資源簡介

(共49張PPT)
第一章 物質及其變化
第三節 氧化還原反應
1. 3. 1 氧化還原反應
H
Cl
為什么切開的蘋果表面顏色會逐漸變深？
【資料卡片】蘋果中有一種酚類物質極易被氧化，在酚酶的作用下會與空氣中的氧氣反應，生成褐色的醌類物質，從而導致變色，這種變化稱為食物的酶促褐變
為什么喝紅酒之前要先把紅酒倒入醒酒器中，敞口放置一段時間后，喝起來更加綿柔滑潤，更加可口？
【資料卡片】葡萄皮中含有大量的單寧，會讓口感變得更加生硬，甚至是苦澀。醒酒能有效地使酒中的單寧發生氧化，使其口感變得更柔順，強化口感
學習目標
1、通過對化合價的分析，認識氧化還原反應的規律，并對常見的化學反應進行分類。
2、基于化合價變化與電子轉移的相關性，從微觀上認識氧化還原反應的本質，能對其進行分析。
化學反應
按反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少(從形式上)
化合反應 A + B → AB
分解反應 AB → A + B
置換反應 A + BC → B + AC
復分解反應 AB + CD → AD + BC
按參加反應的微粒是否有離子參與(從本質上)
離子反應
非離子反應(分子反應)
按反應中有無電子轉移(從本質上)
氧化還原反應
非氧化還原反應
【思考與討論】判斷下列反應屬于什么基本反應類型？
① CaO + H2O = Ca(OH)2
② NaOH + HCl = NaCl + H2O
③ 2Na + Cl2 = 2NaCl
④ CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
⑤ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
⑥ 2H2O = 2H2↑ + O2↑
⑦ CaCO3 = CaO + CO2↑
⑧ CuO + H2 = Cu + H2O
⑨ Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
通電
高溫
△
高溫
點燃
(化合反應)
（置換反應）
（復分解反應）
（分解反應）
（化合反應）
（復分解反應）
（分解反應）
（置換反應）
拉瓦錫
“燃燒氧化學說”
1774年，法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說（即燃燒是物質與氧氣的反應）后，人們把物質與氧結合的反應叫做氧化反應，把氧化物失去氧的反應叫做還原反應。
從得失氧的角度認識氧化還原反應
得到氧，被氧化，發生氧化反應
失去氧，被還原，發生還原反應
同時發生
↑
得到氧，被氧化，發生氧化反應
失去氧，被還原，發生還原反應
同時發生
從得失氧的角度認識氧化還原反應
有物質得氧的同時一定有物質失氧，即氧化反應和還原反應是在一個反應中同時發生，這就是氧化還原反應
物質 反應物 發生的反應(氧化反應或還原反應)
得氧物質
失氧物質
C
CO
氧化反應
CuO
Fe2O3
還原反應
【思考與討論】
（1）請根據初中學過的氧化反應和還原反應的知識，分析以下反應，完成下表。
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高溫
高溫
物質 反應物 發生的反應 (氧化反應或還原反應) 化合價變化
得氧物質 C、CO 氧化反應
失氧物質 CuO、 Fe2O3 還原反應
（2）請標出以上反應中各物質所含元素的化合價，比較反應前后價態有無變化
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高溫
高溫
升高
降低
0
+2
0
+4
+3
+2
0
+4
氧化還原反應中某些元素的化合價在反應前后發生了變化
氧化反應和還原反應：
氧化反應：物質所含元素化合價升高的反應
還原反應：物質所含元素化合價降低的反應
1、氧化還原反應定義：
凡是有元素化合價升降的反應都是氧化還原反應
從化合價升降的角度認識氧化還原反應
判斷依據(重要特征)
弗蘭克蘭
“化合價”
1852年，英國化學家弗蘭克蘭在研究金屬有機化合物時提出化合價的概念，并逐步得到完善以后，人們把化合價升高的反應叫做氧化反應，把化合價降低的反應叫做還原反應。
練習：計算下列物質中劃線元素的化合價。
① KMnO4 _____
② K2Cr2O7 _____
③ KClO3 _____
④ Cu2(OH)2CO3 _____
⑤ CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-中C的化合價 _____
+7
+6
+2
+5
+4
常見元素和原子團化合價（順口溜）
正一鉀鈉銀和氫
正二鎂鈹鈣鋇鋅
銅正一二，鋁正三
正四硅，鐵二三
氧硫負二，氟氯溴碘負一
負一硝酸氫氧根
負二硫酸碳酸根
正一價的是銨根
幾種常見變價元素的化合價
元素 化合價及實例
H +1：H+　 0：H2　 -1：NaH
C +4：CO2　 +2：CO　 0：C　 -4：CH4
N +5：HNO3　 +4：NO2　 +3：HNO2　
+2：NO　 +1：N2O　 -3：NH3
O 0：O2　 -1：H2O2、Na2O2　 -2：H2O
S +6：H2SO4、SO3　 +4：SO2　 0：S　 -2：H2S
Cl +7：HClO4　 +5：KClO3　 +3：HClO2　
+1：HClO　 0：Cl2　 -1：Cl-
Fe +3：Fe3+　 +2：Fe2+
Mn +7：MnO4-　 +6：MnO42-　 +4：MnO2　 +2：Mn2+
氧化還原反應
