資源簡介

(共56張PPT)
第一章 物質及其變化
第三節 氧化還原反應
課時1 氧化還原反應
學習目標
01.通過思考交流、歸納小結，熟記常見元素的化合價，能從化合價升降角度認識氧化還原反應的特征，并能正確判斷氧化還原反應
02.通過閱讀分析、歸納小結，從電子轉移角度認識氧化還原反應的本質。能從宏觀和微觀相結合的角度理解氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
03.通過分析判斷、討論交流，認識元素在物質中可以具有不同價態，還可通過氧化還原反應實現含有不同價態同種元素的物質的相互轉化
04.通過討論交流、問題探究，學會用單、雙線橋法分析氧化還原反應電子轉移的方向和數目，初步感受化學反應中的“電子守恒”思想
食物會腐敗
鋼鐵會生銹
你知道嗎？
醒
酒
器
鐵礦石
鑄鐵
氧化還原反應的特征
01
氧化還原反應的特征
在初中，我們根據反應中物質得到氧或失去氧，把化學反應分為氧化反應和還原反應。那么，只有得氧(或失氧)的反應才是氧化反應(或還原反應)嗎 氧化反應和還原反應是分別發生的嗎 這類反應的本質是什么
01
氧化還原反應的特征
氧化銅：
_____氧，發生_____反應，被碳_____。
失去
還原
還原
碳：
____氧，發生____反應，被氧化銅____。
得到
氧化
氧化
高溫
2CuO
＋
C
2Cu
＋
CO2↑
失去氧
得到氧
高溫
Fe2O3
＋
3CO
2Fe
＋
3CO2
失去氧
得到氧
氧化鐵：
_____氧，發生_____反應，被一氧化碳_____。
失去
還原
還原
一氧化碳：
_____氧，發生_____反應，被氧化銅_____。
得到
氧化
氧化
注意：得失氧是同時發生，對立統一，缺一不可！
從得失氧的角度認識氧化還原反應
01
氧化還原反應的特征
一種物質得到氧發生_____反應，同時另一種物質失去氧發生_____反應的反應叫氧化還原反應。
氧化
還原
結論：
從得失氧的角度認識氧化還原反應
01
氧化還原反應的特征
以上反應在得氧失氧的同時，元素的化合價是否發生了變化？
01
氧化還原反應的特征
碳元素化合價_____，發生_____反應。
碳元素化合價_____，發生_____反應。
高溫
Fe2O3
＋
3CO
2Fe
＋
3CO2
-2
+4
-2
+2
-2
0
+3
高溫
2CuO
＋
C
2Cu
＋
CO2↑
+2
-2
0
0
+4
-2
化合價降低
化合價升高
銅元素化合價_____，發生_____反應。
降低
還原
升高
氧化
鐵元素化合價_____，發生_____反應。
降低
還原
升高
氧化
化合價降低
化合價升高
(失氧)
(得氧)
(失氧)
(得氧)
從元素化合價升降的角度認識氧化還原反應
01
氧化還原反應的特征
討論交流：從得氧失氧和化合價變化對比分析兩個反應，你發現它們有什么相同點和不同點？由此可得出什么結論？
結論：氧化反應和還原反應不一定有氧元素參加，但一定有元素化合價變化。
不對，可以是同一種元素既被氧化、又還原。
在氧化還原反應中一種元素被氧化，則一定有另一種元素被還原，這句話對嗎？
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
如：
01
氧化還原反應的特征
不對，可以是同一種元素既被氧化、又還原。
在氧化還原反應中一種元素被氧化，則一定有另一種元素被還原，這句話對嗎？
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
如：
01
氧化還原反應的特征
歸納小結氧化還原反應與化合價升降的關系及特征是什么？由此說明判斷氧化還原反應的依據是什么？
氧化還原反應
化合價變化
既有元素化合價升高，也有元素化合價降低（既可能是同種元素，也可能是不同種元素）。
不一定有氧元素參加，但反應前后一定有元素的化合價發生變化，得氧失氧只不過是其中的特例。
特征
看反應前后是否有元素化合價的變化。
判斷
01
氧化還原反應的特征
