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1、2.3 氧化还原反应,一、氧化还原反应,学习目标,1知识与技能 (1)知道氧化还原反应、氧化反应和还原反应的概念。 (2)能够根据反应中元素化合价是否升降来判断氧化还原反应和非氧化还原反应。 (3)能够应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。 2情感态度与价值观 从“氧化还原反应”这一概念的发展，体会到人类对事物的认识是不断发展变化的。,从化合价升降角度认识氧化反应和还原反应 知识导入 炎炎夏日，人们会把食物储存在冰箱中，防止其变质。温度低时物质不易被氧化，所以食物可保持新鲜，其实这一现象与氧化还原反应有关，那么，什么是氧化还原反应？是
2、不是氧化还原反应中一定有氧的得失？,学点精讲 凡有元素化合价发生变化的反应就是氧化还原反应。而氧化反应和还原反应又是同时进行的，因此可以从元素化合价升降角度去理解氧化反应和还原反应。例如：氢气还原氧化铜：H2CuO CuH2O。,从化合价升降角度分析，氧化反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应；还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。,从电子转移的角度理解氧化还原反应 知识导入 前面学习了氧化还原反应表现的特征，元素化合价的变化。那么氧化还原反应的本质是什么呢？化学反应的本质是原子之间的重新组合。而原子的核外电子尤其是最外层电子的运动
3、情况，对化学反应有着非常大的影响，决定着物质的化学性质。,学点精讲 1在离子化合物的形成过程中，金属元素原子失去电子使化合价升高，发生氧化反应；非金属元素原子得到电子使化合价降低，发生还原反应。 2在共价化合物的形成过程中，共用电子对偏离一方，元素的化合价升高，发生氧化反应；共用电子对偏向一方，元素的化合价降低，发生还原反应。,3元素化合价的升降既与氧化还原反应有着密切的关系，又与元素原子之间的电子转移有着密切的关系。因此，我们还可以给氧化还原反应下一个更本质的定义：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。凡是没有电子转移的反应，就是非氧化还原反应。 在氧化还原反应里的电子转移(得
4、失或偏移)与元素化合价升降的关系可用下图加以总结：,拓展延伸有关氧化还原反应的总结 在中学化学中，氧化还原反应的概念经历了一个由浅入深、由现象到本质的发展过程，对氧化还原反应概念的发展用下表比较如下：,氧化还原反应和四种基本反应类型的关系 知识导入 中学阶段我们学习的四种基本反应类型有化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，试分析上述反应与氧化还原反应的关系。举例说明。,学点精讲,上述关系可用下图表示。 本知识点易错之处：(1)对四种基本反应类型分辨不清，对是否为氧化还原反应不能准确判断。(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。,用“双线桥法”表示电子转
5、移情况 知识导入 如何将氧化还原反应电子的得失情况表示出来？ 学点精讲 表示方法如下：箭头起点和落点分别在反应物和生成物的相同元素上，箭头由反应物指向生成物，得失(转移)的电子数写在箭头的横线上，得到或失去的电子数与元素降低或升高的总价数相等。,如下： (1)从氧得失的观点分析氧化还原反应： 氧化剂：CuO还原剂：H2,(2)从化合价升降的观点分析氧化还原反应： 氧化剂：CuO还原剂：H2,(3)从电子得失的观点分析氧化还原反应： 氧化剂：CuO还原剂：H2,学习方法 轻松掌握,氧化还原反应的基本规律 1守恒规律：对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数
6、相等，反应前后电荷总数相等(离子反应)。 应用：有关氧化还原反应的计算及氧化还原反应方程式的配平。 2价态规律：元素处于最高价，只有氧化性(如 Fe3、KMnO4等)；元素处于最低价，只有还原性(如S2、I等)；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。 应用：判断物质的氧化性、还原性。,3强弱规律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。 应用：在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。 4转化规律：氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生
7、反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。例如：,应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。,5难易规律：越易失电子的物质，失去后就越难得电子，越易得电子的物质，得到后就越难失去电子。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；同时，一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的优先发生反应。例如，FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应先后顺序为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Cl22Br=Br22Cl。 应用：判断物质的稳定性及反应顺序。,典题 讲与练,一、氧化还原反应的判断 例1 下列反应中，属于氧化还原反应的是 () A2NaHCO3
