高考化学氧化还原反应复习.docx

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高考化学氧化还原反应复习

第一节氧化还原反应（李麦家制作）

教学目的：

1、在复习四种基本类型的反应以及从得氧、失氧的角度划分氧化反应和还原反应的基础上，使学生了解化学反应有多种不同的分类方法，各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。

2、使学生会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化还原反应，并会利用“双线桥”分析氧化还原反应。

3、使学生了解氧化剂和还原剂。

4、对学生进行对立统一等辨证唯物主义观点的教育。

教学重难点：

1、巩固初中化学反应分类的知识和主要反应类型的知识，并加深认识。

2、用化合价升降和电子转移的观点理解分析氧化还原反应。

3、培养学生“讨论式”的学习方法。

教学过程：

第一课时

（引言）在初中历史课中我们学习过人类的进步和发展与火有密切的联系，火是木柴等可燃物燃烧时所产生的，对于燃烧的探究是个既古老又年轻的课题，过去、现在和将来都研究它。

研究燃烧中的反应、能量变化、燃烧效率及产物对环境的影响等问题与本章知识有密切关系。

（板书）第一章化学反应及其能量的变化

（讲述）初中学习的燃烧是指可燃物与空气中氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应，现在我们来进一步研究。

（板书）第一节氧化还原反应

（讲述）我们学习过，木炭在氧气中燃烧的反应：

C+O2点燃===CO2

既是化合反应，又是氧化反应，可见对化学反应可以从不同的角度进行分类，这样更有利于了解各类化学反应的本质。

（板书）一、化学反应的类型

（讲述）初中主要学习了两种不同的化学反应分类方法：

基本类型反应和氧化反应、还原反应

（板书）1、基本类型反应

（讲述）主要有化合、置换、分解、复分解四种，这种分类的依据是反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少。

（板书）反应类型表达式

化合反应A+B=AB

分解反应AB=A+B

置换反应A+BC=AC+B

复分解反应AB+CD=AD+CB

（学生活动）回忆各反应概念

化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。

分解反应——由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。

置换反应——由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

复分解反应——由两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。

（练习讲评）各类反应各举一例，写出化学方程式。

要求：

均生成CO2

C+O2点燃===CO2

CaCO3高温===CaO+CO2↑

C+2CuO高温===2Cu+CO2↑

CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑

（讲述）化学反应还有其他分类方法。

例如，从得失氧的角度去分类，我们还学习了氧化反应和还原反应。

（板书）2、氧化反应和还原反应

（讲述）根据反应中物质是否得到氧或失去氧把化学反应分为氧化反应和还原反应

（板书）反应类型得失氧的情况

氧化反应物质得到氧的反应（被氧化）

还原反应物质失去氧的反应（被还原）

（练习讲评）各举两例

（设问）以上是从不同角度对化学反应进行分类，是不是所有化学反应都可以从上述角度分类呢？

（讨论）P8讨论题（结合图1－2）

（设问）1属于哪种反应类型？

为什么？

对此你有什么想法？

（分析）该反应是由两种化合物生成一种单质和一种化合物的反应，它不属于四种基本类型的反应中的任何一种。

可见，四种基本反应类型的分类方法只能从形式上划分，不能反映化学反应的本质，也不能包括所有化学反应。

（设问）2分别从氢气和氧化铜的角度分析反应类型，再从整个反应分析反应类型，你有什么体会？

（分析）氧化铜的反应是失去氧的反应，属于还原反应，而氢气的反应是得到氧的反应，属于氧化反应，也就是说，在该反应中，不仅仅包括还原反应，还包括氧化反应，若单纯说它仅属于氧化反应或还原反应都是不全面的，它把一个反应中同时发生的两个过程人为的分割开了，也不能反映该类反应的本质。

由上可知，氧化反应和还原反应，既是两种性质相反的反应，又是互为条件而存在且同时进行的两种反应，即它们的关系是对立统一的关系。

（过渡）通过对这两个化学反应的分析，大家已认识到以前我们学习的化学反应分类方法是不完善的，没有体现其本质，那么，它的本质究竟是什么呢？

也就是我们下面所要探究的。

（板书）二、氧化还原反应

（阅读）P8以CuO+H2Δ=Cu+H2O为例

（分析）1、从得氧失氧角度分析氧化还原反应的概念

得到氧，被氧化

CuO+H2Δ=Cu+H2O

失去氧，被还原

H2夺取CuO中的O而发生氧化反应

CuO失去氧元素发生还原反应

所以我们象这样一种物质被氧化，同时另一种物质

被还原的反应叫做氧化还原反应。

（说明）“氧化”与“还原”尽管表现不同，彼此对立，但它们相伴而生，同时进行，是不可分割的统一整体。

（讨论）P9

2、从元素化合价的升降分析氧化还原反应的概念

（设问）能否从化合价的变化来认识氧化还原反应？

化合价升高，被氧化

+2-200+1-2

CuO+H2Δ=Cu+H2O

化合价降低，被还原

（分析）从上面的化学方程式可看出，CuO中Cu的化合价由＋2价变成了Cu单质中的0价，Cu的化合价降低了，我们说Cu被还原了；同时H元素化合价升高了，我们说H被氧化了。

