第3节氧化还原反应第1课时（导学案）化学鲁科版2019

第三节氧化还原反应第1课时认识氧化还原反应一、知识目标1.理解氧化还原反应的定义和特征，能从化合价升降的角度判断氧化反应和还原反应。2.掌握氧化还原反应的实质是电子的转移，理解化合价升降与电子得失的关系。3.学会用双线桥法和单线桥法表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过分析生活和生产中的氧化还原反应现象，从宏观上认识氧化还原反应的特征；从微观角度探究化合价变化的原因，理解氧化还原反应的实质。2.证据推理与模型认知：通过实验探究和实例分析，建立氧化还原反应的概念模型，能运用该模型判断氧化还原反应，分析氧化还原反应中电子转移的情况。3.科学态度与社会责任：通过对氧化还原反应中电子转移的探究，培养科学探究能力和创新思维，体会实验在化学研究中的重要作用。一、学习重点1.氧化还原反应的特征和实质。2.用双线桥法和单线桥法表示电子转移。二、学习难点1.从微观角度理解氧化还原反应的实质。2.正确使用双线桥法和单线桥法表示电子转移。一、认识氧化还原反应1．从化合价升降角度认识氧化还原反应：（1）氧化反应：反应物所含某种或某些元素化合价升高的反应。（2）还原反应：反应物所含某种或某些元素化合价降低的反应。2．从电子转移角度认识氧化还原反应：（1）元素化合价变化的实质。2Na+Cl22NaCl①钠原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应；②氯原子得到电子，化合价降低，发生还原反应。（2）结论①氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；②氧化还原反应的实质是发生了电子转移。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(2)注意事项①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；②必须注明“得到”或“失去”；③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。如：(3)巧记口诀先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。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(2)注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；②要用箭号标明电子转移的方向；③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。如：(3)巧记口诀先确定变价元素，再计算价态变化；桥上标明电子数，箭头还原到氧化。一、认识氧化还原反应活动一：氧化还原反应的特征问题探究：在之前的化学学习中，我们也接触过一些化学反应，像铜丝在空气中加热、用氢气还原氧化铜、铁丝插入硫酸铜溶液以及向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液等。仔细回顾这些反应，你能写出涉及到的化学方程式及离子方程式吗？在这些反应中，铜元素发生了哪些变化？前三个反应与最后一个反应的特征有什么不同？前三个反应的本质是怎样的？含有铜元素的物质在这些反应中各表现出什么性质？解答：化学方程式：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4H2+CuO=Cu+H2OFe+CuSO4=Cu+FeSO42Cu+O2=2CuO离子方程式：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+2OH+Cu2+=Cu（OH）2第一个反应中的化合价由0价变为了+2价第二个反应痛的化合价由0价变为了+2价第三个反应中的化合价由0价变为了+2价第四个反应中的化合价未发生变化在前三个化学反应中，铜的化合价均发生了变化，而在第四个反应中，铜的化合价没有发生变化。活动二：典例精讲典例1：下列反应中，不属于氧化还原反应的是()A.3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2OB.6KOH+3Cl2===5KCl+KClO3+3H2OC.Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOHD.Fe2O3+2Al===Al2O3+2Fe解答：C解析：判断一个反应是否为氧化还原反应，关键看反应前后元素化合价是否有变化。A选项中，(CuS)中(S)元素化合价升高，(HNO3)中(N)元素化合价降低；B选项中，(Cl2)中(Cl)元素化合价既有升高又有降低；D选项中，(Al)元素化合价升高，(Fe)元素化合价降低；而C选项中各元素化合价均无变化，所以不属于氧化还原反应。典例2：下列各式中，当左边物质生成右边物质时，画横线的元素是被氧化还是被还原？(1)NaCl→Cl2(2)KMnO4→MnCl2(3)Fe2O3→Fe(4)CO→CO2解答：(1)被氧化；(2)被还原；(3)被还原；(4)被氧化解析：判断元素被氧化还是被还原，看元素化合价的变化，化合价升高被氧化，化合价降低被还原。(1)中(Cl)元素从(1)价变为(0)价，化合价升高，被氧化；(2)中(Mn)元素从(+7)价变为(+2)价，化合价降低，被还原；(3)中(Fe)元素从(+3)价变为(0)价，化合价降低，被还原；(4)中(C)元素从(+2)价变为(+4)价，化合价升高，被氧化。活动三：知识延伸问题探究：分析下列反应，从四大基本反应类型的角度进行分类，并指出哪些反应属于氧化还原反应化学反应基本类型氧化还原反应解答：化学反应基本类型氧化还原反应分解反应氧化还原反应置换反应氧化还原反应分解反应非氧化还原反应化合反应氧化还原反应复分解反应非氧化还原反应置换反应氧化还原反应复分解反应非氧化还原反应复分解反应非氧化还原反应化合反应非氧化还原反应氧化还原反应的实质活动一：情景探究问题思考：就钠在氯气中燃烧实验中，回答以下问题：1.从微观角度看，钠原子和氯原子在反应中是如何变化的？2.当原子最外层电子数为多少时达到稳定结构？解答：1.钠原子最外层有1个电子，容易失去1个电子形成Na+；氯原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成Cl。2.根据八隅体规则，当原子的最外层电子数为8（只有一个电子层时，为2）最稳定。