【典例1】氧化還原反應在生產、生活中具有廣泛的用途。下列生產、
生活中的事例不屬于氧化還原反應的是(　　 )
A．金屬冶煉 B．燃放鞭炮 C．食物腐敗 D．點制豆腐
D
【解析】A．金屬冶煉是金屬元素的化合物轉化為單質的過程，有元素化合價的變化，屬于氧化還原反應，A不符合題意；B．燃放鞭炮屬于燃燒反應，產生了新的物質，其中有元素化合價的變化，因此反應為氧化還原反應，B不符合題意；C．食物腐敗是緩慢氧化反應，存在元素化合價的變化，屬于氧化還原反應，C不符合題意；D．點制豆腐時蛋白質發生聚沉，沒有元素化合價的變化，因此沒有發生氧化還原反應，D符合題意；故合理選項是D。
01
氧化還原反應的特征
【典例2】下列說法正確的是（ ）
A．化合價升高的反應是還原反應
B．氧化還原反應一定有氧元素參加
C．氧化反應與還原反應同時發生
D．反應物要么發生氧化反應，要么發生還原反應
C
01
氧化還原反應的特征
【解析】元素化合價升高的反應為氧化反應；只要有元素化合價升降(或電子轉移)的反應就是氧化還原反應，與是否有氧元素參加無關；氧化反應與還原反應一定同時發生；非氧化還原反應中反應物既不發生氧化反應也不發生還原反應，如反應HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，HCl和NaOH既沒有發生氧化反應也沒有發生還原反應，但在Cl2＋H2O=HCl＋HClO中，Cl2既發生氧化反應又發生還原反應。
01
氧化還原反應的特征
【典例3】下列有關氧化還原反應的敘述錯誤的是( )
A．在反應中不一定所有元素的化合價都發生變化
B．化合反應和分解反應不可能是氧化還原反應
C．氧化還原反應中不一定要有氧氣參加
D．工業上利用CO與Fe2O3作用煉鐵的反應是氧化還原反應
B
01
氧化還原反應的特征
【解析】氧化還原反應中不一定所有元素的化合價都發生變化，故A正確；化合反應、分解反應中若存在化合價變化，則屬于氧化還原反應，如氫氣與氧氣的反應為化合反應、氯酸鉀分解為分解反應，兩個反應都屬于氧化還原反應，故B錯誤；氧化還原反應中不一定有氧氣參與，故C正確；工業上利用CO與Fe2O3作用煉鐵，反應中C、Fe元素存在化合價變化，屬于氧化還原反應，故D正確；故選B。
01
氧化還原反應的特征
【典例4】下列物質的制備涉及的反應屬于氧化還原反應的是（ ）
A．實驗室中用NaHCO3制備純堿
B．實驗室中用石灰石制備CO2
C．實驗室中加熱高錳酸鉀制備O2
D．實驗室中用CuO制備CuSO4
C
01
氧化還原反應的特征
【解析】加熱NaHCO3－制備Na2CO3的方程式為2 NaHCO3 Na2CO3+H2O +CO2，反應中不存在元素化合價的變化，不是氧化還原反應，故A不選；實驗室中用石灰石制備CO2的方程式為CaCO3+2H+==CO2↑+H2O+Ca2+，反應中不存在元素化合價的變化，不是氧化還原反應，故B不選；實驗室中加熱高錳酸鉀制備O2的方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，反應中存在元素化合價的變化，屬于氧化還原反應，故C選；實驗室中用CuO制備CuSO4的化學方程式為CuO+H2SO4==CuSO4+H2O，不存在元素化合價的變化，不是氧化還原反應，故D不選；故選C。
氧化還原反應的本質
02
氧化還原反應的本質
Cl
Na
鈉離子帶正電荷
靜電作用
氯離子帶負電荷
氯化鈉
失去
鈉元素化合價升高，是因為鈉原子_____電子，Na發生氧化反應，被氧化
2Na＋Cl2 2NaCl
氯元素化合價降低，是因為氯原子_____電子，Cl2發生還原反應，被還原
得到
從從電子轉移的角度認識氧化還原反應
02
氧化還原反應的本質
H2＋Cl2 2HCl
點燃
Cl
H
H
Cl
共用電子對
氫元素化合價升高，是因為共用電子對______氫原子，H2發生氧化反應，被氧化
氯元素化合價降低，是因為共用電子對______氯原子，Cl2發生還原反應，被還原
偏向
偏離
從從電子轉移的角度認識氧化還原反應
02