非氧化還原反應
根據是否有
元素化合價變化
1、下列反應中，屬于非氧化還原反應的是（ ）
A. Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O
B. 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
C. Na2O2 + SO2 = Na2SO4
D. 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O
0
-1
+1
+4
+5
+2
-1
+4
-2
+6
D
2、下列反應轉化關系(未配平)肯定不正確的是（ ）
A. S + KOH → K2SO3 + K2S + H2O
B. FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O
C. Cu2O + H2SO4 → CuSO4 + Cu + H2O
D. NH4NO3 → N2O + H2O
氧化還原反應中一定同時存在元素化合價的升高與降低
B
0
+4
-2
+2
+3
+1
+2
0
-3
+5
+1
Fe元素由0價升高到+2價，Fe被氧化，發生氧化反應
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
0
+2
化合價升高，被氧化，發生氧化反應
0
+2
化合價降低，被還原，發生還原反應
Cu元素由+2價降低到0價，CuSO4被還原，發生還原反應
練習：模仿上面的圖示，表示如下反應：
0
+1
-1
0
化合價升高，被氧化，發生氧化反應
化合價降低，被還原，發生還原反應
答：并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應，得氧和失氧的反應只是氧化還原反應中的一部分。
反應前后凡是有元素化合價變化的化學反應都是氧化還原反應。
提問：氧化還原反應是否一定要有氧參與？
1、判斷下列過程是氧化反應還是還原反應？
Fe → Fe2O3 Cu → CuCl2
N2 → NH3 FeCl2 → FeCl3
0
+3
0
+2
0
-3
+2
+3
氧化反應
氧化反應
還原反應
氧化反應
氧化還原反應
有得氧、
失氧的反應
有化合價
升降的反應
2、氧化還原反應的特征(判斷依據)：
反應前后元素化合價發生變化
提問：化合價的升降與電子轉移有什么關系，氧化還原反應的實質是什么？
1897年，英國物理學家湯姆孫發現了電子，打破了原子不可再分的傳統觀念，使人們對原子的結構有了深入的認識。在此基礎上，人們把化合價的升降與原子最外層電子的得失和共用聯系起來，將原子失去電子（或電子對偏離）的過程叫做氧化反應，把原子得到電子（或電子對偏向）的過程叫做還原反應。
湯姆孫
“發現電子”
氧化還原反應
3、氧化還原反應的本質(微觀角度)：
反應前后原子有電子轉移(電子得失或共用電子對偏移)
有得氧、
失氧的反應
有元素化合價
升降的反應
有電子
轉移的反應
●
Na
Cl
● ●
●
●
● ●
●
● ●
●
●
● ●
●
●
Cl-
Na+
氧化還原反應的本質 —— 電子的得失
Cl-
Na+
0
+1
-1
0
氧化反應(化合價升高)的實質是原子失去電子的過程
還原反應(化合價降低)的實質是原子得到電子的過程
鈉與氯氣反應的動畫演示
電子得失的動畫演示
提問：有的電解質是以分子形式存在的，既然該物質不是以離子形式存在，那么形成該物質的過程中就不會有電子的轉移？
以H2和Cl2反應生成HCl為例來分析此類物質形成過程中化合價變化的原因:
以上過程中，元素化合價的變化是如何實現的呢？
H2 + Cl2 2HCl
0
0
+1
-1
●
●●
●
●
●●
●
H原子達到穩定結構
Cl原子達到穩定結構
Cl
H
+1
-1
氧化還原反應的本質 —— 共用電子對的偏移
H2 + Cl2 2HCl
0
0
+1
-1
氧化反應(化合價升高)的實質是原子電子對偏離的過程
還原反應(化合價降低)的實質是原子電子對偏向的過程
氫氣與氯氣反應的動畫演示
從電子轉移的角度認識氧化還原反應
0
+1
-1
0
失去電子，化合價升高，
被氧化，發生氧化反應
得到電子，化合價降低，
被還原，發生還原反應
0
+1
-1
0
電子對偏離，化合價升高，
被氧化，發生氧化反應
電子對偏向，化合價降低，
被還原，發生還原反應
電子轉移(得失電子或共用電子對偏移)是化合價變化的實質，
也是氧化還原反應發生的實質
氧化還原反應：有電子轉移(得失電子或共用電子對偏移)的反應
氧化還原反應
原子失電子或電子對偏離
元素化合價升高
被氧化
原子得電子或電子對偏向
元素化合價降低
被還原
（本質判據）
（特征判據）
氧化反應
還原反應
“升 失 氧、 降 得 還”
有得氧、
失氧的反應
有元素化合價
升降的反應
有電子
轉移的反應
H
N
●●
●
●
【思考與討論】根據上面的分析，請回答NH3中N和H的化合價為什么分別是-3價和+1價？
●
●
●
H
●
H
H
N
●●
●
●
●
●
●
H
●
H
NH3中N和H之間形成了3個共用電子對，其中3個共用電子對都偏向N，所以N顯-3價；3個H中每個H都有1個共用電子對偏離，所以3個H都顯+1價
-3
+1
+1
+1
【思考與討論】判斷下列反應哪些屬于氧化還原反應？
① CaO + H2O = Ca(OH)2
② NaOH + HCl = NaCl + H2O
③ 2Na + Cl2 = 2NaCl
④ CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
