資源簡介

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化 學
通用類
主題二 化學反應及其規律
2.1 氧化還原反應
主題二 化學反應及其規律 2.1 氧化還原反應
學習目標
1.了解氧化還原反應的相關概念及基本特征，學會從化合價變化角度確認氧化還原反應，強化分類觀。
2.回顧四大基本反應類型，認識其與氧化還原反應的聯系，掌握氧化還原反應的本質是原子間電子的轉移。
3.知道常見的氧化劑和還原劑，了解生產、生活中的氧化還原反應，能應用氧化還原反應的知識分析和解釋金屬腐蝕的原因并提出防護建議。
情境與問題
（a）生銹的鐵樁
(b)生銹的鑄鐘
觀察圖片，并結合生活常識和所學化學知識，判斷這些“銹”是什么物質？想一想金屬生銹過程中發生了什么變化？它們屬于什么類型的反應？
情境與問題
點撥
“銹”是金屬與空氣中的氧氣、水、二氧化碳等作用的產物，
紅棕色的銹是氧化鐵的水合物，孔雀綠色的銹是堿式碳酸銅。
金屬生銹的過程本質上是金屬發生氧化反應的過程。
鐵生銹的化學方程式（初中）
4Fe+ 3O2==2Fe2O3
？
一.氧化還原反應
觀察與認知
觀察圖片，寫出其化學反應方程式，并結合初中學過的四大類基本反應，判斷下列反應的類型。
提示：AlCl3+ 3NH3 H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
點燃
a.復分解反應
b.
c.化合反應
b.c.屬于氧化還原反應
燃燒、金屬的銹蝕等都是常見的氧化還原反應
？
一.氧化還原反應
利用初中學過的化學知識，小組合作從得氧失氧角度分析氫氣還原氧化銅的反應。
CuO+ H2 Cu+ H2O
△
失去氧，被還原
得到氧，被氧化
CuO Cu 還原反應
H2 H2O 氧化反應
失氧
得氧
像氫氣與氧化銅的反應，就稱為氧化還原反應。
氧化反應和還原反應同時發生，相互依存。
？
一.氧化還原反應
標出氫氣還原氧化銅反應中各個元素的化合價，小組討論：反應前后元素化合價發生了怎樣的變化？
CuO+ H2 Cu+ H2O
△
化合價升高
化合價降低
CuO Cu 還原反應
H2 H2O 氧化反應
失氧
得氧
+2
0
0
+1
總結
氧化還原反應中有元素化合價變化
？
觀察與認知
標出下列反應在反應前后各元素的化合價，討論總結氧化還原反應與元素化合價變化的關系。
① C+ O2 CO2
點燃
② Fe+ CuSO4 FeSO4 + Cu
③ NaOH+ HCl NaCl+ H2O
① ② 反應前后元素化合價發生了改變，③未發生改變。
點撥
凡是反應前后元素化合價有變化的反應都是氧化還原反應。
其中化合價升高的反應稱為氧化反應，化合價降低的反應稱為還原反應。
氧化還原反應不一定有氧的參與。所以從得氧、失氧的角度來分析氧化還原反應有其局限性。
？
一.氧化還原反應
氧化還原反應的特征是反應前后元素的化合價有變化。
什么原因導致反應前后元素化合價變化？
結合鈉和氯氣、氫氣和氯氣的反應以及H、Na、Cl的原子結構示意圖，
小組討論：為什么反應后H、Na元素顯+1價，Cl元素顯-1價？
2Na+ Cl2 2NaCl
點燃
H2+ Cl2 2HCl
點燃
？
一.氧化還原反應
達到 8 電子穩定結構
電子轉移
引起Na元素和Cl元素化合價的變化
失去一個電子
得到一個電子
氯化氫分子形成示意圖
共用電子對偏向于氯原子而偏離于氫原子。
氫元素化合價從 0 價升高到 +1 價，發生了氧化反應；
而氯元素化合價從 0 價降低到 -1 價，發生了還原反應。
氫、氯原子各提供最外層的 1 個電子形成一個共用電子對，使雙方都達到穩定結構。氯原子吸引共用電子對的能力比氫原子要強一些。
？
一.氧化還原反應
氧化還原反應中，電子得失或電子對偏移是導致元素化合價變化的根本原因。
且得電子總數等于失電子總數
（或者說，化合價降低總數等于化合價升高總數）。
本質
電子得失
（電子對偏移）
把有電子得失或共用電子對偏移的反應
稱為氧化還原反應。
？
一.氧化還原反應
氧化還原反應與四種基本反應有什么關系？
依據氧化還原反應的定義，小組合作繪制四種化學反應基本類型與氧化還原反應的交叉分類示意圖，并列舉具體的化學反應加以說明。
氧化還原反應與四種化學反應基本類型的關系示意圖
？
二.氧化劑和還原劑
觀察與認知
觀察下列氧化還原反應，找一找哪種反應物中含有化合價升高的元素？哪種反應物中含有化合價降低的元素？小組討論：應當如何定義這樣的反應物？
① Cu+ 4HNO3 (濃） Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O
點燃
② H2+ Cl2 2HCl
0
+5
+2
+4
0
0
+1
-1
？
二.氧化劑和還原劑
記憶口訣
點撥