氧化還原反應的本質
討論結論：由上面兩個反應的分析可知，在氧化還原反應中引起元素化合價發生變化的原因是什么？
2Na+Cl2 2NaCl中，不穩定的鈉原子失去1個電子形成穩定鈉離子，不穩定的氯原子得到1個電子形成穩定氯離子。
氧化還原反應元素化合價變化原因
H2+Cl2 2HCl中，不穩定的氫、氯兩種原子均易得到1個電子形成穩定結構，采用形成共用電子對的方式結合，又因氯原子吸電子能力更強，共用電子對偏向氯原子，偏離氫原子。
結論：電子的得與失和形成共用電子對時電子對的偏移統稱為電子的轉移，即電子的轉移是氧化還原反應中元素化合價變化的原因。
電子得失
電子對偏離
02
氧化還原反應的本質
【典例1】下列變化過程發生還原反應的是(　 　)
A．SO2→H2SO3 B．HCl→Cl2
C．N2→NH3 D．Fe(OH)2→Fe(OH)3
【解析】SO2→H2SO3，元素的化合價不變，不發生氧化還原反應，故A錯誤；HCl→Cl2，氯元素的化合價升高，發生氧化反應，故B錯誤；N2→NH3，氮元素的化合價降低，發生還原反應，故C正確；Fe(OH)2→Fe(OH)3，鐵元素的化合價升高，發生氧化反應，故D錯誤。
C
02
氧化還原反應的本質
【典例2】已知X、Y中含有相同的元素，Z、W中也含有相同的元素，根據反應X+H2O→Y+H2；Z+H2O→W+O2（方程式均未配平），可推斷X、Y中及Z、W中相同元素的化合價的高低順序為（ ）
A．X＞Y、Z＞W B．X＜Y、Z＜W
C．X＞Y、Z＜W D．X＜Y、Z＞W
D
【解析】X+H2O→Y+H2中H元素化合價降低，根據氧化還原反應中化合價有升必有降可知，X中某元素化合價低于Y，Z+H2O→W+O2中O元素化合價升高，則Z中某元素化合價高于W，因此X、Y中及Z、W中相同元素的化合價的高低順序為X＜Y、Z＞W，故答案為D。
02
氧化還原反應的本質
【典例3】下列有關氧化還原反應的敘述正確的是(　　 )
A．元素化合價升高的反應是還原反應
B．物質在變化中失去了電子，此物質中的某一元素化合價降低
C．有電子轉移的反應就是氧化還原反應
D．有化合價升降的反應，不一定是氧化還原反應
【解析】元素化合價升高的反應為氧化反應，A項錯誤；失去電子應表現為化合價升高，B項錯誤；有化合價升降的反應一定是氧化還原反應，D項錯誤。
C
02
氧化還原反應的本質
分析下表中的化學反應，思考它們與四種基本反應類型的關系，并判斷是否是氧化還原反應，由此，可以得出什么結論？
化學反應(條件未標) 四個基本類型 是否是氧化還原反應
CaCO3==CaO+CO2↑
AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
H2O+ CaO== Ca(OH)2
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
Fe2O3＋3CO2==Fe＋3CO2
2Na+ Cl2==2NaCl
2H2O==2H2↑+O2↑
分解 否
復分解 否
化合 否
置換 是
—— 是
化合 是
分解 是
02
氧化還原反應的本質
氧化還原反應與四種基本反應類型之間的關系
置換反應
復分解反應
氧化還原反應
反應
反應
分解
化合
化合反應、分解反應 氧化還原反應
置換反應 氧化還原反應
復分解反應 氧化還原反應
不一定是
一定是
一定不是
02
氧化還原反應的本質
化合反應：有單質參加的是氧化還原反應;
分解反應：有單質生成的是氧化還原反應;
置換反應：全部是氧化還原反應;
復分解反應：都是非氧化還原反應。
有單質參加或生成的化學反應一定是氧化還原反應嗎？
點燃
3O2 2O3
02
氧化還原反應的本質
【典例1】氧化還原反應與四種基本類型反應的關系如圖所示，則下
列化學反應屬于4區的是（ ）
A．Cl2+2KBr==Br2+2KCl
B．2NaHCO3==Na2CO3+CO2+H2O
C．4Fe(OH)2+O2+2H2O==2Fe(OH)3
