高中化学必修一 课时1.7 氧化还原反应20202021学年精品讲义

1、PAGE 课时1.7 氧化还原反应【学习目标】1、从化合价变化和电子转移的角度认识判断氧化还原反应2、会正确描地述电子转移的方法单线桥法和双线桥法3、会分清楚四大基本反应和氧化还原反应之间的关系【主干知识梳理】一、多角度认识氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应【思考与讨论】请根据初中学习过的氧化反应和还原反应的知识，分析以下反应，完成下表2CuOCeq o(=,sup7(高温)2CuCO2，Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3CO2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【分析】对于反应Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3CO2：

2、 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT CO得到氧变成了CO2，发生氧化反应，发生氧化反应，被氧化铁氧化 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT Fe2O3失去氧变成了Fe，发生还原反应，被一氧化碳还原 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 结论：一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应(1)氧化反应和还原反应 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化反应：物质得到氧的反应叫做氧化反应，如：S + O2SO2 C + O2CO2 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 还原反应：物质失去氧的反应叫做还原反应，如：H2CuOCuH2

3、O【从得失氧的角度分析】Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3CO2 (2)氧化还原反应的定义：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应(3)几组概念 2、从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应【思考与讨论】请标出以下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2CuOCeq o(=,sup7(高温)2CuCO2，Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3CO2【从化合价变化的角度分析】Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3C

4、O2 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT CO得到氧变成了CO2，发生氧化反应；该物质在反应前后，碳元素的化合价由2价变为4价，化合价升高 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT Fe2O3失去氧变成了Fe，发生还原反应；该物质在反应前后，铁元素的化合价由3价变为0价，化合价降低(1)氧化还原反应的定义：凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应(2)氧化还原反应的特征：反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低)(3)氧化反应和还原反应 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应 = 2 * GB3 * MERG

5、EFORMAT 还原反应：物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应(4)还原剂和氧化剂 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 还原剂：元素化合价升高的反应物 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化剂：元素化合价降低的反应物(5)氧化产物和还原产物 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化产物：还原剂经化合价升高发生氧化反应而得到的产物 (化合价升高的生成物) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 还原产物：氧化剂经化合价降低发生还原反应而得到的产物 (化合价降低的生成物)【即学即练1】1、下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是()AMg2HCl=M

6、gCl2H2 B2NOO2=2NO2CCuOH2CuH2O DCaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl2、下列反应中，水作还原剂的是()A2Na2H2O=2NaOHH2 BCl2H2O=HClHClO C2F22H2O=4HFO2 DSO2H2O=H2SO33、下列化学反应中，既是离子反应，又是氧化还原反应的是() A2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O BFeH2SO4=FeSO4H2 CBaCl2H2SO4=BaSO42HCl DH2CuOCuH2O4、从元素化合价变化的角度分析，下列反应中，画线的物质发生氧化反应的是()ASO22NaOH=Na2SO3H2O B2CuOCeq

7、o(=,sup7(高温)2CuCO2C2FeCl3Fe=3FeCl2 DZn2HCl=ZnCl2H25、指出下列氧化还原反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物 (1)FeCuSO4=FeSO4 + Cu (2)SO2eq o(=,sup7(点燃)SO2 还原剂： ，氧化剂： 还原剂： ，氧化剂： 氧化产物： ，还原产物： 氧化产物： ，还原产物： (3)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(4)CH4 + 2O2eq o(=,sup7(点燃)CO2 + 2H2O 还原剂： ，氧化剂： 还原剂： ，氧化剂： 氧化产物： ，还原产物： 氧化产物： ，还原产物： (5)3Cu8HNO3(稀)=3C

8、u(NO3)22NO4H2O(6) Cl22NaOH=NaClNaClOH2O还原剂： ，氧化剂： 还原剂： ，氧化剂： 氧化产物： ，还原产物： 氧化产物： ，还原产物： (7)SO22H2S=2H2O3S(8)HgSO2=HgSO2还原剂： ，氧化剂： 还原剂： ，氧化剂： 氧化产物： ，还原产物： 氧化产物： ，还原产物： 3、从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)化学反应的实质：化学反应的实质是原子之间的重新组合。从原子结构来看，原子核外的电子是分层排布的。原子核外电子的排布，特别是最外层的电子数目与化学反应有密切关系。化合价的升降与电子转移密切相关(2)从微观的角度分析Na和Cl2反

