人教版高中化学必修1第二章化学物质及其变化第3节氧化还原反应(70张)(共70张)

第三节氧化还原反应

复习：

1、请同学们回忆常见元素的化合价。

2、请同学们回忆四种基本反应类型。一、化学反应类型1、基本反应类型［思考题］

Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2、CH4＋2O2=CO2＋2H2O两反应属何种基本反应类型?

【结论】不属于基本反应类型中的任何一种，说明此种分类方法不能包括所有化学反应。按照反应物和生成物的类别及种类来区分化学反应有局限性。2.氧化反应和还原反应

［问题］什么是氧化反应？什么是还原反应？

①氧化反应：物质得到氧的反应叫做氧化反应。

②还原反应：物质失去氧的反应叫做还原反应。二、氧化还应反应

1、从得氧失氧的角度分析凡是有得氧失氧的反应叫氧化还原反应。

［分析］从得失氧角度分析，在C＋2CuO=2Cu＋CO2↑反应中CuO失去氧发生了还原反应，C得到氧发生了氧化反应，所以从整体上看既发生了氧化反应又发生了还原反应，氧化反应和还原反应同时发生。

【分析】在化学反应中，一种物质与氧结合，必然同时有另一种物质的氧被夺去。也就是说，一种物质被氧化，必然有另一种物质被还原，氧化反应和还原反应同时进行的。

【定义】一种物质被氧化的同时一种物质被还原的反应，叫做氧化还原反应。

※氧化反应和还原反应同时进行，叫做氧化还原反应。

问题：从得氧失氧的角度，如何分析2Na+Cl2=2NaCl？由于上面方法不能适合于无氧参与的氧化还应反应，因而有一定的局限性。同时，我们发现氧化还原反应中通常有化合价变化，故我们从化合价升降的角度来观察氧化还应反应。

2、从化合价变化的角度分析

[思考与交流]以氢气与氧化铜的反应、碳和氧化铜、碳和水蒸气反应反应为例来分析,氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系?

归纳：

化合价升高被氧化（即氧化反应）；化合价降低被还原（即还原反应）。

结论:

①化合价升高被氧化；化合价降低被还原。

②有元素化合价升降的反应是氧化还原反应；没有元素化合价升降的反应不是氧化还原反应（即非氧化还原反应）。

③同一氧化还原反应中,化合价升高的总价数等于化合价降低的总价数。

说明：利用化合价升降的观点，不仅能分析有得氧、失氧的反应，也能分析无得氧失氧但反应前后元素化合价有变化的反应。小结

第三节氧化还原反应一、化学反类型1、基本反应类型2、氧化反应和还原反应二、氧化还原反应

1、从得氧失氧的角度分析

2、从化合价变化的角度分析随堂练习

1、下列反应中，属于氧化还原反应的是（

）。

A、CaCO3受热分解放出CO2

B、以MnO2为催化剂，KClO3分解放出O2C、铁与稀硫酸反应

D、2Na＋Cl2=2NａCl2、、分析以下反应，指出元素合价升降情况及发生反应的情况，不是氧化还原反应的指出类型。①Na＋Cl2=2NaCl②S＋O2=SO2

③Mg＋O2

＝2MgO④CO2＋C=2CO⑤CaCO3=CaO＋CO2↑⑥C+2H2SO4△CO2+2SO2+2H2O【预备知识】

离子化合物：通过阴阳离子结合形成的化合物叫做离子化合物。例如，金属氧化物和盐类物质。离子化合物主要在金属元素和非金属元素之间形成。

共价化合物：原子间通过共用电子对形成的化合物叫做共价化合物。例如，酸和非金属氧化物、氢化物等。共价化合物主要在非金属元素之间形成。

3、从电子转移的角度分析

〖探索与发现〗请同学们结合氯气分别与钠和氢气反应，分析电子转移与氧化还原反应的关系。①氯气与钠反应：

原子失去或得到1个电子，化合价升高或降低1价。有电子得失的化学反应是氧化还原反应。Cl2得到电子，化合价降低，被还原；Na失去电子，化合价升高，被氧化。②氯气与氢气反应：

