氧化还原反应概念、双线桥

氧化复原反响教学目的：在复习四种根本类型的反响以及从得氧、失氧的角度划分氧化反响和复原反响的根底上，使学生了解化学反响有多种不同的分类方法，各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用围。2、使学生会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化复原反响，并会利用“双线桥〞分析氧化复原反响。教学重难点：稳固初中化学反响分类的知识和主要反响类型的知识，并加深认识。2、用化合价升降和电子转移的观点理解分析氧化复原反响。教学过程我们学习过，木炭在氧气中燃烧的反响：C+O2点燃===CO2既是化合反响，又是氧化反响，可见对化学反响可以从不同的角度进展分类，这样更有利于了解各类化学反响的本质。一、化学反响的类型〔讲述〕初中主要学习了两种不同的化学反响分类方法：根本类型反响和氧化反响、复原反响1、根本类型反响主要有化合、置换、分解、复分解四种，这种分类的依据是反响物和生成物的类别以及反响前后物质种类的多少。反响类型表达式化合反响A+B=AB分解反响AB=A+B置换反响A+BC=AC+B复分解反响AB+CD=AD+CB化学反响还有其他分类方法。例如，从得失氧的角度去分类，我们还学习了氧化反响和复原反响。2、氧化反响和复原反响根据反响中物质是否得到氧或失去氧把化学反响分为氧化反响和复原反响反响类型得失氧的情况氧化反响物质得到氧的反响〔被氧化〕复原反响物质失去氧的反响〔被复原〕以上是从不同角度对化学反响进展分类，是不是所有化学反响都可以从上述角度分类呢？3CO+Fe2O3高温＝＝2Fe+3CO2该反响是由两种化合物生成一种单质和一种化合物的反响，它不属于四种根本类型的反响中的任何一种。可见，四种根本反响类型的分类方法只能从形式上划分，不能反映化学反响的本质，也不能包括所有化学反响。2分别从氢气和氧化铜的角度分析反响类型，再从整个反响分析反响类型，你有什么体会？氧化铜的反响是失去氧的反响，属于复原反响，而氢气的反响是得到氧的反响，属于氧化反响，也就是说，在该反响中，不仅仅包括复原反响，还包括氧化反响，假设单纯说它仅属于氧化反响或复原反响都是不全面的，它把一个反响中同时发生的两个过程人为的分割开了，也不能反映该类反响的本质。由上可知，氧化反响和复原反响，既是两种性质相反的反响，又是互为条件而存在且同时进展的两种反响，即它们的关系是对立统一的关系。通过对这两个化学反响的分析，大家已认识到以前我们学习的化学反响分类方法是不完善的，没有表达其本质，则，它的本质终究是什么呢？也就是我们下面所要探究的。二、氧化复原反响我们以CuO+H2Δ=Cu+H2O为例进展分析1、从得氧失氧角度分析氧化复原反响的概念得到氧，被氧化CuO+H2得到氧，被氧化CuO+H2Δ=Cu+H2O失去氧，被复原CuO失去氧元素发生复原反响所以我们象这样一种物质被氧化，同时另一种物质被复原的反响叫做氧化复原反响。说明：“氧化〞与“复原〞尽管表现不同，彼此对立，但它们相伴而生，同时进展，是不可分割的统一整体。我们再来看以下反响，2Mg＋O2====2MgO，2Nａ＋Cｌ2====2NａCｌ、H2＋Cｌ2====2HCl，它们是氧化复原反响吗？由此可以看出，这样的分类方法也是不科学的。2、从元素化合价的升降分析氧化复原反响的概念则能否从化合价的变化来认识氧化复原反响？化合价升高，被氧化+2-200+1-2CuO+H2Δ=Cu+H化合价升高，被氧化+2-200+1-2CuO+H2Δ=Cu+H2O化合价降低，被复原同理请分析：2CuO＋C高温＝＝2Cu+CO2↑H2O+C高温＝＝H2+CO由此我们得到：物质所含元素化合价升高的反响是氧化反响，物质所含元素化合价降低的反响是复原反响。有化合价升高就必有化合价降低，有氧化反响就必有复原反响。