第三节 氧化还原反应.docx

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第三节氧化还原反应

第三节氧化还原反应

【三维目标】

〖知识与技能〗

1、从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应得概念

2、理解氧化还原反应的特征本质

3、认识四种基本反应类型和氧化还原反应的关系

4、培养学生分析能力

5、在了解氧化还原反应的基础上理解氧化剂还原剂

6、理解氧化性还原性

7、学会用双线桥法分析氧化还原反应

〖过程与方法〗

1、重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力

2、培养学生的思维能力

3、探究与活动，氧化还原反应概念的发展

4、经历对氧化还原反应探究的过程，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

〖情感态度与价值观〗

1、对学生进行对立统一等辩证唯物主义观念的教育，使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。

2、发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛与喜悦，树立辩证唯物主义的世界观。

【重点难点】氧化还原反应的特征本质、氧化剂还原剂、双线桥法和单线桥

【教学方法】推理、分析、探究式教学

（第一课时）

【教学过程】

【引言】初中我们讨论了炼铁的反应，如3CO＋Fe2O3

3CO2＋2Fe，是四大基本反应的那一类？

在此反应中，Fe2O3失去氧，发生了还原反应，但同时一氧化碳得到氧，发生了氧化反应。

也就是说，氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应就是我们今天要学习的氧化还原反应。

【板书】第三节氧化还原反应

【板书】一、氧化还原反应

【讨论】从得失氧角度分析，H2＋CuO

H2O＋Cu反应属于氧化还原反应，那么在此氧化还原反应前后元素化合价有何变化?

它与氧化、还原的关系是什么?

【小结】氧化还原反应前后元素化合价发生了改变。

物质所含元素化合价升高的反应是反应，如

O，物质所含元素化合价降低的反应是反应，如

O

【思考】请从化合价升降角度分析如下氧化还原反应：

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2模仿上述分析方法分析：

【板书】1.氧化还原反应的特征：

反应前后元素化合价发生了变化。

【练习】下列反应是否属氧化还原反应？

有无共同特征？

（1）2Na＋Cl2

2NaCl

（2）Fe＋CuSO4====FeSO4＋Cu

（3）2HgO

2Hg＋O2↑（4）CH4＋2O2

CO2＋2H2O

【设疑】在氧化还原反应中，为什么会发生元素化合价的升降？

请同学们以NaCl的形式为例进行分析。

（提示：

从钠氯两原子的结构入手）

【讨论、分析】：

钠原子最外层有一个电子，在化学反应中易个电子达到稳定结构，氯原子最外层有七个电子，在化学反应中易个电子达到稳定结构。

Na＋和Cl－相互作用形成了NaCl。

显然，发生了电子的得失

【思考】在此过程中，元素化合价的变化情况如何？

在此反应中，钠原子个电子，元素化合价由至价，氯原子到一个电子，元素化合价由至价。

【讲解】由此看来，上述氧化还原反应中，元素化合价变化的本质是由于原子间发生了的得失。

那么，电子得失、价态变化与氧化还原的关系如何呢？

【小结】反应中

，电子，化合价，被

，电子，化合价，被

【设问】试从电子得失角度分析什么是氧化反应，还原反应？

氧化还原反应？

【回答】失去电子的反应是反应，得到电子的反应是反应

有电子得失的反应就是反应。

【过渡】有些反应中并没有电子的完全得失。

如H2＋Cl2

2HCl，试从原子结构特点进行分析。

【自学、讨论、分析】：

在氢气和氯气生成氯化氢的反应中，氢、氯原子获得电子的难易程度不大，是通过共用电子对结合的，并没有一方完全地失去和得到电子，只是共用电子对偏离氢原子而偏向了氯原子。

所以，氢元素的化合价由0价升到＋1价，氯元素的化合价由0价降至－1价。

【问】综合上述两种情况，可以得出氧化还原反应的实质是什么呢？

【板书】2.氧化还原反应的实质：

【讲述】氧化还原反应中，由于电子的转移导致了元素化合价的升降，至此，最本质的概念产生了。

请同学说出什么是氧化还原反应？

【板书】凡就是氧化还原反应。

反之，为非氧化还原反应。

【师】氧化还原反应的特征为我们判断某一化学反应是否属于氧化还原反应提供了依据和标准，即找价态反应前后有无变化；而氧化还原反应的本质又使我们清楚了是什么原因而引起的价态变化，那就是电子的转移。

