人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应获奖课件ppt
展开1.通过思考交流、归纳小结,熟记常见元素的化合价,能从化合价升降角度认识氧化还原反应的特征,并能正确判断氧化还原反应。 2.通过阅读分析、归纳小结,从电子转移角度认识氧化还原反应的本质。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。 3.通过分析判断、讨论交流,认识元素在物质中可以具有不同价态,还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。
活动一、认识氧化还原反应任务一、回顾初中所学氧化反应和还原反应的概念,结合教材P22页“思考与讨论(1)”, 回答什么是氧化还原反应?并完成下表内容。
结论:在一个反应中,因为反应的原子个数守恒,所以有物质得氧的同时一定有物质失氧,即氧化反应和还原反应应该同时发生,相互依存,这样的反应就是氧化还原反应。
任务二、结合教材P22页“思考与讨论(2)”,思考若从化合价升降的角度分析,你对氧化还原反应又有哪些新的认识?
结论:在氧化还原反应中,得氧的反应,有元素的化合价升高,发生了氧化反应;失氧的反应,元素的化合价降低,发生了还原反应。
【典例1】氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是( ) A.金属冶炼 B.燃放鞭炮 C.食物腐败 D.点制豆腐
【解析】A.金属冶炼是金属元素的化合物转化为单质的过程,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;B.燃放鞭炮属于燃烧反应,产生了新的物质,其中有元素化合价的变化,因此反应为氧化还原反应,B不符合题意;C.食物腐败是缓慢氧化反应,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;D.点制豆腐时蛋白质发生聚沉,没有元素化合价的变化,因此没有发生氧化还原反应,D符合题意;故合理选项是D。
【典例2】下列说法正确的是( ) A.化合价升高的反应是还原反应 B.氧化还原反应一定有氧元素参加 C.氧化反应与还原反应同时发生 D.反应物要么发生氧化反应,要么发生还原反应
【解析】元素化合价升高的反应为氧化反应;只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;非氧化还原反应中反应物既不发生氧化反应也不发生还原反应,如反应HCl+NaOH===NaCl+H2O,HCl和NaOH既没有发生氧化反应也没有发生还原反应,但在Cl2+H2O=HCl+HClO中,Cl2既发生氧化反应又发生还原反应。
活动二、探究氧化还原反应的特征
任务一、讨论交流:从得氧失氧和化合价变化对比分析表中两个反应,你发现它们有什么相同点和不同点?由此可得出什么结论?
结论:氧化反应和还原反应不一定有氧元素参加,但一定有元素化合价变化。
任务二、阅读教材P23第一、二、三自然段,归纳小结氧化还原反应与化合价升降的关系及特征是什么?由此说明判断氧化还原反应的依据是什么?
既有元素化合价升高,也有元素化合价降低(既可能是同种元素,也可能是不同种元素)。
不一定有氧元素参加,但反应前后一定有元素的化合价发生变化,得氧失氧只不过是其中的特例。
看反应前后是否有元素化合价的变化。
【典例1】下列有关氧化还原反应的叙述错误的是( ) A.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 B.化合反应和分解反应不可能是氧化还原反应 C.氧化还原反应中不一定要有氧气参加 D.工业上利用CO与Fe2O3作用炼铁的反应是氧化还原反应
【解析】氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化,故A正确;化合反应、分解反应中若存在化合价变化,则属于氧化还原反应,如氢气与氧气的反应为化合反应、氯酸钾分解为分解反应,两个反应都属于氧化还原反应,故B错误;氧化还原反应中不一定有氧气参与,故C正确;工业上利用CO与Fe2O3作用炼铁,反应中C、Fe元素存在化合价变化,属于氧化还原反应,故D正确;故选B。
【典例2】下列物质的制备涉及的反应属于氧化还原反应的是( ) A.实验室中用NaHCO3制备纯碱 B.实验室中用石灰石制备CO2 C.实验室中加热高锰酸钾制备O2 D.实验室中用CuO制备CuSO4
【解析】加热NaHCO3-制备Na2CO3的方程式为2 NaHCO3 Na2CO3+H2O +CO2,反应中不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故A不选;实验室中用石灰石制备CO2的方程式为CaCO3+2H+==CO2↑+H2O+Ca2+,反应中不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故B不选;实验室中加热高锰酸钾制备O2的方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,反应中存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C选;实验室中用CuO制备CuSO4的化学方程式为CuO+H2SO4==CuSO4+H2O,不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故D不选;故选C。
活动一、探究氧化还原反应中引起元素化合价的因素
任务二、讨论结论:由上面两个反应的分析可知,在氧化还原反应中引 起元素化合价发生变化的原因是什么?
氧化还原反应元素化合价变化原因
结论:电子的得与失和形成共用电子对时电子对的偏移统称为电子的转移,即电子的转移是氧化还原反应中元素化合价变化的原因。
【典例1】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】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,氯元素的化合价升高,发生氧化反应,故B错误;N2→NH3,氮元素的化合价降低,发生还原反应,故C正确;Fe(OH)2→Fe(OH)3,铁元素的化合价升高,发生氧化反应,故D错误。
【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,根据反应X+H2O→Y+H2;Z+H2O→W+O2(方程式均未配平),可推断X、Y中及Z、W中相同元素的化合价的高低顺序为( ) A.X>Y、Z>W B.X<Y、Z<W C.X>Y、Z<W D.X<Y、Z>W
【解析】X+H2O→Y+H2中H元素化合价降低,根据氧化还原反应中化合价有升必有降可知,X中某元素化合价低于Y,Z+H2O→W+O2中O元素化合价升高,则Z中某元素化合价高于W,因此X、Y中及Z、W中相同元素的化合价的高低顺序为X<Y、Z>W,故答案为D。
活动二、探究氧化还原反应的本质任务一、阅读教材P23最后自然段,观察教材P23图1-13 NaCl的形成过程,思考如何从电子转移的角度认识该氧化还原反应?
