;
故选B。
15.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:①②③。下列离子氧化性比较顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】反应①中Tl3+得电子为氧化剂,Ag失电子被氧化生成的Ag+为氧化产物,则氧化性Tl3+>Ag+,反应②中Ag+得电子为氧化剂,Fe2+失电子被氧化生成的Fe3+为氧化产物,则氧化性Ag+>Fe3+,反应③中Fe3+得电子为氧化剂,Fe失电子被氧化生成的Fe2+为氧化产物,氧化性Fe3+>Fe2+。因此氧化性Tl3+>Ag+>Fe3+>Fe2+,故答案选C。
16.有四种物质,已知它们能发生下列变化:
(1)A2++B=B2++A (2)A2++C=C2++A(3)B2++C=C2++B(4)C2++D=D2++C由此可知,各物质的氧化性强弱顺序正确的是( ),还原性强弱顺序正确的是( )
A 氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+ B 氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C 还原性:A>B>C>D D 还原性:D>C>B>A
【答案】A,D
17.已知I--、Fe2+、SO2、Cl--和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序是:
SO2> I-->H2O2 >Fe2+>Cl--,则下列反应不能发生的是( )
A. 2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+ B. I2+SO2+2H2O==H2SO4+2HI
C. H2O2+H2SO4==SO2↑+O2↑+2H2O D. 2Fe3++2I - == 2Fe2++I2
【答案】C
二、填空题
18.某反应中反应物与生成物有:、、、、、和一种未知物质X。
(1)已知在反应中得到电子,则该反应的还原剂是___________;
(2)已知2个在反应中得到10个电子生成X,则X的化学式为___________。
(3)根据上述反应可推知___________。
A.氧化性: B.氧化性:
C.还原性: D.还原性:
(4)请配平下面反应的反应方程式,并用单线桥法标出转移电子的方向和数目___________。
Cu+ HNO3= Cu(NO3)2+ NO↑+ 2H2O
【答案】(1)
(2)Br2
(3)AC
(4)
【详解】(1)已知在反应中得到电子,则溴元素化合价降低,根据所给物质可知,As元素化合价升高,故该反应的还原剂是;
(2)已知2个在反应中得到10个电子生成一个X,则溴元素的化合价降低5,溴化合价变为0,故X为溴单质,化学式为Br2;
(3)氧化剂氧化性大于氧化产物、还原剂还原性大于还原产物,由化合价可知,氧化剂、氧化产物分别为、,还原剂、还原产物分别为、Br2;故氧化性:KBrO3>H3AsO4,还原性:;故选AC;
(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮,根据守恒关系配平:。
19.回答下列问题:
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是_______(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是_______价。是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于_______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
(3)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有_______性。
(4)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了_______性和_______性。
(5) Ca(Cl O)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O 用双线桥表示反应电子转移方向和数目_______。
【答案】(1)B
(2) +2 盐
(3)还原
(4)酸 氧化
(5)
【详解】(1)铁元素的常见微粒Fe、Fe2+、Fe3+中,Fe只有还原性,Fe3+只有氧化性,Fe2+化合价既能升高又能降低,既有氧化性又有还原性,故选B。答案为:B;
(2)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,依据化合物中各元素化合价的代数和为0的原则,可求出铁元素是+2价。为酸根离子,Fe2+为金属离子,则Fe(CrO2)2属于盐。答案为:+2;盐;
(3)NaNO2能将Fe2+转化为Fe3+,则其具有氧化性,服用维生素C可缓解中毒状况,这说明维生素C具有还原性。答案为:还原;
(4)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3生成Fe(NO3)3,表现出酸性,生成NO,表现出氧化性,则HNO3表现了酸性和氧化性;从反应中可以看出Fe——HNO3(被还原)。答案为:酸;氧化;
(5)反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O中,ClO-中的Cl由+1价降低到0价,得电子被还原,HCl中的Cl由-1价升高到0价,失电子被氧化,则用双线桥表示电子转移方向和数目为:。答案为:。
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