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人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第1课时学案
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第1课时学案，共9页。学案主要包含了认识氧化还原反应等内容，欢迎下载使用。
第1课时 氧化还原反应
目标与素养：1.从化合价变化和电子转移的角度认识、判断氧化还原反应。(宏观辨识与微观探析)2.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系，能够识别化合反应、分解反应中的氧化还原反应。(宏观辨识)
一、认识氧化还原反应
1．从得失氧的角度认识氧化还原反应
从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。
2CuO＋Ceq \(=====,\s\up14(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up14(高温))2Fe＋3CO2
结论：一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。
2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋Ceq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Cu＋CO2↑。
①铜元素化合价降低，发生还原反应。
②碳元素化合价升高，发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①铜元素化合价降低，发生还原反应。
②铁元素化合价升高，发生氧化反应。
(3)结论：凡是有元素化合价升降的反应，都是氧化还原反应。
3．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)在2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))2NaCl的反应过程中：
①钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，其化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化。
②氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，其化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原。
③在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。
④反应过程中相应变化关系图
(2)在H2＋Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))2HCl的反应过程中：
①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。
②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应。
④反应过程中相应变化关系图
该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移，而使元素的化合价发生了变化。
(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应，得到电子(或偏向电子对)发生还原反应。
4．氧化还原反应的本质和特征
(1)本质：电子转移(得失或偏移)。
(2)特征：元素化合价升降。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1．判断化学反应类型
(1)请指出下列各反应的四种基本反应类型：
①2NO＋O2===2NO2化合反应。
②CO2＋CaO===CaCO3化合反应。
③NH4HCO3eq \(=====,\s\up14(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O分解反应。
④2KClO3eq \(=====,\s\up14(MnO2),\s\d14(△))2KCl＋3O2↑分解反应。
⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑置换反应。
⑥Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu置换反应。
⑦HCl＋KOH===KCl＋H2O复分解反应。
⑧BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl复分解反应。
(2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加( )
(2) 冶炼金属钛(Ti)的第一步反应为TiO2＋2C＋2Cl2eq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))TiCl4＋2CO，该反应属于氧化还原反应( )
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原( )
(4)在氧化还原反应中反应物的化合价升高或降低，没有化合价不变的元素( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．下列化学反应中，属于氧化还原反应的是( )
A．Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
D．CaO＋H2O===Ca(OH)2
B [氧化还原反应的特征是化合价发生变化，A、C、D均无化合价的变化，是非氧化还原反应；B是置换反应，是氧化还原反应。]
3．有反应：Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))Al2O3＋2Fe。
(1)________元素的化合价升高，则该元素的原子____________电子，被________(填“氧化”或“还原”)；而________元素的化合价降低，则该元素的原子________电子，被___________(填“氧化”或“还原”)。
(2)该反应中Fe2O3发生了________反应，Al发生了________反应。
[答案] (1)Al 失 氧化 Fe 得 还原 (2)还原 氧化
1.氧化还原反应概念间的联系
2．氧化还原反应中的4个“不一定”
(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如Ceq \(l,\s\up6(0))2＋H2O===Heq \(Cl,\s\up6(－1))＋eq \(HClO,\s\up6(＋1))中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4eq \(=====,\s\up14(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。
(3)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不属于氧化还原反应。
(4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。
1．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( )
A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原
B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质
C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应
D．只有氧化没有还原的反应是不存在的
C [氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。在反应中被氧化和被还原的物质有可能是同一种物质。]
2．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A. KClO3在反应中失去电子
B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被氧化
D. H2SO4在反应中得到电子被还原
C [KClO3中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，则氯酸钾得电子，发生还原反应，故A错误； Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，所以氯酸钾对应的产物ClO2是还原产物，故B错误； H2C2O4中C元素的化合价由＋3价升高到＋4价，在反应中被氧化，故C正确； H2SO4在反应中所含元素化合价不变，既没有得到电子也没有失去电子。]
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箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子。
