氧化還原反應(yīng)（學(xué)生版）高一化學(xué)講與練（蘇教2019）

第2課時氧化還原反應(yīng)目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．認(rèn)識有化合價變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。2．了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。3．知道常見的氧化劑和還原劑。1．能依據(jù)物質(zhì)類別和元素價態(tài)例舉某種元素的典型代表物。能利用氧化還原反應(yīng)的概念對常見的反應(yīng)進(jìn)行分類和分析說明。（宏觀辨識與微觀探析）2．能從從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。（宏觀辨識與微觀探析）3．能有意識運用所學(xué)知識或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會議題。（科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任）4．具有較強(qiáng)的問題意識，能提出問題和假設(shè)。根據(jù)假設(shè)提出具體的實驗方案，獨立完成實驗。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識）知識01氧化還原反應(yīng)基本概念1．氧化還原反應(yīng)的特征：反應(yīng)中物質(zhì)所含元素化合價_________。2．氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)(1)氧化還原反應(yīng)的概念①有_________的反應(yīng)叫作氧化還原反應(yīng)。②氧化反應(yīng)：物質(zhì)所含元素的原子_________的反應(yīng)。還原反應(yīng)：物質(zhì)所含元素的原子_________的反應(yīng)。如鈉與氯氣的反應(yīng)，實質(zhì)是鈉原子_________，發(fā)生_______反應(yīng)；氯原子_________，發(fā)生_______反應(yīng)。③反應(yīng)過程中化合價變化，電子得失變化(2)氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系化合價升高——______電子——被______——發(fā)生______反應(yīng)——是______劑化合價降低——______電子——被______——發(fā)生______反應(yīng)——是______劑1．氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念(1)氧化劑與還原劑氧化劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價降低，即得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì)。還原劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價升高，即失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì)。(2)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物：還原劑失去電子被氧化的產(chǎn)物。還原產(chǎn)物：氧化劑得到電子被還原的產(chǎn)物。(3)氧化性與還原性氧化性：物質(zhì)得電子的性質(zhì)，或物質(zhì)得電子的能力。還原性：物質(zhì)失電子的性質(zhì)，或物質(zhì)失電子的能力。2．氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系3．氧化還原反應(yīng)中的4個“不一定”(1)一種元素被氧化，不一定有另一種元素被還原。如Ceq\o(l,\s\up10(0))2＋H2O=Heq\o(Cl,\s\up10(－1))＋eq\o(HClO,\s\up10(＋1))中，被氧化和被還原的元素都是氯元素。(2)一種反應(yīng)物不一定只表現(xiàn)出一種性質(zhì)。如反應(yīng)2KMnO4eq\o(=,\s\up10(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，參加反應(yīng)的KMnO4既表現(xiàn)了還原性，又表現(xiàn)了氧化性。(3)有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化不屬于氧化還原反應(yīng)。(4)某種物質(zhì)由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，不一定是被還原，如HCl→Cl2是被氧化。【即學(xué)即練1】下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是()A．元素化合價升高的反應(yīng)是還原反應(yīng)B．物質(zhì)在變化中失去了電子，此物質(zhì)中的某一元素化合價降低C．有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)D．有化合價升降的反應(yīng)，不一定是氧化還原反應(yīng)【即學(xué)即練2】下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)，但H2O既不是氧化劑，也不是還原劑的是()A．Cl2＋H2OHCl＋HClOB．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．CaO＋H2O=Ca(OH)2知識02氧化還原反應(yīng)的表示方法——雙線橋法1．基本步驟(1)標(biāo)變價：正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價_________的元素元素的化合價，明確變價元素的化合價升降關(guān)系。(2)連線橋：用帶箭頭的線由_________指向_________，且對準(zhǔn)同種元素。(3)標(biāo)得失：標(biāo)出“失去”或“得到”電子的總數(shù)，且得失電子總數(shù)______。2．