凡有元素化合价升降的化学反响是氧化复原反响。〔这也是氧化复原反响的特征〕其中含化合价升高元素的物质是复原剂，含化合价降低元素的物质是氧化剂。没有元素化合价升降的化学反响就是非氧化复原反响。稳固练习：判断以下反响哪些是氧化复原反响，哪些是非氧化复原反响？哪个元素被氧化，哪个元素被复原？CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2H2O通电==2H2↑+O2↑CO+CuOΔ==Cu+CO22H2+O2点燃==2H2O5、在3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O反响中，被氧化的元素是〔〕A、CuB、NC、Cu和SD、O和S分析、判断反响是否为氧化复原反响，要抓住两个关键：一是准确判断各反响物、生成物中各元素的化合价及其变化；二是牢记“凡有元素化合价升降的化学反响都是氧化复原反响〞。我们先从得氧、失氧，进而又从化合价升降角度认识了氧化复原反响，但二者都未能提醒出氧化复原的本质。则，氧化复原的本质是什么呢？这是本节课我们要探讨的问题。〔设问〕试从化合价升降的角度分析钠和氯气的反响。化合价升高，被氧化2Na+Cl化合价升高，被氧化2Na+Cl2点燃＝＝2NaCl化合价降低，被复原钠从0价升高到＋1价，钠元素被氧化了氯从0价降低到－1价，氯元素被复原了。可见，用化合价变化的观点不仅能分析有氧元素得失的反响，还能分析无氧得失的反响。思考：在氧化复原反响中，为何发生元素化合价的升降？以Na和Cl2的反响为例。在离子化合物里，元素化合价的数值就是这种元素一个原子得失电子的数目。由于电子带负电荷，失去电子的原子就带有正电，这种元素的化合价为正价；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价为负价。对于钠和氯气的反响，Na原子最外层有1个电子，反响中Na失去这1个电子，化合价从0价升高到＋1价；Cl最外层有7个电子，反响中得到1个电子，化合价从0价降到－1价。因此，我们完全可以这样说：元素化合价的升或降是由于它们的原子失去或得到电子的缘故。化合价升高的价数就是失去的电子数，化合价降低的价数就是得到的电子数。例如：Mg+Cl2点燃＝＝MgCl2Mg化合价升高2价，因为失去2个电子，Cl化合价降低1价，因为得到1个电子，又因有2个Cl，所以共得到2×e-有些反响如H2与Cl2的反响并无电子的真正得失，为何元素化合价也有升有降？对于氢气和氯气的反响，H和Cl通过共用一对电子形成HCl分子。由于Cl吸引电子能力强，共用电子对偏向与Cl，氯元素化合价从0价降到－1价；共用电子对偏离于H，氢元素化合价从0价升高到＋1价。所以共用电子对的偏移也会导致化合价的升降，也符合氧化复原反响的定义。对于氧化复原反响的认识，我们应透过化合价变化这一特征现象，看到其本质原因是电子得失或偏移。这样，我们就可以从电子转移的角度重新给氧化复原反响下一个更为本质的定义。3、从电子转移的角度分析氧化复原反响的概念物质失去电子〔或共用电子对偏离〕的反响就是氧化反响；物质得到电子〔或共用电子对偏向〕的反响就是复原反响。凡有电子转移〔得失或偏移〕的反响都是氧化复原反响。说明：氧化复原反响的本质：电子的转移〔得失或偏移〕在氧化复原反响中，电子转移和化合价升降的关系：化合价升高，失电子，被氧化――――――――――――――――→－4－3－2－10＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7←―――――――――――――――化合价降低，得电子，被复原总结：两条线失电子〔或电子对偏离〕→化合价升高→被氧化→氧化反响→氧化产物得电子〔或电子对偏向〕→化合价降低→被复原→复原反响→复原产物本质特征〔口诀〕升失氧，降得还请同学们根据氧化复原反响的实质和特征总结出判断*一化学反响是否属于氧化复原反响的方法。