②必须注明“得到”或“失去”。
③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
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要用箭号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。
如
3．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
C
4．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
(2)发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。
(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目___________
_____________________________________________________。
[解析] 由化学方程式可知铜元素化合价升高，从0价变为＋2价，被氧化；氮元素化合价降低，从＋5价变为＋2价，被还原；铜发生氧化反应，硝酸发生还原反应。
[答案] (1)Cu N (2)Cu HNO3
(3) (稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
1．氧化还原反应的实质是( )
A．元素化合价发生变化
B．反应中有氧的得失
C．反应中有电子的得失或电子的偏移
D．反应后生成新物质
[答案] C
2．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．氧化还原反应前后元素化合价有升降
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
A [判断氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。]
3．下列反应中属于氧化还原反应的是( )
A．2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
B．Na2O＋H2O===2NaOH
C．2KI＋Br2===2KBr＋I2
D．MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
C [四个反应中只有C项反应元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。]
4．将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁条继续燃烧，反应的化学方程式为CO2＋2Mgeq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))C＋2MgO，该反应属于( )
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应
A．①③⑦ B．②③⑥
C．③⑤ D．④⑥
C [根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应，化合价反应前后有变化，也属于氧化还原反应。]
5．(1)A图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图，请在A图中用阴影部分表示反应：H2＋CuO△,Cu＋H2O所属的区域。
A
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中Ⅰ为化合反应，则Ⅱ为________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
B
[解析] (1)H2＋CuOeq \(=====,\s\up14(△))Cu＋H2O属于置换反应，而置换反应全部属于氧化还原反应。(2)Ⅰ为化合反应，则Ⅱ为分解反应，Ⅲ为复分解反应，Ⅳ为置换反应。中和反应属于复分解反应，且有水生成，如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。
[答案] (1) (2)分解 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(或其他合理答案)
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得到氧的物质
C、CO
氧化反应
失去氧的物质
CuO、Fe2O3
还原反应
氧化还原反应概念间的联系
氧化还原反应中电子转移的表示方法
第1课时 氧化还原反应
目标与素养：1.从化合价变化和电子转移的角度认识、判断氧化还原反应。(宏观辨识与微观探析)2.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系，能够识别化合反应、分解反应中的氧化还原反应。(宏观辨识)
一、认识氧化还原反应
1．从得失氧的角度认识氧化还原反应
从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。
2CuO＋Ceq \(=====,\s\up14(高温))2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up14(高温))2Fe＋3CO2
结论：一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。
2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋Ceq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Cu＋CO2↑。
①铜元素化合价降低，发生还原反应。
②碳元素化合价升高，发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①铜元素化合价降低，发生还原反应。
②铁元素化合价升高，发生氧化反应。
(3)结论：凡是有元素化合价升降的反应，都是氧化还原反应。
3．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)在2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))2NaCl的反应过程中：
①钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，其化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化。
②氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，其化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原。
③在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。
④反应过程中相应变化关系图
(2)在H2＋Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))2HCl的反应过程中：
①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。
②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应。
④反应过程中相应变化关系图
该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移，而使元素的化合价发生了变化。
(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应，得到电子(或偏向电子对)发生还原反应。
4．氧化还原反应的本质和特征
(1)本质：电子转移(得失或偏移)。
(2)特征：元素化合价升降。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1．判断化学反应类型
(1)请指出下列各反应的四种基本反应类型：
①2NO＋O2===2NO2化合反应。
②CO2＋CaO===CaCO3化合反应。
③NH4HCO3eq \(=====,\s\up14(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O分解反应。
④2KClO3eq \(=====,\s\up14(MnO2),\s\d14(△))2KCl＋3O2↑分解反应。
⑤Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑置换反应。
⑥Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu置换反应。
⑦HCl＋KOH===KCl＋H2O复分解反应。
⑧BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl复分解反应。
(2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加( )