【学与问】氧化还原反应与四种基本反应类型之间有什么关系呢？

反应类型

点燃

反应实例

是否氧化还原反应

化合反应

3Fe+2O2====Fe3O4

化合反应

通电

CaO+H2O=====Ca（OH）2

分解反应

高温

2H2O=====2H2↑+O2↑

分解反应

CaCO3=====CaO+CO2↑

置换反应

Fe+CuSO4====Cu+FeSO4

复分解反应

NaOH+HCl====NaCl+H2O

【小结】

1、置换反应氧化还原反应

2、复分解反应非氧化还原反应

3、化合反应、分解反应氧化还原反应

【小结反思】

本节课我们主要学习和讨论了氧化还原反应的特征、本质以及与基本反应类型的关系。

氧化还原反应是一类重要的化学反应，掌握氧化还原反应的实质和规律，对于学好化学和解决实际问题是非常重要的。

【作业布置】课时作业十

【板书设计】

一、氧化还原反应

1、氧化还原反应的特征：

反应前后元素化合价发生了变化。

2、氧化还原反应的实质：

3、四大基本反应类型与氧化还原反应的关系

【达标练习】

1．下列反应中，属于氧化还原反应的是　　　　　　　　　　　　（）

A．Zn＋2HCl＝H2↑＋ZnCl2

B．CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

C．NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O

D．2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

2．在3Cu2S＋2HNO3==6Cu（NO3）2＋10NO↑+3H2SO4＋8H2O反应中，被氧化的元素是（）

A．Cu　　B．N　　C．Cu和S　D．O和S

2、关于氧化还原反应的下列说法中不正确的是（）

A氧化还原反应前后元素化合价一定有升降

B氧化还原反应前后一定有氧得失

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

4．氧化还原反应中，电子转移的包括：

______或______。

【教学反思】

（第二课时）

【引言】上节课我们主要讨论了氧化还原反应的特征和本质以及和四种基本反应的关系，根据对知识的理解，请同学们思考以下问题。

【练习】1.什么是氧化还原反应?

判断依据是什么?

【过渡】在上述反应

（1）中

2O的变化实质是电子，被，而

O

的变化实质是电子，被。

H2起还原作用称为剂，CuO起氧化作用称为剂。

【板书】二、氧化剂和还原剂

【自学教材，思考，讨论】

1、从电子转移的角度分析是氧化剂，是还原剂。

2、在氧化还原反应中，得到电子，所含元素化合价，发生了反应；失去电子，所含元素化合价，发生了反应。

氧化剂具有性即电子的性质；还原剂具有性即电子的性质。

反应物

表现性质

变化过程

发生反应

生成物

还原剂

e–

氧化剂

还原性

氧化性

被氧化

被还原

氧化反应

还原反应

氧化产物

还原产物

【讲解】通过对氧化还原反应中多组概念的比较，我们切实感受到矛盾双方的相互对立性和依存性。

可以说，辩证唯物主义的对立统一规律在氧化还原反应中表现得淋漓尽致。

那么，同学们有无感受呢？

当我们在生活、学习、工作中遇到矛盾时，应以怎样的态度去对待呢？

【过渡】氧化还原反应的本质是电子的转移，如何在化学方程式上简要清楚地表示氧化还原的过程呢？

【板书】三、“双线桥”和“单线桥”表示氧化还原反应的电子转移

【练习】分组进行

判断下列反应是否属于氧化还原反应；是氧化还原反应的标出元素化合价变化，指出氧化剂、还原剂；氧化产物、还原产物

（1）3H2＋Fe2O3

3H2O＋2Fe

（2）Mg＋Cl2

MgCl2

（3）2KClO3

2KCl＋3O2↑

【设疑】用“双线桥”法表示氧化还原反应，书写时应注意些什么？

氧化还原反应中电子得失总数应是什么关系？

化合价总数又如何？

【学生讨论】

结论：

①双线桥从左指向右连接不同价态的同一元素。

②桥线上标明电子得失总数、化合价升降、被氧化、被还原等内容。

【小结】

、双线桥：

标价态、连双线、注数目

、箭头箭尾对应化合价变化的同种元素，注明得到或失去的字样，还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等