活动三：实验探究进行试验：取适量硫酸铜溶液于烧杯中，将铁钉和石墨电极两端分别连接上导线，如图所示连接装置，将两电极放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，观察并记录现象。现象记录：在实验过程中，电流表的指针发生明显偏转，证明在反应过程中有电子的转移。现象思考：电流表偏转说明了什么？解答：氧化还原反应发生过程中有电流产生，即有电子转移。这就证明氧化还原反应的实质就是电子的迁移。氧化还原反应中电子转移的表示方法活动一：方法学习问题思考：1.双线桥法的基本步骤是什么？2.单线桥法的注意事项有哪些？解答：1.双线桥法的基本步骤是标变价、连双线、注得失，即正确标出反应前后各元素化合价明确变价元素的化合价升降关系，一条线始于反应物中的降价元素，止于产物中同种元素，另一条线始于反应物中的升价元素，止于产物中同种元素，正确标出反应前后“得到”电子或“失去”电子总数，转移电子数等于价态变化原子个数×每个原子得失电子数。2.单线桥法的注意事项：单线桥必须画在反应物中，箭头指向得电子元素，箭尾指向失电子元素，标明电子转移的总数，不标“得、失”。活动二：典例精讲典例1：请同学们用双线桥法标出以下反应的电子转移：Zn＋H2SO4==ZnSO4＋H2↑Fe2O3＋3CO==2Fe＋3CO2解答：典例2：请同学们用双线桥法表示下列方程式中的电子转移情况解答：1.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系（1）置换反应一定是氧化还原反应；（2）复分解反应一定不是氧化还原反应；（3）有单质参加的化合反应是氧化还原反应；（4）有单质生成的分解反应是氧化还原反应。2.氧化还原反应中电子转移的表示方法项目双线桥法单线桥法表示表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果表示的是被氧化的元素与被还原的元素之间电子转移的结果含义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反映的是氧化剂和还原剂之间电子转移的关系项目双线桥法单线桥法基本步骤①标出有化合价变化的元素的化合价；②在反应物到生成物之间画一个箭头，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一元素；③分析化合价的变化，找出反应中得失电子情况（写成“a×be－”形式，a代表原子个数，b代表一个原子得失电子的个数）；④将转移电子数标在线上①标出有化合价变化的元素的化合价；②在被氧化的元素和被还原的元素之间画一个箭头，箭头出发是失电子的元素，指向得电子的元素；③求出电子转移的总数；④将转移电子总数标在线上举例1.下列变化过程中得到电子的是(AD)A．MnO₂→Mn²⁺B．CuO→CuCl₂C．Ag⁺→Ag₂OD．Sn⁴⁺→Sn²⁺【解析】得到电子，元素的化合价降低。A选项中，Mn元素从+4价降低到+2价，得到电子；B选项中，Cu元素化合价均为+2价，化合价未发生变化；C选项中，Ag元素化合价均为+1价，化合价未发生变化；D选项中，Sn元素从+4价降低到+2价，得到电子。所以解答选AD。2.某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素(C)A．一定得到电子B．一定失去电子C．可能被氧化也可能被还原D．以上都不是【解析】元素由化合态变为游离态，其化合价可能升高也可能降低。若化合价升高，则失去电子，被氧化；若化合价降低，则得到电子，被还原。例如，HCl中的Cl⁻被氧化为Cl₂，CuO中的Cu²⁺被还原为Cu。所以该元素可能被氧化也可能被还原，解答选C。3.下列电子转移的表示方法中正确的是(D)【解析】由于题目中未给出具体的电子转移表示方法选项内容，无法进行详细解析。一般判断电子转移表示方法是否正确，要依据双线桥法和单线桥法各自的规则，如双线桥要标明“得到”或“失去”字样，箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素等；单线桥必须画在反应物中，箭头指向得电子元素，箭尾指向失电子元素，标明电子转移总数但不标“得、失”等。考点1氧化还原反应的判断1.下列反应属于氧化还原反应的是A．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3B．CO2+H2O=H2CO3【答案】C2.下列反应中，是非氧化还原反应的是③2HgO2Hg＋O2↑④CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O⑤MnO2＋4HClMnCl2＋C12↑＋2H2OA．②④B．①③C．①②③D．②④⑤【答案】A【解析】氧化还原反应的判断依据是看反应前后是否有元素的化合价发生变化，若无属非氧化还原反应，①氢气中的氢元素由0价升高到+1价，氯气中的氯元素由0价降低到1价，属氧化还原反应；②各元素化合价均未改变，属非氧化还原反应；③氧化汞中汞元素化合价降低氧元素化合价升高，属氧化还原反应；④各元素化合价均未改变，属非氧化还原反应；⑤二氧化锰中锰元素化合价降低，盐酸中氯元素化合价升高，属氧化还原反应；A项正确。考点2氧化还原反应与四种基本反应类型的关系3.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示，正确的是()【答案】A【解析】复分解反应都是非氧化还原反应，由此可判断B、C、D选项均不正确。4.下图为四大基本反应类型与氧化还原反应的关系，下列反应属于标色区域“X”的是A．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑B．NH4ClNH3+HClC．Cl2+H2OHCl+HClOD．CuSO4+Fe=Cu+FeSO4【答案】B【解析】图中区域“X”不属于氧化还原反应，也不属于置换、复分解、化合反应，属于分解反应。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑属于分解反应，同时也是氧化还原反应，A不符合；NH4ClNH3+HCl属于分解反应，不是氧化还原反应，B符合；Cl2+H2OHCl+HClO属于氧化还原反应，C不符合；CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4属于氧化还原反应，D不符合。考点3氧化还原反应中的电子转移5.下列反应中，电子转移方向和数目正确的是()【答案】D【解析】选项A中应该转移2个电子；选项B中是亚铁离子被氧化为铁离子，失去电