D．2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
A
02
氧化還原反應的本質
【解析】A．置換反應的定義是：一種單質和化合物反應，生成另一種單質和化合物，故A正確；B．分解反應的定義是：一種物質分解成兩種或多種物質，B屬于分解反應，故B錯誤；C．化和反應的定義是：兩種或多種物質反應生成一種物質，C屬于化和反應，故C錯誤；D．該反應反應物中沒有單質參與反應，不屬于置換反應，屬于氧化還原反應，故D錯誤；故答案為A。
02
氧化還原反應的本質
【典例2】海水提溴過程中，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑二氧化硫發生作用以達到富集的目的，化學反應為Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，下列說法正確的是(　　)
A．溴發生了還原反應
B．二氧化硫在反應中被還原
C．溴在反應中失去電子
D．該反應既是化合反應又是氧化還原反應
【解析】該反應為氧化還原反應，溴在反應中得到電子發生還原反應，溴被還原。
A
電子轉移的表示方法
03
電子轉移的表示方法
氧化還原反應中電子轉移的表示方法
雙線橋法
——表示反應前后_________由反應物轉化為生成物時電子轉移的情況。
同一元素
正確標出反應前后各元素的化合價
明確變價元素的化合價升降關系
始于被還原的物質中的降價元素，止于產物中相應的元素
始于被氧化的物質中的升價元素，止于產物中相應的元素
標出“失去”或“得到”電子的總數
2Na＋Cl2 2NaCl
得到2×e-，化合價降低，被還原
失去2 ×e-，化合價升高，被氧化
0
0
+1
-1
H2＋Cl2 2HCl
失去2×e-，化合價升高，被氧化
得到2 ×e-，化合價降低，被還原
0
0
+1
-1
標價態
連雙線
注得失
基本步驟
03
電子轉移的表示方法
雙線橋法的注意事項
04
被還原的物質和被氧化的物質得失電子數守恒
氧化還原反應中電子轉移的表示方法
01
箭頭、箭尾必須對應化合價變化的同種元素的原子
02
必須注明“得到”或“失去”
03
電子轉移數用a×be－形式表示，a表示發生氧化反應或還原反應的原子個數，b表示每個原子得到或失去的電子數，當a＝1或b＝1時，要省略
03
電子轉移的表示方法
氧化還原反應中電子轉移的表示方法
不同元素
單線橋法
——表示反應過程中_________原子間的電子轉移情況
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2 e-
標價態
連單線
注得失
正確標出反應前后各元素的化合價
明確變價元素的化合價升降關系
始于被氧化的物質中的化合價升高的元素，止于被還原的物質中的化合價降低的元素
標出轉移電子的總數
2Na＋Cl2 2NaCl
2 e-
基本步驟
03
電子轉移的表示方法
氧化還原反應中電子轉移的表示方法
單線橋法的注意事項
01
不需要標明“得到”或“失去”，只標明電子轉移數目
02
要用箭頭標明電子轉移的方向
03
箭頭由反應物中失電子元素原子指向得電子元素原子。
03
電子轉移的表示方法
【典例1】下列標明電子轉移的方向和數目的化學方程式中正確的
是(　　)
B
03
電子轉移的表示方法
【解析】A項，鋅原子失去電子，氫原子得到電子，錯誤；B項，氯酸鉀中氯元素由＋5價降低到0價，得到5個電子，鹽酸中氯元素由－1價升高到0價，失去5個電子，正確；C項，2個鐵原子失去6個電子，3個氯氣分子得到6個電子，錯誤；D項，1個銅原子失去2個電子，硝酸得到2個電子，錯誤。
03
電子轉移的表示方法
【典例2】硫單質在反應3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O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】該反應中單質硫中的硫元素化合價為0價，一部分升高到＋4價，一部分降低到一2價，故在反應中硫單質既被氧化又被還原。