9、应、H2和Cl2反应钠可以在氯气中燃烧，反应的化学方程式为2NaCl2eq o(=,sup7(点燃)2NaCl。从原子结构来看，钠原子的最外电子层上有1个电子，氯原子的最外电子层上有7个电子，当钠与氯气反应时，钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na，氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl，这样双方最外层电子层都达到了8个电子的稳定结构，钠元素的化合价由0价升高为1价，被氧化，发生了氧化反应，氯元素的化合价由0价降低为1价，被还原，发生了还原反应。在这个反应中，发生了电子的得失，因此我们可以说，物质失去电子的反应为氧化反应，物质得到电子的反应为还原反应NaCl的生成机理反应过

10、程中相应变化关系图氢气可以在光照或加热条件下与氯气发生反应生成氯化氢，反应的化学方程式为H2Cl2eq o(=,sup7(点燃)2HCl，从原子结构来看，氢原子的最外电子层上有1个电子，可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构，氯原子的最外层电子层上有7个电子，也可获得1个电子而形成最外层8个电子的稳定结构，但这两种元素获得电子的能力相差不大，因此在反应时，都未能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受两个原子核的共同吸引，使双方最外层都达到稳定结构。在氢化氢分子里，由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些，因而共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子

11、，使氢元素的化合价从0价升高到+1价，被氧化，氯元素的化合价从0价降低到1价，被还原。在这个反应中，没有电子的得失，只是发生了共用电子对的偏移，氢气发生了氧化反应，氯气发生了还原反应HCl的生成机理反应过程中相应变化关系图【结论】电子的得失或偏移称为电子转移，凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应，得到电子(或偏向电子对)发生还原反应(3)氧化还原反应的定义：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应，都是氧化还原反应(4)氧化还原反应的本质：电子转移(得失或偏移)(5)元素的化合价与得失电子的关系失电子时，元素的化合价升高，化合价每升高一价，元素的原

12、子就会失去一个电子得电子时，元素的化合价降低，化合价每降低一价，元素的原子就会得到一个电子(6)从电子转移(得失或偏移)的角度分析几组概念 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化反应和还原反应氧化反应：失去电子的反应 (化合价升高的反应)还原反应：得到电子的反应 (化合价降低的反应) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 还原剂和氧化剂 还原剂：失电子的反应物 (化合价升高的反应物)氧化剂：得电子的反应物 (化合价降低的反应物) = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 氧化产物和还原产物 氧化产物：还原剂失去电子被氧化所得的生成物叫氧化产物 还原产物：氧化剂得到

13、电子被还原所得的生成物叫还原产物【即学即练2】1、氧化还原反应的实质是()A元素化合价发生变化 B反应中有氧原子的得失C反应中有电子得失或电子偏移 D反应后生成新物质2、下列反应中，氯元素失去电子的是()A2KClO3eq o(=,sup11(MnO2),sdo4()2KCl3O2 B2P5Cl2eq o(=,sup7(点燃)2PCl5CMnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2 DH2Cl2eq o(=,sup7(点燃)2HCl3、下列关于氧化还原反应的说法中错误的是()A在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原B在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C氧化还原反应是

14、一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应D只有氧化没有还原的反应是不存在的二、氧化还原反应中电子转移的表示方法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(1)基本步骤标价态：标出反应前后有化合价变化的元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系连双线：在反应物到生成物之间画一个线桥，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素，一条线始于被氧化的物质中的升价元素止于产物中相应的元素，另一条线始于被还原的物质中的降价元素止于产物中相应的元素注得失：标出“失去”或“得到”的电子总数得失电子的总数(发生价态变化的原子个数有价态变化的元素的一个原子转移的电子数)。如： (2

15、)注意事项箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同一种元素在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等得失电子数目的正确表述是abe，a表示得或失电子的原子的数目，b表示每个原子失去或得到的电子数(即化合价升高或降低的数目)，当a或b为1时，必须以省略2、单线桥法：表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况(1)基本步骤 标价态：标出反应前后有化合价变化的元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系连单线：用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾指向失电子的元素，箭头指向得电子的元素。注意：线桥只在反应物中，不跨越“=”与生成物相连注数目：在线桥上注明电子

