第一章 第三节 第1课时 氧化还原反应-【金版新学案】2026-2027学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(人教版 单选)
2026-09-07
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教辅
摘要:
本讲义聚焦氧化还原反应核心知识点,系统梳理从元素化合价升降判断反应、电子转移本质分析,到与四种基本反应类型关系构建,再到双线桥法和单线桥法表示电子转移的完整学习支架,形成从定义理解到本质探究再到技能应用的知识脉络。
资料设计突出科学思维与科学探究,通过“交流研讨”引导学生分析实例(如2CuO+C反应、医典古诗中的化学现象),结合关系图等可视化工具辅助认知,体现化学观念中物质变化规律的理解。课中助力教师引导学生主动推理,课后通过分层例题和课时测评,帮助学生巩固电子转移分析等技能,有效查漏补缺。
内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
[学习目标] 1.能通过分析元素化合价的变化判断化学反应是不是氧化还原反应。 2.知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目。 3.理清氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系。
任务一 从三个角度认识氧化还原反应
1.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)凡是有元素化合价变化的反应都是氧化还原反应。
(2)物质所含元素化合价升高的反应称为氧化反应。
(3)物质所含元素化合价降低的反应称为还原反应。
[交流研讨1] (1)请标出反应2CuO+C2Cu+CO2↑中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化。
提示:
(2)在上述反应中,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?请完成下列表格。
反应物
发生的反应(“氧化反应”或“还原反应”)
元素化合价
C
氧化反应
CuO
还原反应
提示:升高 降低
[交流研讨2] 从元素化合价升降的角度分析反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2是否属于氧化还原反应?若属于氧化还原反应,请分别指出发生氧化反应、还原反应的物质。
提示:
该反应属于氧化还原反应,CO发生氧化反应,Fe2O3发生还原反应。
2.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)氧化还原反应的实质:有电子转移,包括电子得失或共用电子对偏移。
(2)所含元素失电子的物质发生氧化反应,被氧化。
(3)所含元素得电子的物质发生还原反应,被还原。
【记忆口诀】升—失—氧(氧化反应),降—得—还(还原反应)。
[交流研讨3] 对于反应2Na+Cl22NaCl:
①氯元素化合价 ,是因为氯原子 电子, 发生还原反应,被 。
②钠元素化合价 ,是因为钠原子 电子,Na发生 反应,被 。
提示:①降低 得到 Cl2 还原 ②升高 失去 氧化 氧化
[交流研讨4] (1)从化合价变化角度判断以下反应是不是氧化还原反应,并思考氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
①CO2+C2CO
②2Fe+3Cl22FeCl3
③C+H2O(g)CO+H2
④2H2O2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2SS↓+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 。
提示:a.①② b.⑤ c.⑥ d.③
(2)请用图表示氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
提示:
1.(2025·湖南汨罗高一上检测)医典、古诗中蕴含丰富的化学知识,下列叙述中发生了化学反应,但不涉及氧化还原反应的是( )
A.石胆(CuSO4)能化铁为铜
B.炉火照天地,红星乱紫烟
C.以水沃之(CaO),即热蒸而解末矣
D.方家以磁石(Fe3O4)磨针锋,则能指南
答案:C
解析:铁置换铜为氧化还原反应,A项不符合题意;燃烧为氧化还原反应,B项不符合题意;生石灰与水的反应不是氧化还原反应,C项符合题意;打磨磁石时未发生化学反应,D项不符合题意。
2.有以下5个反应:
①Na2O+CO2Na2CO3
②CH4+2O2CO2+2H2O
③2KClO32KCl+3O2↑
④2Na+2H2O2NaOH+H2↑
⑤CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
其中:属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型的有 (填序号)。
答案:②
3.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 。
答案:(1)C H (2)HCl MnO2 Cl Mn
任务二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)双线桥法:表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(2)注意事项
①箭尾、箭头必须对应化合价变化的同种元素的原子,从反应物指向生成物。
②必须注明“得到”或“失去”。
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化反应或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,可省略。
④被还原的物质和被氧化的物质得失电子数相等。
[交流研讨1] 尝试用双线桥法标出C+2CuO2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目。
提示:
2.单线桥法
(1)连单线:箭尾由反应物中失去电子元素的元素符号出发,箭头指向反应物中得到电子元素的元素符号。
(2)不需要标明“得到”或“失去”字样,只标明电子转移的总数目。