对于共价化合物的形成，没有完全得失电子，只是电子的偏移，也是氧化还原反应。共用电子对偏向或偏离1个电子，化合价降低或升高1价。在现场氯化氢时，电子对偏向Cl原子，化合价降低，被还原；电子对偏离Na原子，化合价升高，被氧化。[结论]

①凡是有电子转移（得失和偏移）的反应都是氧化还应反应；凡是没有电子转移（得失和偏移）的反应都是非氧化还应反应。

②物质失去电子的反应叫做氧化反应；物质得到电子的反应叫做还原反应。

③化合价升高（或降低）的价数等于失去（或得到）的电子数，同一反应中得到电子总数等于失去电子总数。小结①氧化还原反应的概念有化合价升降的反应或有电子转移（得失或偏移）的反应叫做氧化还原反应。

氧化反应：氧化反应表现为元素化合价升高的反应，实质是物质中某元素的原子失去电子（或电子对偏离）。

还原反应：还原反应表现为元素化合价降低的反应，实质是物质中某元素原子得到电子（或电子对偏向）。

②氧化还原反应的特征：元素的化合价发生变化。

③氧化还原反应的实质：发生电子转移（得失或偏移）。

④氧化还原反应的规律：同一反应中得失电子总数相等，化合价升降总数相等。

⑤电子转移和化合价升降的关系：

失去电子→化合价升高→氧化反应；得到电子→化合价降低→还原反应。口诀：失升氧，得降还。4．基本反应类型与氧化还原反应的关系

［学与问］讨论四种基本反应类型与氧化还原反应的关系，并画出它们之间的关系图和交叉分类图。

①置换反应都是氧化还原反应。

②复分解反应都不是氧化还原反应。

③化合反应与分解反应部分是氧化还原反应，其中有单质参加的化合反应与有单质生成的分解反应肯定是氧化还原反应。5．氧化还原反应的表示方法（1）双线桥法：

①双线桥法：表示同种元素的原子在反应前后电子得失情况的图式。

②方法：双线桥的箭头始于反应物中化合价发生变化的元素的原子，指向生成物中发生化合价变化后对应元素的原子。并标明“失去”或“得到”电子总数。

③步骤：标变价，画线桥，注得失。课堂练习

请同学们利用双线桥标出下列反应电子得失情况，并指出哪种物质被氧化？哪种物质被还原？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O用双线桥应注意的事项：①正确判断各反应物、生成物各元素的化合价及其变化。②

两个线桥一个在上、一个在下，线桥的方向是从反应物一方指向生成物一方，首尾都必须对应与发生化合价变化的同种元素。③

电子符号用“e-”来表示④得失电子总数表示：原子个数×每个原子得失电子数。注意：反应中失去电子的总数等于得到电子的总数。（2）单线桥法：

①含义：单线桥法是表示反应物中原子之间电子转移的方向和数目的图式。

②方法：箭头由化合价升高的原子，指向化合价降低的原子，在线上标出电子转移总数。

③步骤：标变价，画线桥，注得失。课堂练习

请同学们利用单线桥标出下列反应电子得失情况，并指出哪种物质被氧化？哪种物质被还原？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑

+2H2O三、氧化剂和还原剂1、概念：（1）氧化剂和还原剂

【氧化剂】在氧化还应反应中，起氧化作用的物质叫做氧化剂，氧化剂具有氧化性。所含元素化合价降低的物质（或得到电子的物质）叫做氧化剂；【还原剂】起还原作用的物质叫做还原剂，还原剂具有还原性。所含元素化合价升高的物质（或失去电子的物质）叫做还原剂。

氧化剂：得电子→化合价降低→被还原还原剂：失电子→化合价升高→被氧化

口诀：失升氧→还原剂；得降还→氧化剂（2）氧化产物和还原产物氧化反应（化合价升高）的产物叫做氧化产物；还原反应（化合价降低）的产物叫做还原产物。（3）氧化性和还原性

