化学必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应学案

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课前引入
初中时学过氧化反应、还原反应。你还记得它们的定义吗？
2CuO＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑，Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
氧化反应和还原反应，是分开进行的吗？
请从元素化合价角度观察分析，上述化学方程式中有什么特征？

知识精讲
一、氧化还原反应的定义
凡是有元素___________升降的化学反应称之为氧化还原反应。

二、氧化还原反应的特征
元素的化合价在反应前后发生了变化。

三、氧化反应、还原反应的定义（元素化合价角度）
1. 氧化反应：物质所含元素化合价________的反应叫做氧化反应。
2. 还原反应：物质所含元素化合价________的反应叫做还原反应。


思考与交流：氧化还原反应前后，元素化合价为什么会改变？

举个例子——氯化钠的形成
从原子结构来看，钠原子的最外电子层上有1个电子，氯原子的最外电子层上有7个电子。当Na与Cl2反应时，钠原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为钠离子（Na+）；氯原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为氯离子（Cl-），这样双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构（如图）。
反应中钠元素的化合价从0价升高到+1价，Na被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，Cl2被还原。在这个反应中，发生了电子的得失，Na发生了氧化反应，Cl2发生了还原反应。
再举个例子——氯化氢的形成
H2与Cl2的反应则与此不同。氢原子的最外电子层上有1个电子，可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构；氯原子的最外电子层上有7个电子，也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。
在发生反应时，它们都未能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受到两个原子核的共同吸引，使双方最外电子层都达到稳定结构。
由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此，氢元素的化合价从0价升高到+1价，H2被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，C12被还原。在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，H2发生了氧化反应，C12发生了还原反应。

四、氧化还原反应的本质
氧化还原反应的本质，是发生了电子的________，包括电子________、共用电子对的________两种情况。


易错提醒——本质 vs 特征
氧化还原反应的本质是电子的转移（电子得失或共用电子对偏移），特征是元素的化合价发生了变化。

五、氧化剂、还原剂的定义
1. 氧化剂：在氧化还原反应中__________电子（或电子对__________）的物质，具有__________。
2. 还原剂：在氧化还原反应中__________电子（或电子对__________）的物质，具有__________。


六、氧化产物、还原产物的定义
1. 氧化产物：________发生_______反应得到的产物（即化合价_______的生成物）。
2. 还原产物：________发生_______反应得到的产物（即化合价_______的生成物）。



及时小练
指出下列氧化还原反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物：
反应
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
Fe＋CuSO4===FeSO4 + Cu
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓

思考与交流：观察上面几个反应，氧化剂与还原剂一定是不同物质吗？氧化产物与还原产物一定是不同物质吗？


注意
在氧化还原反应中，氧化剂与还原剂可能是同一物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一物质。

思考与交流：判断下列化学方程式是否氧化还原反应。


七、四大基本反应类型与氧化还原的关系


八、双线桥、单线桥
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）画法
（2）通式
举两个例子


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）画法
（2）通式
举个例子


总结归纳——氧化还原反应的相关概念及其关系
还原剂——升失氧（化合价升高、失去电子、被氧化、发生氧化反应、得到氧化产物）
氧化剂——降得还（化合价降低、得到电子、被还原、发生还原反应、得到还原产物）

对点训练
题型一：氧化还原反应的判断
【例1】（2021·云南丽江·高一期末）氧化还原反应的特征是化学反应前后有元素化合价发生变化，下列反应(反应条件略)不属于氧化还原反应的是
A．H2+Cl2=2HClB．CO+CuO=CO2+Cu
C．HCl+NaOH=NaCl+H2OD．C+CO2=2CO

【变1-1】（2020·重庆复旦中学高一月考）下列反应既属于离子反应，又属于氧化还原反应的是
A．
B．
C．
D．

【变1-2】（2021·全国高一课时练习）下列反应中，不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是
A．NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑B．CH4+2O2CO2+2H2O
C．2Al+Fe2O3Al2O3+2FeD．3Cl2+2Fe2FeCl3

【变1-3】（2021·罗平县第二中学高一月考）下列反应中水既不是氧化剂又不是还原剂的氧化还原反应是
A．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
B．NaH＋H2O=NaOH＋H2↑
C．2F2＋2H2O=4HF＋O2
D．SO3＋H2O=H2SO4