[交流研讨2] 用单线桥法标出反应C+2CuO2Cu+CO2↑电子转移的方向及数目:
。
提示:
1.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。
(1)WO3+3H2W+3H2O
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2H2S+SO23S↓+2H2O
答案:(1)
(2)
(3)
2.用单线桥法标出电子转移的方向及数目。
2H2S+SO23S↓+2H2O
答案:
1.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理。下列成语中涉及氧化还原反应的是( )
A.木已成舟 B.蜡炬成灰
C.铁杵成针 D.滴水成冰
答案:B
解析:木已成舟、铁杵成针和滴水成冰都是形态的改变,没有新物质生成,不属于化学变化,更不涉及氧化还原反应;蜡炬成灰涉及“燃烧”,是氧气参与的氧化还原反应。
2.下列变化过程中,属于氧化反应的是( )
A.MnO2Mn2+ B.CuOCuCl2
C.Ag+Ag2O D.Sn2+Sn4+
答案:D
解析:物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应。
3.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3区域的是( )
A.2HClO2HCl+O2↑
B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
答案:D
解析:阴影区域的反应必须属于氧化还原反应,且不属于化合、分解、置换反应。A项,该反应属于分解反应,又属于氧化还原反应,不符合题意;B项,该反应属于分解反应,不属于氧化还原反应,不符合题意;C项,该反应属于化合反应,又属于氧化还原反应,不符合题意;D项,该反应属于氧化还原反应,不属于化合、分解、置换反应中的任意一种,故属于阴影3区域,符合题意。
4.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)被氧化的元素是 (填元素符号,下同),被还原的元素是 。
(2)发生氧化反应的物质是 。
(3)用双线桥法表示反应电子得失的方向和数目: 。
答案:(1)Cu N (2)Cu
(3)
解析:由化学方程式可知铜元素化合价升高,从0价变为+2价,被氧化;氮元素化合价降低,从+5价变为+2价,被还原;铜发生氧化反应,硝酸发生还原反应。
课时测评6 氧化还原反应
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题3分,共24分)
题点一 氧化还原反应的概念
1.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )
答案:D
解析:A、B项涉及金属铜、铁被氧化的过程,属于氧化还原反应,不符合题意;C项中涉及金属元素化合价的降低,属于氧化还原反应,不符合题意;D项发生的是复分解反应,不属于氧化还原反应,符合题意。
2.下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.氧化还原反应的判断是看有无元素化合价的升降
B.氧化还原反应的判断是看有无O元素的得失
C.化合反应一定是氧化还原反应
D.氧化还原反应中一定有两种元素的价态发生改变
答案:A
解析:氧化还原反应的判断是看有无元素化合价的升降,A正确;氧化还原反应不一定有氧元素参加,B错误;化合反应不一定是氧化还原反应,如CaO+H2O===Ca(OH)2,C错误;氧化还原反应中不一定有两种元素的价态发生改变,例如Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,反应中只有氯元素的化合价发生改变,D错误。
3.如图为反应Fe+CuSO4Cu+FeSO4中电子转移的关系图,则图中的元素甲、乙分别表示( )
A.Fe、S B.Cu、S
C.Fe、O D.Fe、Cu
答案:D
解析:Fe与CuSO4反应,Fe失电子被氧化,Cu2+得电子被还原。
4.反应4Na+TiCl4Ti+4NaCl可用于制备金属钛(Ti)。关于该反应的说法正确的是( )
A.Na是氧化剂 B.TiCl4被氧化
C.Na失去电子 D.TiCl4发生氧化反应
答案:C
解析:钠元素化合价升高,Na失去电子,是还原剂,故A错误、C正确;钛元素化合价降低,TiCl4被还原,发生还原反应,故B、D错误。
题点二 氧化还原反应中电子的转移
5.下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目表示错误的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:D
6.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:部分氯元素化合价由0价升高为+1价,部分氯元素化合价从0价降低为-1价,该反应中1个Cl2转化为Ca(ClO)2,失去2×e-,1个Cl2转化为CaCl2,得到2×e-,A错误;Cu元素化合价由0价升高为+2价,S元素化合价由+6价降低为+4价,箭头应指向浓硫酸中的S,C错误;NO中N元素化合价由+2价降低为0价,NH3中N元素化合价从-3价升高为0价,该反应中电子由NH3中的N转移到NO中的N,共转移12e-,D错误。
题点三 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
7.对于下列反应的反应类型的判断,不正确的是( )
A.CO2+H2OH2CO3 化合反应
B.Cu(OH)2CuO+H2O 分解反应
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 置换反应
D.NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3 复分解反应
答案:C
8.钙及其部分化合物的转化关系如图,下列四个反应中,既属于化合反应,又属于非氧化还原反应的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:B
