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(共45張PPT)
第一章 物質(zhì)及其變化
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
第1課時(shí)
課前預(yù)習(xí)·基礎(chǔ)回扣
必備知識(shí)梳理
第
分
部
一
一、認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)
1．從得失氧的角度
從得失氧的角度分析以下反應(yīng)，完成下表。
物質(zhì) 反應(yīng)物 發(fā)生的反應(yīng)(氧化
反應(yīng)或還原反應(yīng))
得到氧的物質(zhì) __________ __________
失去氧的物質(zhì) ________________ __________
結(jié)論：一種物質(zhì)得到氧發(fā)生__________，必然有一種物質(zhì)失去氧發(fā)生__________，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)發(fā)生的，這樣的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。
C、CO
氧化反應(yīng)
CuO、Fe2O3
還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
2．從元素化合價(jià)升降的角度
(1)對(duì)于有氧元素參加的反應(yīng)
①銅元素化合價(jià)______，發(fā)生______反應(yīng)。
②碳元素化合價(jià)______，發(fā)生______反應(yīng)。
降低
還原
升高
氧化
(2)對(duì)于無氧元素參加的反應(yīng)
例：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①銅元素化合價(jià)______，發(fā)生______反應(yīng)。
②鐵元素化合價(jià)______，發(fā)生______反應(yīng)。
(3)結(jié)論：①反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化(升降)的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。
②物質(zhì)所含元素化合價(jià)______的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，物質(zhì)所含元素化合價(jià)______的反應(yīng)是還原反應(yīng)。
③氧化還原反應(yīng)的特征：反應(yīng)前后有元素________的變化(升降)。
降低
還原
升高
氧化
升高
降低
化合價(jià)
3．從電子轉(zhuǎn)移的角度
①鈉原子______最外層1個(gè)電子，成為具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的Na＋，其化合價(jià)由0價(jià)升高為_____價(jià)，發(fā)生了______反應(yīng)，被______。
②氯原子最外層______1個(gè)電子，成為具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的Cl－，其化合價(jià)由___價(jià)降低為_____價(jià)，發(fā)生了______反應(yīng)，被______。
③在這個(gè)反應(yīng)中，氯原子和鈉原子之間發(fā)生了電子的______，分別形成陰離子和陽離子，使元素的化合價(jià)發(fā)生了變化。
失去
＋1
氧化
氧化
得到
0
－1
還原
還原
得失
④反應(yīng)過程中相應(yīng)變化關(guān)系圖
(2)在H2＋Cl2 2HCl的反應(yīng)過程中
①氫原子和氯原子都不易失去電子，都可______1個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，二者只能形成共用電子對(duì)，使雙方最外電子層都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
②共用電子對(duì)______于吸引力稍強(qiáng)的氯原子，氯元素的化合價(jià)由___價(jià)降低為_____價(jià)，被______，氯氣發(fā)生了______反應(yīng)。
③共用電子對(duì)______于吸引力稍弱的氫原子，氫元素的化合價(jià)由___價(jià)升高到_____價(jià)，被______，氫氣發(fā)生了______反應(yīng)。
獲得
偏向
0
－1
還原
還原
偏離
0
＋1
氧化
氧化
④反應(yīng)過程中相應(yīng)變化關(guān)系圖
該反應(yīng)生成的氯化氫分子因________________，而使元素的化合價(jià)發(fā)生了變化。
共用電子對(duì)偏移
(3)結(jié)論：①有電子轉(zhuǎn)移(電子得失或共用電子對(duì)偏移)的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
②元素的原子失去電子(或電子對(duì)偏離)，則元素的化合價(jià)______，物質(zhì)被______，發(fā)生______反應(yīng)；元素的原子得到電子(或電子對(duì)偏向)，則元素的化合價(jià)______，物質(zhì)被______，發(fā)生______反應(yīng)。
③氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是__________。
升高
氧化
氧化
降低
還原
還原
電子轉(zhuǎn)移
氧化還原反應(yīng)的發(fā)展歷程
1774年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫提出燃燒的氧化學(xué)說后，人們把物質(zhì)與氧結(jié)合的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)，把氧化物失去氧的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)
1
1852年，英國(guó)化學(xué)家弗蘭克蘭在研究金屬有機(jī)化合物時(shí)提出化合價(jià)的概念，并逐步得到完善以后，人們把化合價(jià)升高的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)，把化合價(jià)降低的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)
2
1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，打破了原子不可再分的傳統(tǒng)觀念，使人們對(duì)原子的結(jié)構(gòu)有了深入的認(rèn)識(shí)