【变1-4】（2020·河北高一月考）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是
A．Cl2+2KBr=Br2+2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3+ H2O+CO2↑
C．4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3
D．CH4+2O2CO2 +2H2O

【变1-5】（2021·全国高一课时练习）化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题：
①CO2＋C2CO
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③C＋H2O(g)CO＋H2
④2H2O2H2↑＋O2↑
⑤Na2SO4＋BaCl2=2NaCl＋BaSO4↓
⑥H2O2＋H2S=S↓＋2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号，下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为________。
(3)不属于四种基本反应类型的为________。
(4)属于置换反应的为________。


题型二：氧化还原反应中的概念辨析
【例2】（2021·张家口市宣化第一中学高一月考）下列说法正确的是
A．氧化还原反应中一定有氧元素参加
B．得电子的物质是氧化剂，失电子的物质是还原剂
C．在一个氧化还原反应中，有一种元素被氧化，必有另一种元素被还原
D．某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化

【变2-1】（2020·天水市田家炳中学）有关氧化还原反应的说法正确的是
A．还原剂失去电子B．氧化剂被氧化
C．氧化剂与还原剂不能是同种物质D．还原剂被氧化生成还原产物

【变2-2】（2020·荆州市北门中学高一期中）下列关于氧化还原反应说法正确的是
A．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
B．某元素从化合态变成游离态，该元素一定被还原
C．有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应
D．得电子越多，其氧化性越强

【变2-3】（2021·吉林延边二中高一月考）关于氧化还原反应，下列说法正确的是（ ）
①氧化剂发生氧化反应②氧化剂具有氧化性③某元素在反应中由化合物转化为单质，该元素一定被氧化④物质所含元素化合价是否发生变化是判断氧化还原反应的依据⑤失电子越多的还原剂，其还原性越强
A．①②④B．②④C．②③④D．②④⑤


题型三：氧化还原反应中的概念关系
【例3】（2021·全国高一课时练习）下列反应中，划线的物质发生氧化反应的是
A．Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2B．CO2+C2CO
C．Fe2O3+2AlAl2O3+2FeD．CO2+NaOH=NaHCO3

【变3】（2021·全国高一课时练习）下列各反应中，氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是
A．Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2OB．2KClO32KCl＋3O2↑
C．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑D．2H2O2H2↑＋O2↑

【例4】（2020·嘉祥县第一中学高一月考）下列变化中，必须需要加入合适的氧化剂才能实现的是
A．KClO3→O2B．FeCl2→FeCl3C．CaCO3→CO2D．CuO→Cu

【变4】下列转化过程中必须加入还原剂的是
A．N2→NH3B．Fe2+→Fe3+C．Na2SO3→SO2D．H2O2→H2O

【例5】（2021·内蒙古包头·）宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是，下列有关该反应的说法正确的是
A．发生氧化反应，是还原剂B．被氧化，是氧化剂
C．Ag发生氧化反应，是还原剂D．是还原产物

【变5-1】（2021·江西九江·高一期末）除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，可以向此溶液中通入过量的氯气，发生如下反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3。对于该反应说法正确的是
A．属于氧化还原反应B．属于复分解反应
C．Cl2作还原剂D．Fe2+被还原

【变5-2】（2021·青铜峡市高级中学高二开学考试）LiH是一种氢气发生剂，用于军事或其他需氢气的场合。反应为：LiH+H2O=LiOH+H2↑在这个反应中，说法正确的是
A．水是氧化剂，LiH是还原性B．LiH是氧化剂，水是还原剂
C．LiH既是氧化剂又是还原剂D．该反应是非氧化还原反应，不存在氧化剂和还原性

【变5-3】（2020·临猗县临晋中学）氧化还原反应反应是重要的化学反应类型，仔细思考回答下列问题，下列有水参与的反应①2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ ②2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ ③Na2O＋H2O=2NaOH ④2H2O2H2↑＋O2↑ ⑤2F2＋2H2O=4HF＋O2
(1)其中不属于氧化还原反应的是____________（填编号）。
(2)在这些氧化还原反应中，水只作氧化剂的反应是_________（填编号）；水只作还原剂的反应是______（填编号）；水既作氧化剂，又作还原剂是_______（填编号）；水既不作氧化剂，又不作还原剂是________（填编号）。
(3)根据你的理解，氧化还原反应的实质是____________
A．分子中的原子重新组合 B．氧元素的得失
C．电子的得失或共用电子对的偏移 D．化合价的改变
(4)请你运用所学知识分析3NO2＋H2O= 2HNO3＋NO是否属于氧化还原反应？_____（填“是”或“不是”），若是，这个反应的氧化剂是______，氧化产物是_________。