16、转移的数目。注意：只写数目，不标得失。如： (2)注意事项箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素箭头方向表明电子转移的方向，“桥”上只标出转移电子的总数，无需注明电子的“得”与“失”【结论】在氧化还原反应中，氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即化合价升降总数相等即：在氧化还原反应中，转移的电子数=氧化剂得到电子的总数=还原剂失去电子的总数【即学即练3】1、用双线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目(1)2Na + Cl2eq o(=,sup7(点燃)2NaCl (2)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2(3)4Al+3O2eq o(=,s

17、up7(点燃)2Al2O3 (4) 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2 (5)2KClO3eq o(=,sup11(MnO2),sdo4()2KCl3O2 (6)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(7)2H2O22H2O+O2 (8) Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(9)3NO2H2O=2HNO3NO (10)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O(11)SO22H2S=2H2O3S (12)5NaClNaClO33H2SO4=3Cl23Na2SO43H2O(13)HgSO2=HgSO2 (14) 2NH4Cl6HClK2Cr2O7=

18、2KClN22CrCl37H2O2、用单线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目(1)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2 (2)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (3)SO22H2S=2H2O3S (4)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系【思考与讨论】请指出下列各反应的四种基本反应类型 反应类型化学反应反应类型是否是氧化还原反应2NOO2=2NO2 CO2CaO=CaCO3 NH4HCO3NH3CO2H2O2KClO3eq o(=,sup11(MnO2),sdo4()2KCl3O2Fe2

19、HCl=FeCl2H2ZnCuSO4=ZnSO4CuHClKOH=KClH2OBaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系【微点拨】置换反应一定是氧化还反应，复分解反应一定不是氧化还原反应有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应，如：同素异形体之间的转化，3O2eq o(=,sup10(电火花)2O3没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应 如：Na2O2SO2=Na2SO4 H2O2SO2=H2SO4 NH4NO3N2O2H2O)【即学即练4】1

20、、下列反应中属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型的是()ACuOH2CuH2O BFe2O33CO2Fe3CO2C2KMnO4K2MnO4MnO2O2 DNaOHHCl=NaClH2O2、化学上常用下图表示基本反应类型与氧化还原反应关系，其中阴影部分可以表示()A置换反应 B复分解反应C所有的分解反应 D有电子转移的化合反应3、下列说法正确的是()A有单质参加的化学反应都是氧化还原反应B只有所有元素化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应C氧化还原反应中金属元素的化合价一定升高D某些氧化还原反应中，仅有一种元素的化合价发生了变化【课后作业】1、下列有关氧化还原反应说法正确的是()A氧化

21、还原反应一定有氧元素参加 B氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化C有单质参加的反应一定是氧化还原反应 D氧化还原反应中一定有元素化合价变化2、下列关于氧化还原反应的说法中正确的是()A氧化还原反应前后元素化合价有升降 B氧化还原反应前后一定有氧的得失C实现Fe3Fe2的变化过程一定是氧化反应 D元素化合价升高的反应是还原反应3、下列反应中属于氧化还原反应的是()A2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 BNa2OH2O=2NaOHC2KIBr2=2KBrI2 DMgO2HCl=MgCl2H2O4、下列科技成果所涉及物质的应用过程中，发生的不是氧化还原反应的是()A“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜

22、”，该过程中发生的反应B偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料，在发射过程中的反应C“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，诗句中体现屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应D开采可燃冰，将其作为能源使用过程中的反应5、教学要注重人文素质的培养，中国很多古诗词中蕴藏着化学知识，下列诗句中不涉及氧化还原反应的是()A野火烧不尽，春风吹又生 B粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间C爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 D春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干6、我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用，其中黑火药的爆炸反应为2KNO3S3Ceq o(=,sup7(点燃)K2SN23CO2。该反应中被氧化的元素是()AC

23、BN CN和S DN和C7、磷单质在反应4P3KOH3H2O=3KH2PO2PH3中的变化是()A被氧化 B被还原 C既被氧化又被还原 D既未被氧化又未被还原8、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Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，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9、下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是()A氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液 B铁片置于硫酸铜溶液中C铁在氧气中燃烧 D二氧化碳通入澄清石灰水中10、钛(Ti)被称为铁、铝之后的第

24、三金属，以下是由TiO2制Ti的主要反应，下列说法正确的是()TiO22Cl22Ceq o(=,sup7(高温)TiCl42CO TiCl42Mgeq o(=,sup7(高温)2MgCl2TiA反应是置换反应 B反应是复分解反应C反应中TiO2被氧化 D反应中金属镁被氧化11、在反应3S6KOHK2SO32K2S3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为()A12B21C11D3212、如下图所示，2个X分子反应生成1个Y分子和3个Z分子，下列判断不正确的是()A根据质量守恒定律可推知，1个Z分子中含有2个同种元素的原子 B该反应属于分解反应C该反应属于氧化还原反应 DX、Y、Z三种物质均属于