在氧化還原反應中，元素的原子失去電子（或共用電子對偏離）——元素的化合價升高——含有該元素的反應物稱為還原劑；
元素的原子得到電子（或共用電子對偏向）——元素的化合價降低——含有該元素的反應物稱為氧化劑。
發生氧化還原反應后生成的物質分別稱為氧化產物和還原產物。
還原劑，失電子，化合價升高，被氧化；
氧化劑，得電子，化合價降低，被還原。
失
升
氧
得
降
還
二.氧化劑和還原劑
交流與討論
在有些氧化還原反應中，氧化劑和還原劑是同一種物質，這種反應稱為“自身氧化還原反應”，又稱歧化反應。
2KClO3 2KCl+3O2 ↑
△
+5
-2
-1
0
KClO3既是氧化劑又是還原劑
二.氧化劑和還原劑
利用氧化還原反應的知識分析鐵生銹的過程，寫出反應方程式，指出其中的氧化劑和還原劑，并結合Fe原子結構，小組討論：分析預測Fe元素不同價態物質的氧化性和還原性。
4Fe+ 3O2 + 2nH2O 2Fe2O3 nH2O
Fe Fe2O3 nH2O，Fe元素化合價升高，被氧化，單質Fe是還原劑。
O2 H2O，O元素化合價降低，被還原，氧氣是氧化劑。
失電子
得電子
二.氧化劑和還原劑
0
+2
+3
Fe
還原性
還原性、氧化性
氧化性
對于同一元素而言：
（1）最低價態時，具有還原性；
（2）中間價態時既有氧化性又有還原性
（3）最高價態時只有氧化性。
1.常見的氧化劑有：
①典型的非金屬單質，
如： F2、O2、Cl2、Br2
②有變價元素的高價態化合物或離子，
如：KMnO4、濃H2SO4、HNO3、H+、HClO
③金屬陽離子，
如：Fe3+、Cu2+
二.氧化劑和還原劑
2.常見的還原劑有：
①典型的金屬單質，
如：K、Ca、Na、Mg、Al
②某些非金屬單質及其化合物，
如：H2、C、CO 、S
③有變價元素的最低價態化合物或離子，
如：H2S、HI、HBr, NH3、S2－、I－、Fe2+,Br－
二.氧化劑和還原劑
3.具有中間價態原子的物質，既能表現氧化性，又能表現還原性
例如：
Fe Fe2+ Fe3+ ； H2O H2O2 O2 ；
0 +2 +3 -2 -1 0
S SO32－ SO42－
0 +4 +6
二.氧化劑和還原劑
二.氧化劑和還原劑
還原劑
反應物
氧化劑
還原性
性質
氧化性
失電子
能力
得電子
被氧化
過程
被還原
氧化反應
反應
還原反應
氧化產物
產物
還原產物
失電子，化合價升高，發生氧化反應
得電子，化合價降低，發生還原反應
【例題】
指出下列氧化還原反應的氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物：
反應 氧化劑 還原劑 氧化產物 還原產物
Fe＋CuSO4===FeSO4 + Cu
Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O
SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓
CuSO4
Fe
FeSO4
Cu
Cl2
Cl2
NaClO
NaCl
SO2
H2S
S
S
【跟蹤檢測】
1．下列說法正確的是
A．氧化還原反應一定有氧元素參加
B．氧化劑本身發生氧化反應
C．還原反應一定先于氧化反應發生
D．氧化還原反應一定有電子轉移
【答案】D
【跟蹤檢測】
2．下列說法正確的是
A．氧化還原反應中不一定所有元素的化合價都發生變化
B．某元素從游離態變為化合態，該元素一定被氧化
C．金屬陽離子只具有氧化性，不具有還原性
D．元素處于最高價時，該物質一定具有強氧化性
【答案】A
【跟蹤檢測】
3．于謙的《石灰吟》，贊頌了石灰石(碳酸鈣)“粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間”的品格。石灰(CaO)可用于治病在我國早已有之。《本草經注》中記載有“今近山生石，青白色，作灶燒竟，以水沃之，即熱蒸而解末矣”，該記載描述了碳酸鈣煅燒成石灰，石灰再遇水時的現象。石灰石煅燒成石灰的反應屬于
A．化合反應 B．分解反應 C．置換反應 D．復分解反應
【答案】B
【跟蹤檢測】
1.氫氣還原氧化銅：CuO + H2 Cu + H2O，在該反應中
A．CuO作還原劑
B．銅元素化合價降低，Cu作氧化劑
C．CuO作氧化劑
D．氫元素化合價升高，H2O是還原產物
【答案】C
【跟蹤檢測】
5．下列不屬于氧化還原反應的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
/作業布置/
業精一分汗禾滴，愛心一顆花萬朵。
P47，1.2.3
第一節
氧化還原反應
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