解析:①是Ca与氧气反应生成氧化钙,化合价有变化,属于氧化还原反应,A错误;②为CaO+H2O===Ca(OH)2,化合价没有变化,属于非氧化还原反应,也属于化合反应,B正确;③可以为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠(或其他符合的都可以),③不属于化合反应,C错误;④为碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳,是分解反应,D错误。
9.(8分)我国的古诗词或谚语中包含丰富的化学知识,请在古诗词或谚语后填入化学反应类型。
古诗词或谚语
包含的化学反应类型
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
答案:置换反应(或氧化还原反应) 分解反应 氧化还原反应 氧化还原反应(或其他合理答案)
解析:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”其原理为铁置换出胆矾中的铜,属于置换反应,也属于氧化还原反应;“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”说的是石灰石的分解反应;“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”说的是物质的燃烧,属于氧化还原反应;“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”说的是爆竹的爆炸,属于氧化还原反应。
10.(5分)化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中,属于氧化还原反应的有( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
答案:A
解析:①Na2Cr2O7中Cr显+6价,CrCl3中Cr显+3价,Cr的化合价降低,属于氧化还原反应;②中Cr的化合价都显+3价,化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应;③中Cr的化合价都显+3价,没有化合价的改变,不属于氧化还原反应;④CrCl3中Cr显+3价,Na2CrO4中Cr显+6价,化合价发生改变,属于氧化还原反应;⑤中Cr的价态都是+6价,化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应;⑥中Cr的化合价由+6价+3价,化合价降低,属于氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的是①④⑥,故选项A正确。
11.(5分)下列氧化还原反应中电子转移的方向及数目表示错误的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:D
解析:Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,得到2e-,Cl元素的化合价由-1价升高为0价,失去2×e-,故A正确;硝酸铵铵根中的N元素的化合价由-3价升高为0价,失去5×3e-,硝酸铵硝酸根中的N元素的化合价由+5价降低为0价,得到3×5e-,故B正确;I元素的化合价由0价降低为-1价,得到2×e-,S元素的化合价由+4价升高为+6价,失去2e-,故C正确;氯酸钾中的Cl元素的化合价由+5价降低为0价,得到5e-,HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0价,失去5×e-,故D错误。
12.(5分)(2025·北京昌平高一上期末)Deacon催化氧化法可实现氯资源的再利用,该法的一种催化机理如下图所示,已知铜(Cu)元素的常见价态为0、+1、+2。
下列说法不正确的是( )
A.过程①中铜元素化合价不变
B.该方法中CuO可以循环利用
C.图中①~⑤有三个氧化还原反应
D.该转化的最终产物是Cl2和H2O
答案:C
解析:反应①为CuO+HCl===Cu(OH)Cl,反应②为2Cu(OH)Cl===Cu2OCl2+H2O,反应③为4CuCl+O2===2Cu2OCl2,反应④为Cu2OCl2===CuCl2+CuO,反应⑤为2CuCl2===2CuCl+Cl2↑。循环过程中HCl和O2为反应物,Cl2和H2O为生成物,CuO为催化剂,总反应为4HCl+O22Cl2+2H2O。反应①为CuO+HCl===Cu(OH)Cl,铜元素均为+2价,化合价未发生变化,A正确;根据分析,CuO为催化剂,可以循环利用,B正确;根据分析,①~⑤中③、⑤为氧化还原反应,有2个氧化还原反应,C错误;根据分析,总反应为4HCl+O22Cl2+2H2O,该转化的最终产物是Cl2和H2O,D正确。
13.(13分)阅读下列材料后回答问题。
一个体重50 kg的健康人,体内约含有2 g铁,这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如FeSO4。服用维生素C,可使食物中的Fe3+变成Fe2+,有利于人体吸收。
(1)在人体中进行Fe2+Fe3+的转化,反应①中铁元素被 (填“氧化”或“还原”,下同)。
(2)“服用维生素C,可使食物中的Fe3+变成Fe2+”这句话指出,维生素C在这一反应中被 ,Fe3+发生 反应。
(3)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式为 。
(4)可利用铁粉与Fe2(SO4)3溶液反应制取FeSO4,请在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目:Fe+Fe2(SO4)33FeSO4
答案:(1)氧化 (2)氧化 还原
(3)Fe+2H+Fe2++H2↑
(4)
解析:(1)反应①过程中Fe元素化合价由+2价升高到+3价,Fe2+失电子被氧化生成Fe3+。(2)“服用维生素C,可使食物中的Fe3+变成Fe2+”,该过程中Fe3+被还原,则维生素C被氧化。(3)胃酸的主要成分是盐酸,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。(4)反应Fe+Fe2(SO4)33FeSO4中,单质Fe中Fe元素由0价变为+2价,失去2e-;Fe2(SO4)3中Fe元素由+3价降低到+2价,得到2×e-,结合得失电子守恒标出电子转移的方向和数目。
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