①氧化性：氧化剂具有的性质叫做氧化性。

得电子的性质叫做氧化性。化合价可以降低的物质有氧化性。

②还原性：还原剂具有的性质叫做还原性。

失电子的性质叫做还原性。化合价可以升高的物质有还原性。课堂练习

请同学们分析下列化合价变化情况，并指出哪种物质是氧化剂？哪种物质是还原剂？哪种物质是氧化产物？哪种物质是还原产物？

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑

+2H2O2、常见的氧化剂和还原剂

（1）氧化剂：化合价可以降低的物质。例如，活泼的非金属单质：O2、Cl2等；含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4等。

常见氧化剂：O2、Cl2、FeCl3、KMnO4、浓H2SO4、HNO3（2）还原剂：化合价可以升高的物质。例如，活泼或较活泼的金属：K、Na、Al、Mg等；含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；某些非金属单质：C、H2等；含有较低化合价元素的化合物：H2S、KI等。

常见还原剂：

Na、K、C、H2、H2S、KI

（3）既可作氧化剂又可作还原剂的物质：化合价既可以升高，又可以降低的物质。在有可变化合价的化合物中，具有中间价态的物质既可作氧化剂，又可作还原剂，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等；含有较低化合价元素，同时又含有较高化合价元素的化合物，例如，HCl既可作氧化剂，又可作还原剂。3、氧化性、还原性强弱判断

氧化性强弱：夺取电子能力的强弱；还原性强弱：失去电子能力的强弱。（1）根据金属活泼性判断：还原性：单质的还原性（失电子能力）逐渐减弱；氧化性：金属阳离子的氧化性（得电子能力）逐渐增强。

（2）根据反应方程式判断：分析：CuCl2+Fe=Cu+FeCl2氧化性：CuCl2〉FeCl2；还原性：Fe〉Cu。结论：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。[活学活用]1、根据化学方程式判断氧化性和还原性的强弱：

①Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

②2FeCl2+Cl2=2FeCl3

③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2

2、如何用实验证明氧化性：

Ag+>Cu2+（3）依据元素化合价判断

最高价—只有氧化性；最低价—只有还原性；中间价—既有氧化性又有还原性。一般而言，对于同一种元素，价态越高，其氧化性越强；价态越低，其氧化性越弱。对于同一种元素，价态越低，其还原性越强；价态越高，其还原性越弱

【注意】氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。四、氧化还应反应的类型

（1）基本型：

不同物质的不同元素之间的氧化还原反应。例如，Fe+CuCl2=FeCl2+Cu.（2）复杂型：

多种物质多种元素之间发生的氧化或还原的氧化还原反应。例如，3C+2KNO3+S=K2S+N2+3CO2

（3）自身氧化还应反应：

同一种物质既作氧化剂又作还原剂的氧化还原反应。

例如，2KClO3=2KCl+3O2

歧化反应：

同一种物质中的同一种元素化合价既升高又降低的氧化还原反应。

例如，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

（4）归中反应：同种元素不同价态间生成同价态产物的氧化还原反应。例如，2H2S+SO2=3S+2H2O；

KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O

【同种元素氧化还原反应】：

只靠拢，不相交，相邻价态不反应。

【练习】

1、请分析上述反应的氧化剂和还原剂及比值，标出电子转移的方向和数目。

2、请分析5NH4NO3=4N2+9H2O+2HNO3反应类型。小结三、氧化剂和还原剂（1）氧化剂和还原剂（2）氧化剂和还原剂的表现（3）氧化性和还原性（4）氧化性、还原性及其强弱的判断四、氧化还应反应的类型（1）基本型（2）复杂型（3）自身氧化还原反应（4）归中反应活学活用