實例分析該表示法能體現(xiàn)出氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)及過程，同時清楚地表示出了得失電子的情況，上述反應(yīng)中CuO中Cu元素得電子為“2×2e－”，前一個“2”表示有_______________，后一個“2e－”，表示_____________________，共得4個電子。用單線橋、雙線橋表示氧化還原反應(yīng)1．用雙線橋法表示氧化還原反應(yīng)(1)先標(biāo)化合價，再看價變化；起止同元素，橋上標(biāo)變化。(2)注意事項：①箭頭、箭尾必須對應(yīng)化合價變化的同種元素；②必須注明“得”“失”；③氧化劑和還原劑得、失電子要守恒。2．用單線橋法表示氧化還原反應(yīng)(1)確定變化化合價，計算價態(tài)的變化；橋上標(biāo)明電子數(shù)，箭頭還原到氧化。(2)注意事項：①單線橋表示反應(yīng)物中變價元素原子得失電子的情況；②不需標(biāo)明“得”或“失”，只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目；③箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向；④單線橋箭頭從失電子的元素原子指向得電子的元素原子。注：(1)兩種方法中箭頭的指向不同。雙線橋中箭頭指向產(chǎn)物中變價的相應(yīng)元素；單線橋中箭頭指向得到電子的元素。(2)轉(zhuǎn)移數(shù)目指的是與方程式計量數(shù)有關(guān)的得電子總數(shù)或失電子總數(shù)?！炯磳W(xué)即練3】分析下列氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，并指出氧化劑和還原劑。(1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu(2)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(3)4HCl(濃)+MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O知識03氧化劑和還原劑1．氧化劑和還原劑的判斷有多種價態(tài)的元素，其高價態(tài)的化合物可能具有______性，在氧化還原反應(yīng)中可作______劑；其低價態(tài)的化合物可能具有______性，在氧化還原反應(yīng)中可作______劑；其中間價態(tài)的化合物，在不同的化學(xué)反應(yīng)中可能表現(xiàn)出______性，也可能表現(xiàn)出______性。2．常見的氧化劑和還原劑(1)常見的氧化劑活潑的非金屬單質(zhì)：O2、Cl2、Br2等；含高價金屬陽離子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些較高化合價元素的化合物：濃H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。(2)常見的還原劑活潑或較活潑的金屬：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；含低價金屬陽離子的化合物：FeCl2等；某些非金屬單質(zhì)：C、H2等；含有較低化合價元素的化合物：HCl、H2S、KI等。(3)在可變化合價元素的化合物中，具有中間價態(tài)的物質(zhì)既可作氧化劑，又可作還原劑。如：Cl2、S、SO2、H2SO3等。【即學(xué)即練4】N2O俗稱“笑氣”，醫(yī)療上曾用作可吸入性麻醉劑。產(chǎn)生N2O的反應(yīng)：3CO＋2NO2=3CO2＋N2O。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()A．CO是氧化劑B．N2O是氧化產(chǎn)物C．NO2被還原D．常溫常壓下，生成6.72LCO2轉(zhuǎn)移0.6mol電子知識04氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較1．物質(zhì)的氧化性及還原性與核心元素化合價的關(guān)系核心元素化合價實例性質(zhì)最高價Keq\o(Mn,\s\up6(＋7))O4、eq\o(Fe,\s\up6(＋3))Cl3、濃Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3、濃H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4只有_________中間價eq\o(S,\s\up6(＋4))O2、Na2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3、eq\o(Fe,\s\up6(＋2))SO4、eq\o(S,\s\up6(0))既有_________又有_________最低價eq\o(Fe,\s\up6(0))、eq\o(Na,\s\up6(0))、Keq\o(I,\s\up6(－1))只有_________2．氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的方法(1)根據(jù)元素的活動性順序比較如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu金屬還原性：Fe______Cu在反應(yīng)中Fe是______劑，Cu是______產(chǎn)物。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較氧化性：氧化劑______氧化產(chǎn)物還原性：還原劑______還原產(chǎn)物氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較1．根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原劑>還原產(chǎn)物2．根據(jù)元素的活動性順序比較3．根據(jù)反應(yīng)條件來判斷當(dāng)不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時，反應(yīng)越易進(jìn)行，則對應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng)，反之越弱。如：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O氧化性：KMnO4>MnO2。