8、 Na2CO3H2OCO2 BKClO36HCl(浓) KCl3H2O3Cl2 CCO2Ca(OH)2 CaCO3H2O DFeSH2SO4=FeSO4H2S,【答案】B 【点拨】化合价是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础，正确标示元素化合价是分析正误的关键和突破口。,体验感悟1下列反应中，属于非氧化还原反应的是 () A3CuS8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O3S B3Cl26KOH=5KClKClO33H2O C3H2O22KCrO22KOH=2K2CrO44H2O D3CCl4K2Cr2O7=2CrO2Cl23COCl22KCl,【答案】D,例2 二氧化锰粉末和铝粉在较高温
9、度下，发生如下反应：3MnO24Al 3Mn2Al2O3，并放出大量的热。在工业上可用此法冶炼难熔金属锰。从得氧、失氧的角度看，在此反应中二氧化锰是_剂，发生了_反应。 【解析】在初中我们已经学习了从得氧失氧的角度分析氧化还原反应：还原剂 得氧 被氧化；氧化剂 失氧 被还原。,由此可知：MnO2 Mn，故MnO2是氧化剂，发生了还原反应。 Al Al2O3，故Al是还原剂，发生了氧化反应。 【答案】氧化还原,体验感悟2下列反应中，既是化合反应又是氧化还原反应的是 () 氢气在氯气中燃烧：H2Cl2 2HCl 氯气通入溴化钠溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2 氯化钠和浓硫酸混合加热： 2N
10、aClH2SO4 Na2SO42HCl 二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应： MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O 铁和氯气反应：2Fe3Cl2 2FeCl3 A B C D,【解析】化合反应的定义是两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。氧化还原反应的特征是有电子转移的反应，以上5个反应符合化合反应的只有，和恰好又是氧化还原反应，故D项符合题目要求。 【答案】D,二、有关氧化还原反应的分析 例3 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氧化还原反应前后一定有电子转移 D分解反应和化合反应一定是氧化还原反应
11、,【解析】元素化合价的变化是由于电子得失(离子化合物)或电子对偏移(共价化合物)造成的。所以说氧化还原反应前后元素化合价有升降是正确的。故A、C正确；氧化还原反应可以有氧的得失也可以没有氧的得失。如氢气与氯气的氧化还原反应，就与氧无关，B错误；另外化合反应可能是氧化还原反应，也可能不是氧化还原反应，如 Na2OH2O=2NaOH就不是氧化还原反应；分解反应不一定是氧化还原反应，如 CaCO3 CaOCO2就不是氧化还原反应；复分解反应不是氧化还原反应。,【答案】AC 【点拨】本题考查氧化还原反应的实质，即是否有电子转移。,体验感悟3某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素 () A一定
12、被氧化了 B一定被还原了 C既可能被氧化又可能被还原 D既未被氧化又未被还原,【解析】元素由化合态变为游离态会出现以下两种情况：如Zn2HCl=ZnCl2H2，反应中HCl中的氢元素从化合态变为游离态，反应中是获得电子，被还原；又如 Cl22NaBr=2NaClBr2，溴化钠中的溴元素从化合态变为游离态，反应中溴失去电子，被氧化。故元素由化合态变为游离态既可能是被氧化也可能是被还原。 【答案】C,例4 已知氯元素最高化合价为7价，最低化合价为1价。在Cl2、KCl、NaClO、KClO2、KClO3、KClO4中，哪种物质中的氯元素不能被氧化，哪种物质中的氯元素不能被还原，哪些物质中的氯元素既
13、可能被氧化又可能被还原？为什么？ 【解析】元素处于最高化合价时其原子不可能再失去电子，因此该元素不可能被氧化；元素处于最低化合价时其原子不可能再得到电子，该元素不可能被还原。,【答案】在KClO4中Cl元素已呈现最高价(7价)，其中的 Cl原子不可能再失去电子，该物质中的 Cl元素不可能被氧化；KCl中的 Cl元素已呈现最低价(1价)，其中的 Cl元素不可能再得到电子，该物质中的 Cl元素不可能被还原。Cl2、NaClO、KClO2、KClO3中的 Cl元素的化合价处于中间价态(即处于1价7价之间)，这些物质中的 Cl原子在一定条件下既可能再失去电子，又可能再得到电子，所以这些物质中的氯元素即
14、可能被氧化又可能被还原。,【点拨】本题考查的是元素化合价与氧化性和还原性之间的关系。即：最高价态元素只有氧化性，最低价态元素只有还原性。,体验感悟4在2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2的反应中，被氧化的元素是 () AFe BBr CFe和Br DCl 【解析】被氧化的元素是失去(或偏离)电子的元素，即化合价升高的元素。在上述反应中 Fe元素从2价升高到3价，Br元素从1价升高到0价，所以被氧化的元素是铁和溴两种元素，C项符合题目要求。 【答案】C,三、氧化还原反应的表示法(双线桥法) 例5 根据下列两个氧化还原反应回答问题： 2KClO3 2KCl3O2 MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O (1)以双线桥法表示反应，单线桥法表示反应中的电子转移情况。 (2)反应中每生成1 mol O2，转移电子的物质的量是多少？,【点拨】应先根据元素化合价的变化标出反应中电子转移的方向和数目，然后分析各物质被氧化、被还原的情况。,体验感悟5分析反应Fe2O33CO 2Fe3CO2中元素的化合价变化，标出电子转移的方向和数目，指出发生氧化反应和还原反应的元素。,【点拨】箭头的指向是同一种元素间由反应物到生成物，并且保持化合价的升降数目及电子得失数目相等。,课堂总结,