、线桥上常以a×be-的形式，a表示得到或失去电子的原子个数，b表示每个原子都得或者失去的电子数目，当a=1或者b=1时，将“1”省略

【阅读材料】

1、常见的氧化剂

（1）活泼的非金属单质：

Cl2、Br2、O2等

（2）含高价金属阳离子的化合物：

FeCl3、CuCl2、AgNO3等

（3）含有较高化合价元素的化合物：

H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O3、MnO2、HClO4、HClO3、HClO等

2、常见的还原剂

（1）活泼成较活泼的金属：

K、Na、Al、Mg、Zn等

（2）含低价金属阳离子的化合物：

FeCl2

（3）某些非金属单质：

C、H2、S、P等

（4）含有较低化合价元素的化合物：

HCl、Na2S、KI、NH3、CO、SO2、Na2SO3等

在含可变价元素的化合物中，具有中间价态元素的物质（单质成化合物）既可做氧化剂，又可做还原剂。

如Cl2、SO2、S、H2O2等既具有氧化性、又具有还原性。

应注意：

氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据，是相对而言的，同一物质在不同条件下，不同反应中，可以作还原剂，也可以作氧化剂。

3、物质氧化性、还原性强弱的判断方法

（1）、依据元素化合价判断

同种元素处于最低价态时，只具有还原性。

如HCl中-1价的Cl处于最低价态，所以HCl只显还原性；同种元素处于最高价态时，只具有氧化性。

如KMnO4中+7价Mn是最高价态，KMnO4只具氧化性；元素处于中间价态时既具有氧化性又有还原性，但通常以一种性质为主。

如Cl2中0价的Cl处于中间价态，Cl2既有氧化性又有还原性，但以氧化性为主。

（2）、依据反应方程式进行，判断

氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物

氧化性：

氧化剂＞氧化产物

还原性：

还原性＞还原产物

如2KMnO4＋16HCl（浓）==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

氧化剂为KMnO4，还原剂　HCl　　还原产物　MnCl2　　氧化产物Cl2

由这一反应可判断出：

氧化性KMnO4＞Cl2。

【小结反思】

本节主要讲解了氧化还原反应中八个成对出现的概念，记住常见的氧化剂和还原剂，学会使用“双线桥”和“单线桥”法表示氧化还原反应中电子的转移，根据化合价变化找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，学会判断比较物质的氧化性和还原性的强弱。