(2) 冶炼金属钛(Ti)的第一步反应为TiO2＋2C＋2Cl2eq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))TiCl4＋2CO，该反应属于氧化还原反应( )
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原( )
(4)在氧化还原反应中反应物的化合价升高或降低，没有化合价不变的元素( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．下列化学反应中，属于氧化还原反应的是( )
A．Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
D．CaO＋H2O===Ca(OH)2
B [氧化还原反应的特征是化合价发生变化，A、C、D均无化合价的变化，是非氧化还原反应；B是置换反应，是氧化还原反应。]
3．有反应：Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))Al2O3＋2Fe。
(1)________元素的化合价升高，则该元素的原子____________电子，被________(填“氧化”或“还原”)；而________元素的化合价降低，则该元素的原子________电子，被___________(填“氧化”或“还原”)。
(2)该反应中Fe2O3发生了________反应，Al发生了________反应。
[答案] (1)Al 失 氧化 Fe 得 还原 (2)还原 氧化
1.氧化还原反应概念间的联系
2．氧化还原反应中的4个“不一定”
(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如Ceq \(l,\s\up6(0))2＋H2O===Heq \(Cl,\s\up6(－1))＋eq \(HClO,\s\up6(＋1))中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4eq \(=====,\s\up14(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。
(3)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不属于氧化还原反应。
(4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。
1．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( )
A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原
B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质
C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应
D．只有氧化没有还原的反应是不存在的
C [氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。在反应中被氧化和被还原的物质有可能是同一种物质。]
2．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A. KClO3在反应中失去电子
B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被氧化
D. H2SO4在反应中得到电子被还原
C [KClO3中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，则氯酸钾得电子，发生还原反应，故A错误； Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，所以氯酸钾对应的产物ClO2是还原产物，故B错误； H2C2O4中C元素的化合价由＋3价升高到＋4价，在反应中被氧化，故C正确； H2SO4在反应中所含元素化合价不变，既没有得到电子也没有失去电子。]
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箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子。
②必须注明“得到”或“失去”。
③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
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要用箭号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。
如
3．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
C
4．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
(2)发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。
(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目___________
_____________________________________________________。
[解析] 由化学方程式可知铜元素化合价升高，从0价变为＋2价，被氧化；氮元素化合价降低，从＋5价变为＋2价，被还原；铜发生氧化反应，硝酸发生还原反应。
[答案] (1)Cu N (2)Cu HNO3
(3) (稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
1．氧化还原反应的实质是( )
A．元素化合价发生变化
B．反应中有氧的得失
C．反应中有电子的得失或电子的偏移
D．反应后生成新物质
[答案] C
2．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．氧化还原反应前后元素化合价有升降
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
A [判断氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。]
3．下列反应中属于氧化还原反应的是( )
A．2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
B．Na2O＋H2O===2NaOH
C．2KI＋Br2===2KBr＋I2
D．MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
C [四个反应中只有C项反应元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应。]
4．将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁条继续燃烧，反应的化学方程式为CO2＋2Mgeq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))C＋2MgO，该反应属于( )
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应
A．①③⑦ B．②③⑥
C．③⑤ D．④⑥
C [根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应，化合价反应前后有变化，也属于氧化还原反应。]
5．(1)A图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图，请在A图中用阴影部分表示反应：H2＋CuO△,Cu＋H2O所属的区域。
A
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中Ⅰ为化合反应，则Ⅱ为________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
B
[解析] (1)H2＋CuOeq \(=====,\s\up14(△))Cu＋H2O属于置换反应，而置换反应全部属于氧化还原反应。(2)Ⅰ为化合反应，则Ⅱ为分解反应，Ⅲ为复分解反应，Ⅳ为置换反应。中和反应属于复分解反应，且有水生成，如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。
[答案] (1) (2)分解 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(或其他合理答案)
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得到氧的物质
C、CO
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失去氧的物质
CuO、Fe2O3
还原反应
氧化还原反应概念间的联系
氧化还原反应中电子转移的表示方法
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