题型四：画双线桥与单线桥
【例6】（2020·平遥县综合职业技术学校）用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。
(1)WO3+3H2W+3H2O_____________、_____________；
(2)2HgO2Hg+O2↑______________、___________；
(3)H2O2+H2S=2H2O+S↓________________、_____________。


题型五：氧化还原反应综合训练
【例7】（2021·河北）一种借用的转化，消除NH3、NO气体污染的途径如图所示。下列说法正确的是
A．反应①是一个非氧化还原反应
B．该过程的总反应可能为
C．利用上述转化有利于缓解温室效应
D．反应②中N2只是氧化产物

【例8】（2020·石家庄市第二十四中学高一月考）根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，回答下列问题。
（1）氧化剂___________，还原剂___________；
（2）氧化产物___________，还原产物___________；
（3）用单线桥的方法表示该反应的电子转移情况___________。
（4）用双线桥的方法表示该反应的电子转移情况。___________。
（5）当有8个NH3分子参加反时，转移的电子个数为___________。



提分特训
【题1】（2021·西藏昌都市第三高级中学高一期末）下列反应进行分类时，既属于氧化还原反应又属于化合反应的是
A．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑B．CaO＋H2O=Ca(OH)2
C．2K(ClO)3=2KCl＋O2↑D．Cl2 ＋2FeCl2= 2FeCl3

【题2】下列说法正确的是
A．氧化还原反应一定有氧元素参加
B．氧化剂本身发生氧化反应
C．氧化反应一定先于还原反应发生
D．氧化还原反应一定有电子转移

【题3】（2021·四川绵阳中学高一期中）下列有关氧化还原反应的叙述正确的是
A．金属单质在氧化还原反应中只能作还原剂，非金属单质只能作氧化剂
B．化合物中某元素处于最高价，则该元素只能被还原
C．失电子越多的还原剂，其还原性越强
D．在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原

【题4】（2020·湘南中学高二期中）从海水中可以提取溴的反应为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，下列说法正确的是
A．溴元素化合价不变B．Br2是还原剂
C．该反应不是氧化还原反应D．该反应为置换反应

【题5】（2020·福建省泰宁第一中学高一月考）下列变化过程属于氧化反应的是。
A．HCl→H2B．Mg→Mg2+
C．Cl-→AgClD．CuO→Cu

【题6】（2020·盘锦市第二高级中学高一月考）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既不是氧化剂也不是还原剂等。下列反应与C＋H2O(g)CO＋H2相比较，水的作用相同的是( )
A．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2B．Na2O＋H2O=2NaOH
C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．3NO2＋H2O=2HNO3＋NO

【题7】（2021·河南）化学反应按照不同的分类方法，可以分为四大基本反应类型，离子反应和非离子反应，氧化还原反应和非氧化还原反应等。回答下列问题：
①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 ②2Mg＋CO22MgO＋C
③AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O ④Cl2＋2KI=2KCl＋I2
(1)上述反应中的单质被氧化的是___________(填序号，下同)。
(2)上述反应中无电子转移的是___________。
(3)上述反应中，属于氧化还原反应且不属于四大基本反应类型的是___________。
(4)写出一个满足下列条件的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目___________。
①是分解反应 ②是氧化还原反应 ③产物中有单质

【题8】（2021·河北武强中学高一月考）(一)火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+C+S=K2S+2NO2↑+CO2↑。其中被还原的元素是_____，被氧化的元素是_____，氧化剂是_____，还原剂是______
(二)已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式：______。

(2)氧化剂是______，还原剂是_______。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况：_______。
(4)在参加反应的硝酸中，起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为______。

【题9】（2020·广东）(1)分别用双线桥法标明下列反应的电子转移的方向和数目：
①__________。
②__________。
(2)分别单线桥法标明下列反应的电子转移的方向和数目：
①__________。
②__________。
(3)写出下列反应的离子方程式。
①和溶液反应：__________。
②溶液和溶液反应：_________。
(4)写出的电离方程式：_________。