25、非电解质13、下列反应中，电子转移方向和数目正确的是() 14、下列变化过程属于氧化反应的是()AHClH2 BMgMg2 CClAgCl DCuOCu15、在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，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 D16、有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是()A该反应不是氧化还原反应B该反应中氧元素和碳元素化合价发生变

26、化，所以是氧化还原反应C该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应D该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素17、有以下反应方程式：ACuOH2CuH2O B2KClO32KCl3O2 CCl22NaOH=NaClNaClOH2O D2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2 EMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O F2NaBrCl2=2NaClBr2 GKClO36HCl=KCl3Cl23H2O HHgSO2=HgSO2按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内：(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原()(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化()(3)同一种物质中一

27、种元素氧化另一种元素()(4)同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应()(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应()(6)发生在不同物质间，只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应()(7)所有元素均参加氧化还原反应的是()18、已知As2O3与Zn可以发生如下反应：As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目_(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是_A氧化性 B还原性 C酸性 D碱性(3)该反应的氧化产物是_，还原产物是_19、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：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)

28、22NO4H2O(1)被氧化的元素是_，被还原的元素是_(2)发生氧化反应的物质是_，发生还原反应的物质是_(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目_【氧化还原反应】答案【即学即练1】1、D。解析：选项A中镁元素的化合价由0价升高到2价，氢元素的化合价由1价降到0价；选项B中氮元素的化合价由2价升高到4价，氧元素的化合价由0价降到2价；选项C中氢元素的化合价由0价升高到1价，铜元素的化合价由2价降到0价；选项D中各元素的化合价都无变化。2、C3、B4、C。解析：该反应不是氧化还原反应，A错误；CuOCu，铜元素由2价降到0价，发生还原反应，B错误；FeFeCl2，铁元素由0价升高到2价，发

29、生氧化反应，C正确；HClH2，氢元素由1价降到0价，发生还原反应，D错误。【即学即练2】1、C2、C。解析：氯元素失去电子的反应就是反应中的氯元素化合价升高的反应，C项中氯元素的化合价由1价升高到0价。3、C。解析：氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。【即学即练3】略【即学即练4】1、B。解析：Fe和C元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型的任何一种，故B正确。2、D。解析部分化合反应属于氧化还原反应，部分分解反应属于氧化还原反应，所有的置换反应均是氧化还原反应，所有的复分解反应均不是氧化还原反应，故选D。3、D。解析：A项，有单质参加的反应

30、不一定是氧化还原反应；B项，只要有一种元素的化合价发生变化，该反应就是氧化还原反应，错误；C项，在KMnO4受热分解的反应中，Mn元素的化合价从7价分别降到6价和4价，错误；D项，反应H2SH2SO4(浓)=SO2S2H2O中，只有S元素的化合价发生了变化，正确。【课后作业】1、D。解析：氧化还原反应的本质是电子的转移，不一定有氧元素参加反应，A错误；在氧化还原反应中，发生化合价变化的元素可能是同一种元素，B错误；有单质参加的反应不一定是氧化还原反应，如：氧气到臭氧的转化，反应前后氧元素的价态并没有发生变化，属于非氧化还原反应，C错误。2、A。解析：判断氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应

31、中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3转化为Fe2，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。3、C。解析：四个反应中只有C项反应元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。4、C。解析：根据化合价的升降变化判断。C项诗句描述的是用萃取方法提取青蒿素的过程，属于物理变化，不是氧化还原反应。5、B。解析：诗句“野火烧不尽”“蜡炬成灰泪始干”“爆竹声中一岁除”都包含有物质的燃烧，涉及了氧化还原反应；“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”则包含以下三个反应：CaCO3eq o(=,sup17(高温)CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，以上三个化学反应中均无元素化合价的升降，都不是氧化还原反应。6、A。解析：元素化合价升高被氧化，发生氧化反应。反应前后：C由04价，被氧化；S由02价，被还原，N由50价，被还原。7、C。解析：磷元素的化合价由反应前的0价，部分升高为KH2PO2中的1价，被氧化；另一部分降低为PH3中的3价，被还原。8、A。解析：该反应为氧化还原反应