2020-2021学年第三节 氧化还原反应第一课时导学案

第一课时　氧化还原反应

1．从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。

2．认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。

高炉炼铁的主要反应：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

从三角度剖析氧化还原反应

角度一：基于氧的得失分析氧化还原反应

[问题探讨]

没有“氧”参加的反应是否一定不是氧化还原反应？

提示：不一定；如H2与Cl2的反应没有“氧”参加，但该反应是氧化还原反应。因此，从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应具有片面性和局限性。

角度二：基于元素化合价变化分析氧化还原反应

[问题探讨]

氧化还原反应中是否所有元素的化合价都发生变化？

提示：不一定；如Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑的反应中，Zn、H两种元素的化合价发生了变化，而S、O两种元素的化合价没有发生变化。

角度三：基于电子转移分析氧化还原反应

(1)从电子得失角度分析反应：2Na＋Cl22NaCl

(2)从电子对偏移角度分析反应：H2＋Cl22HCl

[问题探讨]

氧化还原反应中，是否一种元素被氧化，则另一种元素一定被还原？

提示：不一定；如在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O的反应中，被氧化和被还原的都是氯元素。

1．氧化还原反应的两组概念

(1)氧化反应与还原反应

(2)氧化产物与还原产物

生成物

2．氧化还原反应概念间的关系

3．氧化还原反应的本质

(1)氧化反应：物质中有元素的原子失去电子(或电子对偏离)的反应。

(2)还原反应：物质中有元素的原子得到电子(或电子对偏向)的反应。

(3)氧化还原反应的本质：有电子转移(电子得失或电子对偏移)的反应。

4．元素化合价的判断

(1)代数和法：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，求解其他元素的化合价。例如，有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：有机物中氧元素的化合价为－2价，氢元素的化合价为＋1价，利用化合物中各元素正、负化合价代数和为0的原则确定碳元素的化合价，乙酸(C2H4O2)中各元素化合价满足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，则x＝0。

(2)记忆法：常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆，一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三价铝、四价硅、五价磷；说变价也不难，二三价铁、三四价碳、二四六价硫都齐全；铜汞二价最常见。

(3)一些特殊物质中元素的化合价：NaH(H：－1价)、NaBH4(H：－1价)、Na2O2(O：－1价)、HClO(Cl：＋1价)、HClO2(Cl：＋3价)、HClO3(Cl：＋5价)、HClO4(Cl：＋7价)、K2FeO4(Fe：＋6价)、H2C2O4(C：＋3价)、CaC2(C：－1价)、Na2S2O3(S：＋2价)、Na2S2O8(S：＋6价)、FeS2(Fe：＋2价，S：－1价)、CuFeS2(Cu：＋2价，Fe：＋2价，S：－2价)、Cu2S(Cu：＋1价，S：－2价)等。

1．我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中，没有发生氧化还原反应的是(　　)

解析：选C　钢水浇铸是物理变化。

2．下列有关氧化还原反应的叙述不正确的是(　　)

A．氧化还原反应的本质是电子的转移

B．在氧化还原反应中，失去电子的物质中一定有元素化合价升高

C．在氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原

D．在氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化

解析：选C　在氧化还原反应中，有的反应中同一种元素既被氧化又被还原，如在反应C＋CO22CO中，碳元素既被氧化又被还原，故C项不正确。

3．下列变化过程发生还原反应的是(　　)

A．SO2―→H2SO3 B．HCl―→Cl2

C．N2―→NH3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3

解析：选C　SO2―→H2SO3，元素的化合价不变，不发生氧化还原反应，故A错误；HCl―→Cl2，Cl元素的化合价升高，发生氧化反应，故B错误；N2―→NH3，N元素的化合价降低，发生还原反应，故C正确；Fe(OH)2―→Fe(OH)3，Fe元素的化合价升高，发生氧化反应，故D错误。

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)基本步骤

(2)注意事项

①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。

②采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。

(3)巧记口诀

先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。

示例　用双线桥法标出CO还原Fe2O3反应中电子转移的方向与数目：

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)基本步骤

(2)注意事项

①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；

②要用箭头标明电子转移的方向；

③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。

(3)巧记口诀

先确定变价元素，再计算价态变化；

桥上标明电子数，箭头还原到氧化。

示例　用单线桥法标出CO还原Fe2O3反应中电子转移的方向与数目：

1．下列反应中，电子转移的方向和数目是否正确，如果不正确，错在何处？(若第一个空为正确，第二个空可不填)