【题10】（2020·河北石家庄二中高一月考）回答下列问题
（1）根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
①氧化剂是___________还原剂是___________
②氧化剂与还原剂的质量之比为 ___________。
③当生成28gN2时被氧化的物质为 ___________g。
（2）高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6价)是一种新型的净水剂，可以通过下述反应制取： 2Fe(OH)3+ 4NaOH+3NaClO =2Na2FeO4+ 3NaCl+5H2O
①该反应中氧化剂是 ___________(用化学式表示，下同)，___________元素被氧化，还原产物为___________。
②用双线桥在方程式中标出电子转移的情况：___________
（3）化合价是学习氧化还原反应的基础。写出以下几种物质中加点元素的化合价。
H2C2O4 ___________ NH4NO3___________


提分作业
【练1】（2021·河南）下列反应中，属于氧化还原反应的是
A．
B．
C．
D．

【练2】（2021·全国高一课时练习）下列反应属于氧化还原反应，且水既不作氧化剂又不作还原剂的是
A．2F2+2H2O=4HF+O2
B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C．2H2O+2Na=2NaOH+H2↑
D．2H2OO2↑+2H2↑

【练3】（2020·镇江市实验高级中学高一期中）有关氧化还原反应的说法正确的是
A．在氧化还原反应中，金属单质只体现还原性，金属阳离子只体现氧化性
B．物质所含元素化合价变化是判断氧化还原反应的依据
C．在一个氧化还原反应中，有一种元素被氧化，必有另一种元素被还原
D．某元素在反应中由化合物转化为单质,该元素一定被氧化

【练4】（2020·盘锦市第二高级中学高一月考）周杰伦在歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应不是氧化还原反应
B．该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应
C．该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应
D．该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素

【练5】（宁夏回族自治区中卫市海原县第一中学2020-2021学年高一上学期第二次月考化学试题）下列变化中，属于氧化反应的是

【练6】（2021·务川仡佬族苗族自治县汇佳中学高一月考）下列变化中需要加入还原剂才能实现的是( )
A．SO2→SOB．H2→H2O
C．CO2→COD．Cl2→Cl-

【练7】（2021·浙江高一月考）下列变化过程中，必须加入氧化剂才能实现的是
A．H2→NaHB．H2O2→O2C．NaClO→Cl2D．CH4→CO2

【练8】（2021·三亚华侨学校高一开学考试）分析下列氧化还原反应，按要求填空
(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O氧化剂是_______(元素)，化合价_______(填升高或降低)，还原产物是_______。
(2)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O还原剂是_______(物质)，化合价_______(填升高或降低)，氧化产物是_______。

【练9】（2020·河北师范大学田家炳中学高一月考）反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，Mn元素的化合价由___________价变为___________价，被___________；___________元素的原子失去电子，被___________；还原剂是___________，氧化剂是___________。用双线桥标出电子转移的方向和数目：___________。

【练10】（2020·齐齐哈尔市第八中学校高一期中）(1)根据下列化学方程式填空。
①3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O，氧化剂____，还原剂_____；
②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑，氧化剂___，被氧化的物质___。
(2)请把符合要求的化学反应方程式的编号填入括号内：是分解反应又是氧化还原反应的是____，是分解反应不是氧化还原反应的是_____，是化合反应又是氧化还原反应的是_____，是化合反应不是氧化还原反应的是_____，不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是_____。
A．2KClO32KCl+3O2↑
B．2FeCl2+Cl22FeCl3
C．NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
D．CaO+CO2=CaCO3
E.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(3)按要求分别用双线桥或单线桥标出下列反应中电子转移的情况。
①3NO2+H2O=2H++2+NO(双线桥) _____。
②8NH3+6NO27N2+12H2O(单线桥) _____。


四大基本反应类型
化学方程式
是否氧化还原反应
化合反应
2NO＋O2===2NO2
CaO + H2O === Ca(OH)2
分解反应
2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑ + O2↑
CaCO3 eq \(=====,\s\up7(高温)) CaO + CO2↑
置换反应
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
复分解反应
NaOH + HCl === NaCl +H2O
NaCl + AgNO3 === AgCl↓+NaNO3
1. 化合反应_____________是氧化还原反应；
2. 分解反应_____________是氧化还原反应；
3. 置换反应_____________是氧化还原反应；
4. 复分解反应___________是氧化还原反应。