1、具有还原性的离子是（）

A、MnO4-B、NO3-

C、Br-D、Fe3+

2、下列变化需加入还原剂的是（）A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+

C.FeO→Fe3O4D.H3AlO3→HAlO23、已知有如下反应：

①2BrO3-+Cl2=Br2+2ClO3-，

②2FeCl2+Cl2=2FeCl3，

④ClO3-+5Cl-+6H+==3Cl2+3H2O，

③2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是（）

A.ClO3->BrO3->Cl2>Fe3+>I2

B.BrO3->Cl2>ClO3->I2>Fe3+C.BrO3->ClO3->Cl2>Fe3+>I2

D.BrO3->ClO3->Fe3+>Cl2>I24、今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2，②2FeCl2+Cl2=2FeCl3

，③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是（）

A.Cl2B.KMnO4

C.FeCl3D.HCl〖随堂练习〗

用双线桥标出电子得失，指出氧化剂、还原剂；哪种物质被氧化，哪种物质被还原？①2Na＋Cl2＝2NaCl②MnO2＋4HCl＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O③Cl2＋H2O＝HCl＋HClO④2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O知识延伸1．氧化还原规律2、氧化还原反应方程式配平1．氧化还原规律

（1）守恒律

氧化还原反应中得失电子总数相等；化合价升降总数相等。即：氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数应用：有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。

（2）价态律

元素处于最高价态时，只有氧化性，但不一定具有强氧化性；元素处于最低价态时，只有还原性，但不一定具有强还原性；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。应用：判断元素或物质有无氧化性、还原性。

（3）强弱律

氧化剂

＋

还原剂

＝

还原产物

＋

氧化产物

（强氧化性）（强还原性）（弱还原性）（弱氧化性）┌──────────┐└───────────┘+ne－

－ne－

应用：①比较物质间氧化性或还原性的强弱；②在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。（4）转化律

同种元素不同价态之间的氧化还原反应，化合价的变化遵循：高价＋低价─→中间价（归中反应）中间价─→高价＋低价（歧化反应）同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应。应用：分析判断氧化还原反应能否发生。（5）难易律

①越易失电子的物质，失后就越难得电子，越易得电子的物质，得后就越难失电子。（注意：难失电子的物质不一定易得电子，难得电子的物质也不一定易失电子。如稀有气体既难失电子，又难得电子。）

②一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。应用：判断物质的稳定性及反应顺序。

2、氧化还原反应方程式配平步骤①标变价：确定变价元素、标明化合价。②列变化：计算化合价变化：变化值×下标数。③使相等：计算最小公倍数，使化合价升降总数相等。

④配系数：观察配平不变价元素(一般先配其它元素，最后配H和O)，检查后划等号。AsH3+AgNO3+H2O----As(OH)3+Ag+HNO3-3+3+10化合价升高6化合价降低1×1116663×6①标变价：确定变价元素、标明化合价。②列变化：计算化合价变化：变化值×下标数。③使相等：计算最小公倍数，使化合价升降总数相等。④配系数：观察配平不变价元素(一般先配其它元素，最后配H和O)，检查后划等号。[练习]1、配平方程式C+HNO3（浓）----H2O+NO2+CO20+4+5+4化合价升高4化合价降低14和1的最小公倍数为4×111×

4442[练习]2、配平下列反应方程式：NH3+O2-------NO+H2O-3+20-2化合价升高5化合价降低45和4的最小公倍数为20×44×

5465-2Cu+HNO3------Cu(NO3)2+NO2+H2O0+2+5+4化合价升高2化合价降低12和1的最小公倍数为2×111×2222[练习]3、配平下列反应方程式：+24补充2个不变价的N原子MnO2+HCl--------MnCl2+Cl2+H2O+4+2-10化合价降低2化合价升高12和1的最小公倍数为2×111×2212[练习]4、配平下列反应方程式：+24补充2个不变价的Cl原子Cl2+KOH（浓）----H2O+KCl+KClO3练习：5、配平下列反应方程式：0+5-1化合价升高5化合价降低15和1的最小公倍数为5×11×53563[练习]6、配平下列反应方程式：(NH4)2PtCl6----Pt+NH4Cl+HCl+N2-30化合价升高3×2化合价降低46和4的最小公倍数为12×23×3162+402