(2)Na、Mg、Al單質(zhì)與H2O反應(yīng)情況如下，Na與冷水劇烈反應(yīng)，Mg加熱才反應(yīng)，Al加熱條件下也難反應(yīng)，故還原性：Na＞Mg＞Al。4．根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷當(dāng)變價的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時，可由氧化產(chǎn)物元素價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。即在相同條件下，使還原劑價態(tài)升得越高，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。例如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS氧化性：Cl2＞S。判斷還原劑還原性的原理類似?！炯磳W(xué)即練5】已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I(xiàn)2C．Co2O3＋6HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2題型一氧化還原反應(yīng)的基本概念1．古詩詞是古人為我們留下的寶貴精神財富，下列詩句涉及氧化還原反應(yīng)的是()A．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干B．千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金C．粉身碎骨渾不怕，要留青白在人間D．花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴2．A．2H2+O2eq\o(=,\s\up7(通電))2H2O B．CaO+H2O=Ca(OH)2C．CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO+CO2↑ D．2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑E．Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu F．Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl(2)根據(jù)第(1)題，可以得出以下結(jié)論（填“一定是”、“有的是、有的不是”、“一定不是”）：化合反應(yīng)_____________氧化還原反應(yīng)；分解反應(yīng)___________氧化還原反應(yīng)；置換反應(yīng)___________氧化還原反應(yīng)；復(fù)分解反應(yīng)___________氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系：(1)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(2)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。(3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。(4)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。題型二氧化還原反應(yīng)的分析方法3．下列化學(xué)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法正確的是()4．查閱文獻(xiàn)得知：汽車尾氣的主要成分為NO、CO、O2，在汽車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器可使NO轉(zhuǎn)化為無毒的N2，CO轉(zhuǎn)化為無毒的CO2。反應(yīng)原理為2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2，請用雙線橋法標(biāo)出電子得失。用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的注意事項(1)用帶箭頭的線由反應(yīng)物指向生成物，且對準(zhǔn)同種元素。(2)要標(biāo)明“得”“失”電子，且得失電子總數(shù)相等。(3)箭頭不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，而是指某元素從反應(yīng)物到生成物時價態(tài)的變化。題型三氧化劑和還原劑5．下列轉(zhuǎn)化中，需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是()A．I－→I2 B．Fe3＋→Fe2＋C．HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))→CO2 D．MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))→MnO26．2019年10月1日，我國在天安門前舉行了盛大的閱兵儀式，閱兵式上我國向世界展示了我們的新式武器。我國自行研制的第五代單座雙發(fā)隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲—31使用了高強(qiáng)度、耐高溫的鈦合金材料。工業(yè)上冶煉鈦的反應(yīng)為TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Ti＋2MgCl2。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)中TiCl4是還原劑，Mg是氧化劑B．該反應(yīng)中還原性的強(qiáng)弱大小為Mg＞Ti，說明金屬性Mg＞TiC．若制取0.5molTi，轉(zhuǎn)移1mol電子D．TiCl4中Cl元素被氧化題型四氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較7．＋Sn4＋。由此推斷Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋8．