________，________。

________，________。

________，________。

________，________。

答案：(1)错误　4HCl―→Cl2，应失去2e－

(2)错误　Fe―→FeCl2，应失去2e－，2HCl―→H2，应得到2e－　(3)正确

(4)错误　WO3―→W应被还原，3H2―→3H2O，应被氧化

2．(1)判断下列反应的化学方程式是否为氧化还原反应，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目。

①2Na＋Cl22NaCl___________________________________________________；

②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O_____________________________________________。

(2)判断下列反应的化学方程式是否为氧化还原反应，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。

①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4＋2NaCl________________________________________；

②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2_________________________________________________。

解析：首先分析各个反应中元素化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。

答案：(1)①是氧化还原反应

②非氧化还原反应

(2)①非氧化还原反应

②是氧化还原反应

1．图示关系

2．文字表述

(1)置换反应一定是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”，下同)

(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。

(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。

①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。

②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。

[名师点拨]

(1)四种基本反应类型不能包含所有的化学反应，如反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种，但它有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。

(2)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(3O22O3)不属于氧化还原反应。

1．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是(　　)

A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3

C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑

解析：选C　A项属于置换反应；B项属于复分解反应；D项属于分解反应；C项不属于四种基本反应类型，但反应前后元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应。

2．(1)请指出下列各反应属于四种基本反应类型的哪一种：

①2NO＋O2===2NO2________

②CO2＋CaO===CaCO3________

③NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O________

④2KClO32KCl＋3O2↑________

⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑________

⑥Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu________

⑦HCl＋KOH===KCl＋H2O________

⑧BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl________

(2)上述各反应属于氧化还原反应的是________(填序号)。

答案：(1)①化合反应　②化合反应　③分解反应

④分解反应　⑤置换反应　⑥置换反应　⑦复分解反应　⑧复分解反应

(2)①④⑤⑥

[分级训练·课课过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列属于氧化还原反应的是(　　)

A．2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2

B．CaCO3CaO＋CO2↑

C．SO3＋H2O===H2SO4

D．MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl

解析：选A　A中氯元素化合价降低，溴元素化合价升高，为氧化还原反应，符合题意；B中碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳时，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，不符合题意；C中无元素化合价变化，为非氧化还原反应，不符合题意；D中氯化镁与氢氧化钠发生的反应是复分解反应，为非氧化还原反应，不符合题意。

2．下列变化中，属于还原反应的是(　　)

A．NH3→NO B．FeCl2→FeCl3

C．C→CO2 D．KMnO4→MnO2

解析：选D　物质发生还原反应时，所含元素的化合价将降低。NH3→NO，氮元素化合价由－3价→＋2价，发生氧化反应；FeCl2→FeCl3，铁元素化合价由＋2价→＋3价，发生氧化反应；C→CO2，碳元素化合价由0价→＋4价，发生氧化反应；KMnO4→MnO2，锰元素化合价由＋7价→＋4价，发生还原反应。

3．下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是(　　)

解析：选B　A项中应转移12e－；C项中得失电子标反了；D项中得失电子数不相等。

4．下列反应中氯元素仅被还原的是(　　)

A．COCl2＋H2O===CO2＋2HCl

B．2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

C．Cl2＋2KI===2KCl＋I2

D．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O

解析：选C　COCl2＋H2O===CO2＋2HCl中Cl元素在反应前后化合价未发生变化，故A不选；2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑中Cl元素在反应前后化合价由－1价升高至0价，被氧化，故B不选；Cl2＋2KI===2KCl＋I2中Cl元素化合价由0价降低至－1价，被还原，故C选；KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中KClO3中的Cl元素被还原，部分HCl中的Cl元素被氧化，故D不选。

5．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，也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。现有下列反应：①CO2＋C2CO

②Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑

③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

④2CO＋O22CO2　⑤3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2

⑥CuO＋COCu＋CO2　⑦2H2O2H2↑＋O2↑

⑧CO2＋H2O===H2CO3

(1)其中属于化合反应的有________(填序号，下同)，属于置换反应的有________。

(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。

(3)上述反应中，既是分解反应，又是氧化还原反应的是________。

(4)上述反应中，既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是________。

(5)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

解析：基本反应类型中，复分解反应不是氧化还原反应；置换反应一定是氧化还原反应；化合反应和分解反应，若元素化合价有变化则是氧化还原反应，若元素化合价无变化则是非氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否发生变化来判断。

答案：(1)①④⑧　⑤　(2)②⑧　(3)⑦　(4)③　(5)C