标化合价→观察→结论〔随堂练习〕判断以下反响是否属于氧化复原反响，是的话标出元素化合价的变化。2KMnO4Δ==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2Δ==2H2O+O2↑CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4我们知道了，氧化复原反响的本质是电子的转移，特征是化合价的升降，如何在化学方程式上简要清楚地表示氧化复原的过程呢？4、“双线桥〞表示氧化复原反响分析〕以3H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O为例首先判断是否属于氧化复原反响，是则标出元素化合价的变化。0＋30＋13H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O〔设问〕假设在方程式中划这两条线，仔细看，可表示什么呢？〔讲解〕同学们答得都有道理，但由于该反响是氧化复原反响，所以无论是那一种变化，其本质都是因电子的转移，下面我们在线上用简要的文字说明其变化的过程。失6×e-，化合价升高，被氧化化合价升高的价数就是失去的电子数目。0＋30＋1其中，得到电子的物质是氧化剂；失去电子3H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O的物质是复原剂；被氧化后得到的物质是氧化产物；被复原后得到的物质是复原产物。得2×3e-，化合价降低，被复原这样，就很清楚地表示出氧化复原反响中电子转移的方向和数目，同一元素在反响前后的价态变化及氧化复原的情况和结果。这种方法即为“双线桥〞法。说明：用“双线桥〞法表示氧化复原反响，书写时注意：〔1〕首先标出变价元素的化合价。两个线桥一个在上，一个在下分布，线桥的方向是从反响物一方指向生成物一方，首尾必须对应于发生化合价变化的同种元素。〔2〕桥上标明电子得失、化合价升降、被氧化被复原等容。〔3〕“×〞号前是参加氧化复原反响的原子数目，和方程式前面系数不一定一致。“×〞号后是每一个参加氧化复原反响的原子得到或失去的电子数目，和化合价的改变量相等。〔4〕对表示电子的符号勿漏掉“e〞字右上面的“－〞〔5〕电子转移总数的计算：如例题中电子转移总数为6e-，不是12e-设问:氧化复原反响中电子得失总数是什么关系？化合价升降总数又如何？均为相等关系〔6〕得失电子总数应相等。〔可检查〕例:用双线桥分析反响，并指出化合价的升降，反响类型和得失电子数目1〕C+O2点燃＝＝CO22〕3NO2+H2O=2HNO3+NO稳固练习：用“双线桥〞法表示以下氧化复原反响。Cl2+2KI=2KCl+I2Fe+CuSO4=Cu+FeSO4MnO2+4HCl〔浓〕Δ==MnCl2+Cl2↑+2H2O(作业)用“双线桥〞法表示以下氧化复原反响。Mg+Cl2点燃＝＝MgCl22KClO3MnO2Δ==2KCl+3O2↑2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑2FeCl2+Cl2=2FeCl3Cu+2H2SO4(浓)Δ==CuSO4+SO2↑+2H2O至此我们已认识到氧化复原反响的特征是有化合价的升降，其本质是有电子转移。则，氧化复原反响与我们初中所学四种根本类型反响之间又有什么关系呢？〔板书〕5、与根本类型反响的关系思考1、为什么置换反响都属于氧化复原反响？据其特点：A+BC=AC+B反响中，既有元素化合价由0价变为正〔负〕价，又有元素化合价由正〔负〕价变为0价，即反响前后元素化合价一定发生了变化，即说一定有电子的转移，所以均为氧化复原反响。思考2：为什么复分解反响都属于非氧化复原反响？据其特点：AB+CD=AD+CB,两种化合物只