高效水處理劑ClO2在實驗室中通過以下反應(yīng)制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4=2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列說法不正確的是()A．CO2是氧化產(chǎn)物B．KClO3在反應(yīng)中被氧化C．H2C2O4的還原性強(qiáng)于ClO2的還原性D．1molKClO3參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子為1mol基礎(chǔ)鞏固1．我國古代發(fā)明的工藝制造中，工作原理涉及氧化還原反應(yīng)的是()2．瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦礦石時，把濃鹽酸和軟錳礦礦石混合加熱，意外得到了氯氣，MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，關(guān)于該反應(yīng)的敘述正確的是()A．MnO2是還原劑B．HCl具有還原性C．MnO2被HCl氧化D．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶43．一定條件下，KClO3與I2發(fā)生下列反應(yīng)：2KClO3＋I(xiàn)2=2KIO3＋Cl2，下列推斷正確的是()A．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)B．氧化性：I2>KClO3C．還原性：KClO3>I2D．還原劑為I2，氧化劑為KClO34．真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁。其核心步驟反應(yīng)為Al2O3＋3Cl2＋3C=2AlCl3＋3CO。對于該反應(yīng)下列說法不正確的是()A．Al2O3為氧化劑 B．CO為氧化產(chǎn)物C．AlCl3為還原產(chǎn)物 D．C為還原劑5．一定條件下，20.00mL0.2mol·L－1的Na2Cr2O7溶液與30.00mL0.1mol·L－1的Na2S2O3恰好完全反應(yīng)，生成了Cr3＋和一種含硫物質(zhì)，該含硫物質(zhì)中硫元素的化合價是()A．－2B．0C．＋4D．＋66．下列電子轉(zhuǎn)移表示正確的是()A． B．C． D．7．已知，12mL0.1mol·L－1的亞硫酸(H2SO3)溶液，恰好跟20mL濃度為0.02mol·L－1的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液完全反應(yīng)，則元素鉻(Cr)在還原產(chǎn)物中的化合價是()A．＋1B．＋2C．＋3D．＋68．已知反應(yīng)：①Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2，②KClO3＋6HCl(濃)=3Cl2↑＋KCl＋3H2O，③2KBrO3＋Cl2=Br2＋2KClO3。下列說法正確的是()A．反應(yīng)①②③都有單質(zhì)生成，所以都是置換反應(yīng)ＫB．氧化性由強(qiáng)到弱的順序為KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C．反應(yīng)②中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6∶1D．③中1mol還原劑反應(yīng)則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol9．氧化還原反應(yīng)是一類重要的化學(xué)反應(yīng)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有著廣泛的運用。(1)人通過呼吸作用提供能量以維持生命活動。吸進(jìn)的氧氣與人體內(nèi)的葡萄糖(C6H12O6)發(fā)生如下反應(yīng)：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O。該反應(yīng)中的還原劑是_____________。(2)加工食品通常要添加少量防腐劑，防止食物被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。此類食物防腐劑應(yīng)具有_____________(填“氧化性”或“還原性”)。(3)鐵是人體中不可缺少的微量元素。Fe2＋在人體中更易被人體吸收。貧血患者應(yīng)補充Fe2＋。服用維生素C可使食物中的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋。在這個過程中維生素C所起的作用是________(填“氧化作用”或“還原作用”)；向維生素C溶液中滴加幾滴酸性KMnO4稀溶液，實驗現(xiàn)象為_______________________。10．(1)野外焊接鐵軌常常采用鋁熱反應(yīng)。已知鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Al2O3＋2Fe，該反應(yīng)所屬基本反應(yīng)類型是____________，在反應(yīng)中鐵元素的化合價________(填“升高”或“降低”)，該元素的原子________(填“失去”或“得到”)電子。發(fā)生氧化反應(yīng)的是________(填化學(xué)式，下同)，發(fā)生還原反應(yīng)的是________。(2)在反應(yīng)H2SO3＋2H2S=3H2O＋3S↓中，被氧化與被還原元素的質(zhì)量比為________，在反應(yīng)3S＋6KOH=2K2S＋K2SO3＋3H2O中，被還原的硫與被氧化的硫的質(zhì)量比為___________。培優(yōu)競賽1．我國“四大發(fā)明”在人類發(fā)展史上起到了非常重要的作用，其中黑火藥的爆炸反應(yīng)2KNO3＋S＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑。該反應(yīng)中被氧化的元素是()A．C B．NC．N和SD．N和C2．磷單質(zhì)在反應(yīng)4P＋3KOH＋3H2O=3KH2PO2＋PH3中的變化是()A．被氧化 B．被還原C．既被氧化又被還原 D．既未被氧化又未被還原3．工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3)、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原