3
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)氧化還原反應(yīng)中一定有氧元素的得失。(　　)
(2)氧化還原反應(yīng)中所有元素的化合價(jià)都一定發(fā)生變化。(　　)
(3)氧化還原反應(yīng)中一種元素的化合價(jià)升高，必定另一種元素的化合價(jià)降低。(　　)
(4)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化。(　　)
(5)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)一定相等。(　　)
自我測(cè)評(píng)
×
×
×
×
√
C
H
O
Cl
SO2
H2S
S
S
HCl
MnO2
Cl
Mn
二、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的兩種表示方法
1．雙線橋法
(1)含義：表示反應(yīng)前后__________由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)電子轉(zhuǎn)移的情況。如
同一元素
得到
失去
(2)注意事項(xiàng)
①箭頭、箭尾必須對(duì)應(yīng)化合價(jià)變化的同種元素的原子。
②必須注明“得到”或“失去”。
③電子轉(zhuǎn)移數(shù)用a×be－形式表示，a表示發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)的原子個(gè)數(shù)，b表示每個(gè)原子得到或失去的電子數(shù)，當(dāng)a＝1或b＝1時(shí)，要省略。
④被還原的物質(zhì)和被氧化的物質(zhì)得失電子數(shù)守恒。
2．單線橋法
(1)表示反應(yīng)過程中__________原子間的電子轉(zhuǎn)移情況，用箭頭標(biāo)明__________的方向。如
(2)單線橋表示法的特點(diǎn)
①箭頭由反應(yīng)物中____________原子指向____________原子，箭頭的指向即電子轉(zhuǎn)移的方向。
②________標(biāo)明“得到”或“失去”，只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移______。
不同元素
電子轉(zhuǎn)移
失電子元素
得電子元素
不需要
數(shù)目
1．(2022·浙江衢州高一檢測(cè))下列變化沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的是(　　)
自我測(cè)評(píng)
D
2．下列氧化還原反應(yīng)方程式表示的變化過程中，正確的是(　　)
解析：A、B中得、失電子數(shù)目不相等，錯(cuò)誤；C中應(yīng)得失1個(gè)電子，且得失電子標(biāo)反了，錯(cuò)誤。
D
課堂探究·要點(diǎn)精講
關(guān)鍵能力提升
第
分
部
二
【例1】　化學(xué)反應(yīng)按照不同的分類方法，可以分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，也可以分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。回答下列問題：
探究一　　氧化還原反應(yīng)的判斷
(1)既是氧化還原反應(yīng)又是化合反應(yīng)的為____(填序號(hào)，下同)。
(2)屬于非氧化還原反應(yīng)的為________。
(3)不屬于四種基本反應(yīng)類型的為____。
(4)屬于置換反應(yīng)的為____。
①
②⑤⑥
⑦
③
【解析】　根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征可知，凡是反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)，對(duì)比反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化可知，反應(yīng)①③④⑦中元素化合價(jià)發(fā)生了變化，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)②⑤⑥中元素化合價(jià)沒發(fā)生變化，屬于非氧化還原反應(yīng)；結(jié)合四種基本反應(yīng)類型的概念可知，既是氧化還原反應(yīng)又是化合反應(yīng)的為①；不屬于四種基本反應(yīng)類型的為⑦；屬于置換反應(yīng)的為③。
1．判斷、分析氧化還原反應(yīng)的基本思路
(1)標(biāo)化合價(jià)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式確定相關(guān)元素的化合價(jià)。
(2)比化合價(jià)：對(duì)比反應(yīng)前后同種元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)是否變化及變化趨勢(shì)判斷反應(yīng)類型。
2．確定元素化合價(jià)的方法
(1)在單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0。
(2)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再求解其他元素的化合價(jià)。
(3)有機(jī)物中碳元素化合價(jià)的確定方法：有機(jī)物中氧元素的化合價(jià)為－2，氫元素的化合價(jià)為＋1。利用各元素正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0的原則確定碳元素的化合價(jià)。例如，設(shè)乙酸(C2H4O2)中C的平均化合價(jià)為x，滿足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，則x＝0。
(4)“根”(又叫原子團(tuán))的化合價(jià)的代數(shù)和等于“根”所帶電荷數(shù)目，符號(hào)與電荷類型相同。如硫酸根(SO )：(＋6)＋(－2)×4＝－2，銨根離子(NH )：(＋1)×4＋(－3)＝＋1。
3．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型之間的關(guān)系
微點(diǎn)撥：有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化：3O2放電 2O3，不屬于氧化還原反應(yīng)。
【變式訓(xùn)練1】　磷單質(zhì)在反應(yīng)4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中的變化是(　　)
A．被氧化
B．被還原
C．既被氧化又被還原
