高中化学《氧化还原反应》课件必修.ppt

第1课时氧化还原反应,【学习目标】1.了解氧化反应、还原反应的概念。2.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应。3.培养由现象到本质的科学探究意识。,【新知预习】一、从三个角度认识氧化还原反应只有得失氧的反应才是氧化还原反应吗？氧化反应、还原反应有何特点？,1.从得氧、失氧的角度认识2CuO+C2Cu+CO2从得氧、失氧的角度分析氧化反应、还原反应的特点：,得到氧,失去氧,物质在反应中,_,_,还原反应,氧化反应,失去氧,得到氧,2.从化合价升降的角度认识CuO+H2Cu+H2O(1)从化合价的角度分析氧化反应、还原反应的特点：(2)从化合价的角度判断：氧化还原反应是_的化学反应。,_,_,物质所含元素的化合价,氧化反应,还原反应,降低,升高,有元素化合价升降,3.从电子转移的角度认识2Na+Cl22NaCl(1)从电子转移的角度分析氧化反应、还原反应的特点：(2)从电子转移的角度判断：氧化还原反应是_的化学反应。,失去电子,得到电子,物质所含元素的原子,失去电子或电子对偏离,得到电子或电子对偏向,还原反应,氧化反应,_,_,有电子转移(得失或偏移),二、氧化还原反应的基本概念和实质什么是氧化剂、还原剂？它们具有怎样的性质？反应后分别得到什么产物？,1.基本概念和实质(1)基本概念。,得到,偏向,失去,偏离,氧化,还原,(2)实质：电子的转移(即电子的得失或偏移)。(3)特征：元素化合价发生变化。,2.反应中概念间的关系Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(1)氧化剂在反应中化合价_具有_性被_生成_产物。(2)还原剂在反应中化合价_具有_性被_生成_产物。,降低,氧化,还原,还原,升高,还原,氧化,氧化,【正误立判】1.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。()分析：该反应中无元素化合价的变化，故不是氧化还原反应。2.氧化还原反应中不一定有氧元素参与反应。()分析：氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化，因此与是否有氧元素参与反应无关。3.氧化还原反应必定有电子的转移。()分析：氧化还原反应的实质是电子的转移。,4.氧化剂发生氧化反应，还原剂生成还原产物。()分析：在氧化还原反应中氧化剂中的元素化合价降低，发生还原反应，生成还原产物；还原剂发生氧化反应，生成氧化产物。5.某元素在反应中化合价降低，则该元素被还原，该物质具有还原性。()分析：某元素在反应中化合价降低，则该元素被还原，该物质具有氧化性。,【课堂探究】一、氧化还原反应概念间的关系1.概念间的关系“失升氧还，得降还氧”,(1)氧化还原反应中的氧化反应和还原反应同时存在，同时进行。(2)同一氧化还原反应中氧化剂得到电子的总数和还原剂失去电子的总数相等。元素化合价升高的总数和元素化合价降低的总数相等。,2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,置换反应,有单质参加的化合反应,有单质生成的分解反应,复分解反应,氧化还原反应,一定是,一定是,一定是,一定不是,可用图示表示为：,【特别提醒】氧化还原反应中的几个“不一定”(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如：+H2O=中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如：反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。(3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(如3O22O3)不属于氧化还原反应。,放电,【典例1】盐酸在不同的反应中，可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现在有如下三个反应，有关判断正确的是()Zn+2HCl=ZnCl2+H2NaOH+HCl=NaCl+H2O2HClH2Cl2,【思路点拨】解答该题要注意以下三点：(1)氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性；(2)复分解反应一定不是氧化还原反应；(3)化合价升高的产物是氧化产物。,【解析】选C。反应是置换反应，HCl中氢元素化合价降低，表现氧化性，发生还原反应，HCl是氧化剂，所得产物H2是还原产物，氧化剂和氧化产物的物质的量之比是21，A、D错误；反应是复分解反应，不是氧化还原反应，HCl表现酸性；反应中HCl既作氧化剂又作还原剂，既有氧化性也有还原性，C正确。,【延伸探究】(1)H2与Cl2在一定条件下发生反应H2+Cl22HCl，该反应中HCl是什么产物？提示：该反应是氧化还原反应，HCl既是氧化产物又是还原产物。(2)结合反应分析“某元素由化合态变为游离态，则该元素一定被还原”的正确性？提示：不正确，该反应中既生成氢气又生成氯气，因此可以被氧化也可以被还原。,【变式备选】根据反应回答下列问题：(1)氧化剂是_，还原剂是_。(2)氧化剂与还原剂的分子个数比为_。(3)当有68gNH3参加反应时，被氧化的物质为_g。,【解析】(1)根据上述反应分析氯气是氧化剂，氨气是还原剂，但是需要注意的是这8个氨气中只有2个氨气分子显示还原性。(2)根据上述分析可知氧化剂和还原剂分子个数比是32。(3)根据计算68gNH3是4mol，所以当有68gNH3参加反应时表现还原性的为4mol=1mol，所以被氧化的氨气的质量是17g。答案：(1)Cl2NH3(2)32(3)17,二、氧化还原反应中电子转移的两种表示方法1.双线桥法表示反应前后同一元素原子间电子转移情况，反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。,(1)基本步骤“三步曲”。,标价态,正确标出反应前后各元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系,连双线,一条线：,始于氧化剂中的降价元素，止于还原产物中的相应元素,一条线：,始于还原剂中的升价元素，止于氧化产物中的相应元素,注得失,标出“失”或“得”电子的总数,(2)注意事项：箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素；必须注明“得”、“失”；氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。