【作业布置】课后习题和复习题

【板书设计】

二、氧化剂和还原剂

三、“双线桥”和“单线桥”表示氧化还原反应电子的转移

【达标练习】

1、用“双线桥”表示下列氧化还原反应，并指出氧化剂和还原剂。

（1）Mg＋Cl2

MgCl2

（2）2KClO3

2KCl＋3O2↑

（3）2Al＋3H2SO4（稀）====Al2（SO4）3＋3H2↑

（4）2H2S＋SO2====3S↓＋2H2O

2、填空

（1）Fe

FeCl2需加剂，如

（2）CuO

Cu需加剂，如

（3）HCl

Cl2是反应，HCl是剂

（4）HCl

H2是反应，HCl是剂

（5）Fe3＋

Fe需加剂，Fe3＋具有性

3、下列叙述中正确的是（）

A、氧化还原反应的本质是化合价发生变化

B、氧化剂在反应中得电子

C、还原剂在反应中发生还原反应

D、氧化剂在同一反应中既可以是反应物，也可以是生成物

4、苹果汁是人们喜爱的饮料。

由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。

若榨汁时加入维生素C，可以有效防止这种现象产生，这说明维生素C具有（）

A氧化性B还原性C碱性D酸性

5、需要加入氧化剂才能实现下列反应的是（）

A、Cl2Cl-B、KClO3O2C、COCO2D、ZnZn2+

6、下列离子因发生氧化还原反应而不能大量在水溶液中共存的是（）

A、NH4+、Ba2+、SO42-、Cl-B、I-、H+、Na+、NO3-

C、Mg2+、K+、NO3-、Cl-D、Cu2+、Al3+、Br-、Na+

7、分析下列反应，写出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

（1）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O

氧化剂还原剂氧化产物还原产物

（2）2H2S+SO2=3S+2H2O

氧化剂还原剂氧化产物还原产物

8、用双线桥法表示化合价升降，电子转移与氧化还原反应的关系，并指出氧化剂还原剂。

①Cl2+H2O=HCl+HClO

②C+CO2=2CO

【教学反思】

（第三课时）

【引入】请分析黑火药的制备原理：

S+2KNO3+3C

K2S+N2+CO2.并用双线桥法表示该反应。

同学们，有我们介绍过很多氧化剂和还原剂，那么，如何判断比较他们之间的氧化与还原性的强弱呢？

接下来我们学习有关氧化还原性强弱的判断。

【板书】四、物质氧化性和还原性相对强弱的判断

1．根据物质的活动性顺序进行判断：

　　①根据金属活动性顺序进行判断：

K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag

【讲述】在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。

（注意：

上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态，其中+2价按正常位置排列，但+3铁的氧化性在Cu2+、Hg2+之间，即：

氧化性Cu2+

【板书】②根据非金属活动性顺序判断：

【讲述】氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。

对单质而言，非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属单质的氧化性越弱，对于阴离子的还原性越强；金属单质的还原性越强，对于阳离子的氧化性越弱，金属单质的还原性越弱，对于阳离子的氧化性越强。

2．根据化学方程式进行判断：

　　氧化性：

氧化剂>氧化产物；

　还原性：

还原剂>还原产物。

【例如】已知2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；

则Fe3+、Cl2、Cu2+  中氧化性由强到弱的顺序正确的是：

Cl2＞Fe3+＞Cu2+  

【板书】3．根据氧化还原反应进行的难易程度（或剧烈程度）的不同进行判断：

氧化还原反应越容易进行（表现为反应所需条件越简单），则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。

【例如】：

2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑

前者比后者容易发生，可判断还原性：

Na>Mg

再如：

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

前者比后者反应剧烈，可判断氧化性：

浓HNO3>稀HNO3

【板书】4．根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断

例如：

Cu+Cl2

CuCl2，2Cu+S

Cu2S，

根据Cl2、S分别与Cu反应，使Cu被氧化的程度不同（Cu2+,Cu+），可判断出单质的氧化性：

Cl2>S

【板书】5．根据元素的价态判断：

【讲述】物质中元素具有最高价，则该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价时，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价时，该元素既有氧化性又有还原性。

一般，对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强（正价的卤素相反）。

【例如】氧化性：

Fe3+>Fe2+，H2SO4（浓）>H2SO3，（特例：

HClO>HClO3>HClO4）

还原性：

Fe>Fe2+，S2->S>SO2

【板书】6．根据反应条件判断：

【讲述】一般溶液的酸性越强或温度越高或浓度越大，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。

如：

①温度：

氧化性热的浓H2SO4>冷的浓H2SO4

②浓度：

氧化性　浓HNO3>稀HNO3；浓H2SO4>稀H2SO4

还原性　浓盐酸>稀盐酸。

③酸碱性：

如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。

一般来讲

KMnO4、KCr2O7、KClO3氧化HCl中的Cl-，不能氧化NaCl中的Cl-。

NO3-在酸性条件下有强氧化性，氧化SO32-、S2-、Fe2+、I-。

SO32-、S2-与H+不共存。

当不同的氧化剂（或还原剂）作用于同一还原剂（或氧化剂）时，氧化产物（或还原产物）价态相同，可根据反应条件的难易进行判断，条件越简单，氧化性（或还原性）越强。

①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O

②2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

③O2+4HCl2H2O+2Cl2

【讲解】反应中，HCl都是还原剂，Cl2都是氧化产物，氧化剂依次为MnO2、KMnO4、O2，由于②中反应条件最简单，所以KMnO4氧化性最强；③条件最复杂，所以O2氧化性最弱，因此氧化性顺序为KMnO4＞MnO2＞O2。