D．既未被氧化又未被還原
解析：標(biāo)出磷元素的化合價(jià)：由反應(yīng)前的0價(jià)，部分升高為KH2PO2中的＋1價(jià)，被氧化；另一部分降低為PH3中的－3價(jià)，被還原。
C
【例2】　下列單、雙線橋的表示方法正確的是(　　)
探究二　　電子轉(zhuǎn)移的表示方法
C
【解析】　鈉元素的化合價(jià)升高，氯元素的化合價(jià)降低，Na失電子，Cl得電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2e－，A錯(cuò)誤；Cl元素的化合價(jià)既升高又降低，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為e－，B錯(cuò)誤；Fe元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e失電子，Cl得電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6e－，C正確；Fe元素的化合價(jià)升高，H元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e失電子，H得電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2e－，D錯(cuò)誤。
電子轉(zhuǎn)移標(biāo)注的分析步驟
1．雙線橋法
2．單線橋法
【變式訓(xùn)練2】　已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解，其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)被氧化的元素是_____，被還原的元素是____，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是_____，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_________。
Cu
N
Cu
HNO3
(2)用雙線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
__________________________________。
(3)用單線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
___________________________________________________。
解析：由化學(xué)方程式可知，銅元素化合價(jià)升高，從0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，被氧化；氮元素化合價(jià)降低，從＋5價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，被還原。故Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，HNO3發(fā)生還原反應(yīng)。
隨堂檢測(cè)·知識(shí)鞏固
即時(shí)演練達(dá)標(biāo)
第
分
部
三
1．(2022·貴州黔東南高一檢測(cè))詩詞是中華民族的文化瑰寶。下列詩詞中不涉及氧化還原反應(yīng)的是(　　)
A．爆竹聲中一歲除 B．吹盡狂沙始到金
C．野火燒不盡 D．蠟炬成灰淚始干
解析：爆竹聲中一歲除，涉及元素化合價(jià)變化，屬于氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；吹盡狂沙始到金，為物理法淘金，不涉及氧化還原反應(yīng)，B正確；野火燒不盡，蠟炬成灰淚始干，存在燃燒現(xiàn)象，燃燒屬于氧化還原反應(yīng)，C、D錯(cuò)誤。
B
2．從元素化合價(jià)變化的角度分析，下列反應(yīng)中，畫線的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)的是(　　)
C
解析：該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；CuO―→Cu，銅元素由＋2價(jià)降低到0價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Fe―→FeCl2，鐵元素由0價(jià)升高到＋2價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；HCl―→H2，氫元素由＋1價(jià)降低到0價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
3．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系如圖所示，下列化學(xué)反應(yīng)屬于陰影區(qū)域的是(　　)
D
解析：陰影區(qū)域的反應(yīng)必須屬于氧化還原反應(yīng)，且不屬于化合、分解、置換反應(yīng)。A項(xiàng)，該反應(yīng)既屬于分解反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，不屬于氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，該反應(yīng)既屬于化合反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，但不屬于化合、分解、置換反應(yīng)中的任意一種，故屬于陰影區(qū)域。
4．在反應(yīng)中，元素X的原子將電子轉(zhuǎn)移給元素Y的原子，則下列說法正確的是(　　)
①元素X被氧化?、谠豗被氧化?、墼豖發(fā)生還原反應(yīng)　④元素Y發(fā)生還原反應(yīng)
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
解析：反應(yīng)中，元素X的原子將電子轉(zhuǎn)移給元素Y的原子，則X失去電子，Y得到電子，則X被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，①正確，③錯(cuò)誤；Y被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，②錯(cuò)誤，④正確。
D
鋁
失去
氮
還原
(2)上述反應(yīng)是否屬于四種基本類型？____(填“是”或“否”)。
(3)用雙線橋法表示出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
___________________________。
解析：在題述反應(yīng)中，Al由0價(jià)升高到＋3價(jià)，失去電子，被氧化；N由＋5價(jià)降低到0價(jià)，得到電子，被還原。
否

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