C
03
電子轉移的表示方法
【典例3】下列化學反應中用單線橋表示電子轉移的方法正確的是
（ ）
A. B.
C. D.
A
03
電子轉移的表示方法
【解析】A項，1個Fe原子失去2個電子，鹽酸中的H+得到2個電子，生成1個H2分子，A項正確；B項，Cu失電子，H2SO4中的硫元素得到電子，箭號方向應該由Cu指向S，B項錯誤；C項，2個Na共失去2個電子，C項錯誤；D項，轉移電子總數為10，且KI中I-失電子，KMnO4中Mn元素得到電子，箭號方向應該由I指向Mn，D項錯誤。故選A。
03
電子轉移的表示方法
【典例4】已知銅在常溫下能被濃硝酸溶解，其反應的化學方程式為
Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。用單線橋法表示電子得
失的方向和數目，若3 個 Cu參加反應，則該過程轉移的電子是多少？
【答案】①單線橋法表示電子得失的方向和數目：
②6個
【解析】①該反應中Cu的化合價變化是0價→+2價，1 個 Cu失去2 個電子；HNO3中氮元素部分化合價由+5價→+4價，生成1個 NO2，轉移1 個電子。②1 mol Cu失去2 mol電子，故3 mol Cu失去6 mol電子。
03
電子轉移的表示方法
氧化還原反應的發展歷程
1774年，法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說后，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
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，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
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
1
2
3
課堂總結
04
課堂總結
氧化還原反應
定 義
特 征
本 質
復分解反應一定不是；置換反應一定是；化合反應和分解反應部分是，部分不是。
反應前后元素化合價發生變化（判斷）：化合價升高，被氧化；化合價降低，被還原。（宏觀視角）
電子得失或共用電子對偏離-電子轉移：化合價升高，失電子（或電子對偏離），被氧化；化合價降低，得電子（或電子對偏向），被還原。（微觀視角）
關 系
氧化反應和還原反應同時發生的化學反應。
課堂檢測
05
課堂檢測
1．下列關于氧化還原反應的敘述中，正確的是（ ）
A．一種元素被氧化，肯定有另一種元素被還原
B．氧化還原反應的實質是電子的轉移
C．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性
D．氧化還原反應中，得電子越多，氧化性越強
B
05
課堂檢測
【解析】A．一種元素被氧化，也可以是同一種元素被還原，例如歸中和岐化反應，故A錯誤；B．氧化還原反應的實質就是電子的轉移，B項正確；C．陽離子也可能有還原性，如：亞鐵離子，C項錯誤；D．氧化還原反應中，越容易得電子，其物質的氧化性越強，越容易失去電子，物質的還原性越強，并非是通過得失電子的數目去衡量氧化（還原）性強弱的，故D錯誤；故答案為B。
05
課堂檢測
2．在反應中，元素X的原子將電子轉移給元素Y的原子，則下列說法
正確的是（ ）
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X發生還原反應 ④元素Y發生還原反應
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
D
【解析】反應中，元素X的原子將電子轉移給元素Y的原子，則X失去電子，Y得到電子，則X被氧化，發生氧化反應，①正確，③錯誤；Y被還原，發生還原反應，②錯誤，④正確；故選D。
05
課堂檢測
3.下列反應(條件均省略)中，反應物中的各種元素都參加了氧化
還原反應的是(　 )
A．2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑
B．2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑
C．4HNO3===2H2O＋4NO2↑＋O2↑
D．HgS＋O2===Hg＋SO2
【解析】A項中K、O元素化合價沒變，錯誤；B項中K元素化合價沒變，錯誤；C項中H元素化合價沒變，錯誤。
D
05
課堂檢測
4.ClO2是一種高效水處理劑,實驗室通過以下反應制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,
關于此反應的說法正確的是(　　)
A.KClO3化合價降低,失電子
B.反應中H2SO4體現了酸性,發生還原反應
C.反應中H2C2O4被氧化
D.H2C2O4既被氧化又被還原
C
05
課堂檢測
【解析】由方程式可知:KClO3中氯元素從+5價變為+4價,化合價降低,得到電子,A錯誤;反應中硫元素的化合價沒有變化,未發生還原反應,B錯誤; H2C2O4中碳元素從+3價變為+4價,化合價升高,失去電子,被氧化,故C正確、D錯誤。
05
課堂檢測
5．下列表示氧化還原反應中電子轉移的方向和數目正確的是（ ）
A． B．
C． D．
D
05
課堂檢測
【解析】A項，鈉和氯氣反應生成氯化鈉，鈉失電子、氯氣得電子，錯誤；B項，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，氧化銅中銅元素得電子生成銅，碳失電子生成二氧化碳，錯誤；C項，氯酸鉀加熱分解為氯化鉀和氧氣，氯元素化合價由＋5降低為－1、氧元素化合價由－2升高為0，錯誤；D項，硫化氫和濃硫酸反應生成硫、二氧化硫、水，硫化氫中S元素化合價由－2升高為0、硫酸中S元素化合價由＋6降低為＋4，正確。
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