,2.单线桥法表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。(1)基本步骤“三步曲”。,标价态,正确标出反应前后各元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系,连单线,一条线:,始于还原剂中化合价升高的元素止于氧化剂中化合价降低的元素,注数目,标出转移电子的总数,(2)注意事项：箭头标明电子转移的实际情况，箭头的方向从还原剂中失去电子的元素原子指向氧化剂中得到电子的元素原子；只标明电子转移的数目，不需注明“得”、“失”。,【拓展延伸】氧化还原反应方程式的配平方法化合价升降法“五字诀”,标,标明反应前后化合价有变化的元素的化合价,通过求最小公倍数使化合价升降总数相等,确定氧化剂与还原剂的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数,检查质量、电荷、电子是否分别守恒,如：以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例标出化合价变化的元素的化合价。如：求最小公倍数，使化合价升降总数相等。KMnO4+2HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2+H2O,根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如：2KMnO4+10HCl(浓)KCl+2MnCl2+5Cl2+H2O利用质量守恒，用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的化学计量数。如：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边离子所带的电荷数是否相等。,【特别提醒】(1)氧化还原反应中转移电子总数是得到电子数或失去电子数，而不是二者的加和。举例：如1molCuO反应总共转移了2mol电子，而不是4mol电子。(2)两种方法的形式不同，实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时，用“双线桥”方便，在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥”方便。,【典例2】(2015丰台区高一检测)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目:_。(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：_。(3)若3molCu参加反应，则该过程转移的电子是_mol。,【思路点拨】解答该题要注意以下三点：(1)双线桥法要注明电子的得失；(2)单线桥法要注明电子的总数；(3)失电子或得电子数即为转移电子数。【解析】(1)该反应中Cu的化合价变化是02价，1molCu失去2mol电子；HNO3中氮元素部分由5价2价，生成1molNO，转移3mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1molCu失去2mol电子，故3molCu失去6mol电子。,答案：(1)(2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)6,【警示钟】注意部分氧化剂(或还原剂)发生还原反应(或氧化反应)的情况在氧化还原反应中，有时氧化剂(或还原剂)部分得电子(或失电子)，即参加反应的物质与发生还原反应(或氧化反应)的物质的物质的量不一定对应。如该例题中的硝酸，每8molHNO3参加反应，发生还原反应的仅2mol，另6molHNO3表现酸性。,【变式训练】化学反应KClO36HCl=KCl+3Cl2+3H2O(提示：KCl中氯原子来自于HCl)。(1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目:_。(2)氧化剂是_，还原剂是_，氧化剂和还原剂的分子个数之比是_。,【解析】在这个反应中只有氯元素的化合价发生变化，反应物中氯元素的化合价分别为+5价(KClO3)和-1价(HCl)，生成物中氯元素的化合价分别为-1价(KCl)和0价(Cl2)，电子转移情况为：生成物KCl中的-1价氯(Cl-)来自反应物的HCl。这部分HCl只是起了酸的作用，而并非氧化剂、还原剂。答案：(1)KClO3+6HCl=3H2O+KCl+3Cl2(2)KClO3HCl15,【牛刀小试】1.(2015东莞高一检测)下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是()A.一定有电子的转移B.氧化反应一定先于还原反应发生C.氧化剂发生氧化反应D.其本质是元素化合价发生变化【解析】选A。氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是元素化合价发生变化，A正确，D错误；氧化反应与还原反应同时发生，反应中氧化剂得电子发生还原反应，B、C错误。,2.下列变化中，属于物质被氧化的是()A.CaOCa(OH)2B.Cu2+CuC.Fe2+Fe3+D.CO2CO【解析】选C。物质被氧化说明反应中该物质中某元素的化合价升高，A项化合价未变，B、D项中化合价降低，故C项正确。,3.(2015焦作高一检测)农药波尔多液可用于水果灭虫，是由石灰水和硫酸铜溶液混合而成的悬浊液。它不能用铁制容器盛放，是因为铁与该农药中的硫酸铜起反应。在该反应中，对铁的叙述错误的是()A.铁发生还原反应B.铁发生氧化反应C.铁是还原剂D.铁失去电子,【解析】选A。铁与硫酸铜反应的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应中Fe作还原剂，失去电子发生氧化反应，故A错误，B、C、D正确。,4.在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，则下列说法正确的是()元素X被氧化元素Y被氧化元素X发生还原反应元素Y发生还原反应A.B.C.D.【解析】选D。据题意知，X原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。,5.在一定条件下，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的反应中。(