0 0 +1 -1
0 0 +1 -1
共用电子对偏向氯,偏离氢
形成共用电子对,均达到稳定结构—共赢
【典例1】下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( ) A.元素化合价升高的反应是还原反应 B.物质在变化中失去了电子,此物质中的某一元素化合价降低 C.有电子转移的反应就是氧化还原反应 D.有化合价升降的反应,不一定是氧化还原反应
【解析】元素化合价升高的反应为氧化反应,A项错误;失去电子应表现为化合价升高,B项错误;有化合价升降的反应一定是氧化还原反应,D项错误。
【典例2】下列反应中,电子转移发生在同种物质的同种元素之间的是( ) A.2H2S+SO2=3S+2H2O B.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ C.2KClO3 2KCl+3O2↑ D.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【解析】A.该反应中S元素化合价由-2价、+4价变为0价,该反应中发生电子转移在同一元素之间,但不是同一种物质之间,故A错误;B.该反应中Mn元素化合价由+7价变为+6价、+4价,O元素化合价由-2价变为0价,发生电子转移在同一种物质之间,高锰酸钾既是氧化剂又是还原剂,但是不同元素之间,故B错误;C.该反应中Cl元素化合价由+5价变为-1价、O元素化合价由-2价变为0价,发生电子转移在同一种物质之间但是在不同元素之间,故C错误;D.该反应中Cu元素化合价由+1价变为0价、+2价,发生电子转移在同一种物质之间且同一种元素之间,符合条件,故D正确。答案选D。
活动三、探究氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
任务一、分析下表中的化学反应,思考它们与四种基本反应类型的关系,并判断是否是氧化还原反应,由此,可以得出什么结论?
任务二、阅读教材P24最后自然段。结合任务一回答氧化还原反应与四种基本反应类型有何关系?
【温馨提示】:两个可能:化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。 两个一定:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定是非氧化还原反应。
【典例1】氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于4区的是( ) A.Cl2+2KBr==Br2+2KCl B.2NaHCO3==Na2CO3+CO2+H2O C.4Fe(OH)2+O2+2H2O==2Fe(OH)3 D.2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
【解析】A.置换反应的定义是:一种单质和化合物反应,生成另一种单质和化合物,故A正确;B.分解反应的定义是:一种物质分解成两种或多种物质,B属于分解反应,故B错误;C.化和反应的定义是:两种或多种物质反应生成一种物质,C属于化和反应,故C错误;D.该反应反应物中没有单质参与反应,不属于置换反应,属于氧化还原反应,故D错误;故答案为A。
【典例2】海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂 二氧化硫发生作用以达到富集的目的,化学反应为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,下列说法正确的是( ) A.溴发生了还原反应 B.二氧化硫在反应中被还原 C.溴在反应中失去电子 D.该反应既是化合反应又是氧化还原反应
【解析】该反应为氧化还原反应,溴在反应中得到电子发生还原反应,溴被还原。
1.下列关于氧化还原反应的叙述中,正确的是( ) A.一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原 B.氧化还原反应的实质是电子的转移 C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 D.氧化还原反应中,得电子越多,氧化性越强
【解析】A.一种元素被氧化,也可以是同一种元素被还原,例如归中和岐化反应,故A错误;B.氧化还原反应的实质就是电子的转移,B项正确;C.阳离子也可能有还原性,如:亚铁离子,C项错误;D.氧化还原反应中,越容易得电子,其物质的氧化性越强,越容易失去电子,物质的还原性越强,并非是通过得失电子的数目去衡量氧化(还原)性强弱的,故D错误;故答案为B。
2.在反应中,元素X的原子将电子转移给元素Y的原子,则下列说法正确的是( ) ①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应. A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【解析】反应中,元素X的原子将电子转移给元素Y的原子,则X失去电子,Y得到电子,则X被氧化,发生氧化反应,①正确,③错误;Y被还原,发生还原反应,②错误,④正确;故选D。
3.下列反应(条件均省略)中,反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( ) 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项中K、O元素化合价没变,错误;B项中K元素化合价没变,错误;C项中H元素化合价没变,错误。
【解析】由方程式可知:KClO3中氯元素从+5价变为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;反应中硫元素的化合价没有变化,未发生还原反应,B错误; H2C2O4中碳元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,故C正确、D错误。
复分解反应一定不是;置换反应一定是;化合反应和分解反应部分是,部分不是。
反应前后元素化合价发生变化(判断):化合价升高,被氧化;化合价降低,被还原。(宏观视角)
电子得失或共用电子对偏离-电子转移:化合价升高,失电子(或电子对偏离),被氧化;化合价降低,得电子(或电子对偏向),被还原。(微观视角)
氧化反应和还原反应同时发生的化学反应。
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