⑤ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
⑥ 2H2O = 2H2↑ + O2↑
⑦ CaCO3 = CaO + CO2↑
⑧ CuO + H2 = Cu + H2O
⑨ Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
通電
高溫
△
高溫
點燃
(化合反應)
（置換反應）
（復分解反應）
（分解反應）
（化合反應）
（復分解反應）
（分解反應）
（置換反應）
√
√
√
√
√
提問：
（1）化合反應、分解反應 氧化還原反應；
（2）置換反應 氧化還原反應；
（3）復分解反應 氧化還原反應。
（選填“一定是”、“一定不是”、“不一定是”）
不一定是
一定是
一定不是
氧化還原反應與四大基本反應類型的關系
①置換反應
②有單質參加的化合反應
③有單質生成的分解反應
全部屬于氧化還原反應
提問：有單質參加或生成的化學反應一定是氧化還原反應嗎？
同素異形體之間的轉化
3O2 = 2O3
放電
氧化還原反應與四大基本反應類型的關系
氧化還原反應
非氧化還原反應
復分解反應
置換反應
化合反應
分解反應
1、氧化還原反應與四種基本反應類型的關系如圖所示。下列化學反應屬于陰影部分的是（ ）
A. 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
B. 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
C. 4Fe(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
D. Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl
A
一、氧化還原反應
1、從得氧失氧角度分析:
一種物質得到氧被氧化，同時另一種物質失去氧被還原的反應是氧化還原反應。
說明：僅局限于得氧失氧的反應。
2、從化合價升降角度分析:
有元素化合價升降的化學反應是氧化還原反應。
說明：元素化合價升降是氧化還原反應的表觀特征，可作為氧化還原反應的判斷依據。
3、從電子轉移角度分析:
有電子轉移(得失或偏移)的化學反應是氧化還原反應。
說明：氧化還原反應的本質是電子轉移，化合價升降是電子轉移的表現形式。
二、氧化還原反應與四大基本反應類型的關系
1、下列反應屬于氧化還原反應的是（ ）
A. CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
B. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
C. 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
D. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
C
△
2、下列變化屬于氧化反應的是（ ）（雙選）
A. Fe2O3 → Fe B. C → CO2
C. Na2CO3 → CO2 D. Al → Al2O3
BD
3、請把符合要求的化學方程式的編號填入括號內：
（1）是分解反應又是氧化還原反應的是（ ）
（2）是分解反應不是氧化還原反應的是（ ）
（3）是化合反應又是氧化還原反應的是（ ）
（4）是化合反應不是氧化還原反應的是（ ）
（5）不屬于四種基本反應類型的氧化還原反應的是（ ）
A. 2KClO3 = 2KCl + 3O2↑
△
MnO2
B. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
點燃
E. NH4HCO3 = NH3↑ + H2O + CO2↑
△
D. CaO + CO2 = CaCO3
C. Cl2 + H2O = HCl + HClO
A
E
B
D
C
4、下列化學反應中，不屬于氧化還原反應的是（ ）
A. 3CuS + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓ + 4H2O
B. 6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O
C. Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaOH
D. Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe
C
高溫
5、下列各式中，當左邊物質生成右邊物質時，畫橫線的元素是被氧化還是被還原？
（1）NaCl→Cl2 （2）KMnO4→MnCl2
（3）Fe2O3→Fe （4）CO→CO2
被氧化
被還原
被還原
被氧化
-1
0
+7
+2
+3
0
+2
+4
6、下列哪個化學反應是二氧化硫被還原的反應（ ）
A. SO2 + 2H2O + Cl2 = H2SO4 + 2HCl
B. SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S↓
C. SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
D. SO2 + Na2CO3 = Na2SO3 + CO2
B
7、某元素從化合態到游離態，該元素（ ）
A. 一定被氧化
B. 一定被還原　　
C. 可能被氧化，也可能被還原
D. 化合價降低為0
C

展開更多......

收起↑