【板书】7．根据元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱判断：

酸性：

HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3碱性：

NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3

氧化性：

Cl>S>P>C还原性：

Na>Mg>Al

【练习】

1．在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、Cl-、H+中，只有氧化性的是_________，只有还原性的是_________，既有氧化性又有还原性的是___________。

2.下列叙述中正确的是（）

A．含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性

B．阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性

C．失电子越多,还原性越强;失电子越少,还原性越弱

D．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应

3．根据反应式：

（1）2Fe2++I2=2Fe3++2I-

（2）Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是（）

A．Br-、Fe2+、I-B．I-、Fe2+、Br-

C．Br-、I-、Fe2+D．Fe2+、I-、Br–

4．今有三个氧化还原反应：

（1）2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2

（2）2FeCl2+Cl2＝2FeCl3

　（3）KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

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

A．Cl2　B．KMnO4　C．FeCl3　D．HCl

5．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：

Ce4++Fe2+==Fe3++Ce3+

Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+

由此可以确定Fe3+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是（）

A．Sn2+、Fe2+、Ce3+B．Sn2+、Ce3+、Fe2+

C．Ce3+、Fe2+、Sn2+D．Fe3+、Sn2+、Ce3+

【答案】1、只有氧化性的是：

Fe3+、Mg2+、H+，只有还原性的是S2-、Cl-，既有氧化性又有还原性的是：

Fe2+、S；2、D；3、B；4、C；5、A；

【过渡】同学们，我们讲述了这么多氧化还原反应，那么，我们能否将它们进行简单的分类呢：

【板书】五、氧化还原反应的类型

1、自身氧化还原反应

【例如】NH4NO3====2H2O+N2O↑2KClO3

2KCl＋3O2

【讲述】这是同种物质同种元素不同价态之间或者不同元素的原子和离子之间发生电子转移的氧化还原反应

【板书】2、歧化反应

【例如】Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

3N2O+H2O===2HNO3+NO↑

【讲述】同一种物质分子内同种元素同一价态的原子（离子）发生电子转移的氧化还原反应

【板书】3、归中反应

【例如】C+CO2=2COSO2+2H2S=3S↓+2H2OH2SO3+2H2S=3S↓+3H2O

H2S+3H2SO4（浓）=4SO2+4H2O　　2Fe3++Fe=3Fe2+

【讲述】由同种元素的高价态和低价态生成一个中间价态的氧化还原反应

【板书】4、部分氧化还原反应

【例如】Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O

【讲述】不同物质之间部分物质被氧化或者部分被还原的氧化还原反应

【过渡】我们讲述了氧化还原反应的相关知识，但在解决有关氧化还原反应的问题时还是显得力不从心，那么，我们就来学习一下氧化还原反应的有关规律

【板书】六、氧化还原反应的规律

1、电子守恒规律

【讲解】在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等，即氧化剂化合价降低的总数等于还原剂化合价升高的总数。

【板书】2、表现性质规律

【讲解】同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。

【板书】3、性质强弱规律

【板书】4、反应先后规律

【讲解】在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。

例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+

【板书】5、价态归中规律

【讲解】含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。

【例如】2KMnO4＋16HCl（浓）==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

H2SO4（浓）+H2S====S↓+SO2↑H2O

注意：

化合价只靠近，可相交但不交叉

【小结】可以采用双线桥法分析上述反应讲解上述规律

【小结反思】

【作业布置】课时作业十一

【板书设计】

四、物质氧化性和还原性相对强弱的判断

1．根据物质的活动性顺序进行判断

①根据金属活动性顺序进行判断

②根据非金属活动性顺序判断

2．根据化学方程式进行判断：

氧化性：

氧化剂>氧化产物还原性：

还原剂>还原产物

3．根据氧化还原反应进行的难易程度（或剧烈程度）的不同进行判断：

氧化还原反应越容易进行（表现为反应所