（学生活动）同理请分析：

2CuO＋C高温＝＝2Cu+CO2↑

H2O+C高温＝＝H2+CO

（结论）物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原

反应。

有化合价升高就必有化合价降低，有氧化反应就必有还原反应。

凡有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。

（这也是氧化还原反应的特征）

其中含化合价升高元素的物质是还原剂，含化合价降低元素的物质是氧化剂。

没有元素化合价升降的化学反应就是非氧化还原反应。

（巩固练习）判断下列反应哪些是氧化还原反应，哪些是非氧化还原反应？

哪个元素被氧化，哪

个元素被还原？

1、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

2、2H2O通电==2H2↑+O2↑

3、CO+CuOΔ==Cu+CO2

4、2H2+O2点燃==2H2O

5、NaOH+HCl==NaCl+H2O

（巩固练习2）在3Cu2S+22HNO3=6Cu（NO3）2+10NO↑+3H2SO4+8H2O反应中，被氧化的元素是（C）A、CuB、NC、Cu和SD、O和S

（作业）1、复习和预习本节内容，试做课后练习

2、复习初三已学过的化合价的概念

3、P12二、1

第二课时

（复习）判断下列反应哪些是氧化还原反应，并指出哪个元素被氧化？

哪个元素被还原？

1、3H2+Fe2O3Δ=2Fe+3H2O

2、C+H2OΔ=CO+H2

3、CO2+H2O=H2CO3

4、4P+5O2点燃==2P2O5

5、2KClO3MnO2Δ==2KCl+3O2↑

6、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3

7、NaOH+FeCl3=Fe（OH）3↓+3NaCl

（判断依据）是否有化合价的升降

（小结）分析、判断反应是否为氧化还原反应，要抓住两个关键：

一是准确判断各反应物、生成物中各元素的化合价及其变化；二是牢记“凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应”。

（引入）上节课，我们先从得氧、失氧，进而又从化合价升降角度认识了氧化还原反应，但二者都未能揭示出氧化还原的本质。

那么，氧化还原的本质是什么呢？

这是本节课我们要探讨的问题。

（设问）试从化合价升降的角度分析钠和氯气的反应。

化合价升高，被氧化

2Na+Cl2点燃＝＝2NaCl

化合价降低，被还原

（分析）

钠从0价升高到＋1价，钠元素被氧化了

氯从0价降低到－1价，氯元素被还原了。

可见，用化合价变化的观点不仅能分析有氧

元素得失的反应，还能分析无氧得失的反应。

（小结）可见，发生氧化还原反应不一定要有氧参加。

（思考）在氧化还原反应中，为何发生元素化合价的升降？

以Na和Cl2的反应为例。

（分析）在离子化合物里，元素化合价的数值就是这种元素一个原子得失电子的数目。

由于电子带负电荷，失去电子的原子就带有正电，这种元素的化合价为正价；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价为负价。

对于钠和氯气的反应，Na原子最外层有1个电子，

反应中Na失去这1个电子，化合价从0价升高到＋1价；

Cl最外层有7个电子，反应中得到1个电子，化合价从

0价降到－1价。

因此，我们完全可以这样说：

元素化合价的升或降是由于它们的原子失去或得到

电子的缘故。

化合价升高的价数就是失去的电子数，化合价降低

的价数就是得到的电子数。

（例如）Mg+Cl2点燃＝＝MgCl2

（分析）Mg化合价升高2价，因为失去2个电子，

Cl化合价降低1价，因为得到1个电子，又因有2个Cl，所以共得到2×e-

（追问）有些反应如H2与Cl2的反应并无电子的真正得失，为何元素化合价也有升有降？

（分析）对于氢气和氯气的反应，H和Cl通过共用一对电子形成HCl分子。

由于Cl吸引电子能力强，共用电子对偏向与Cl，氯元素化合价从0价降到－1价；共用电子对偏离于H，氢元素化合价从0价升高到＋1价。

所以共用电子对的偏移也会导致化合价的升降，也符合氧化还原反应的定义。

对于氧化还原反应的认识，我们应透过化合价变化这一特征现象，看到其本质原因是电子得失或偏移。

这样，我们就可以从电子转移的角度重新给氧化还原反应下一个更为本质的定义。

（板书）3、从电子转移的角度分析氧化还原反应的概念

物质失去电子（或共用电子对偏离）的反应就是氧化反应；

物质得到电子（或共用电子对偏向）的反应就是还原反应。

凡有电子转移（得失或偏移）的反应都是氧化还原反应。

（说明）没有电子转移的反应就是非氧化还原反应。

综上所述，我们可知

（板书）氧化还原反应的特征：

反应前后元素化合价发生了变化

氧化还原反应的本质：

电子的转移（得失或偏移）

（说明）在氧化还原反应中，电子转移和化合价升降的关系：

P11图1－6

―――――→化合价升高，失电子，被氧化

－4－3－2－10＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7

化合价降低，得电子，被还原←―――――

（总结）两条线

失电子（或电子对偏离）→化合价升高→被氧化→氧化反应→氧化产物

得电子（或电子对偏向）→化合价降低→被还原→还原反应→还原产物

本质特征

（口诀）升失氧，降得还

（引导）请同学们根据氧化还原反应的实质和特征总结出判断某一化学反应是否属于氧化还原反应的方法。

标化合价→观察→结论

（随堂练习）判断下列反应是否属于氧化还原反应，是的话标出元素化合价的变化。

（1）2KMnO4Δ==K2MnO4+MnO2+O2↑

（2）2H2O2Δ==2H2O+O2↑

（3）CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4

（4）2FeCl2+Cl2=2FeCl3

（5）Cu+2H2SO4（浓）Δ==CuSO4+SO2↑+2H2O

（过渡）我们知道了，氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是化合价的升降，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）4、“双线桥”表示氧化还原反应

（分析）以3H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O为例

首先判断是否属于氧化还原反应，是则标出元素化合价的变化。

0＋30＋1

3H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O

（设问）若在方程式中划这两条线，仔细看，可表示什么呢？

（讲解）同学们答得都有道理，但由于该反应是氧化还原反应，所以无论是那一种变化，其本质都是因电子的转移，下面我们在线上用简要的文字说明其变化的过程。

失6×e-，化合价升高，被氧化化合价升高的价数就是失去的电子数目。

0＋30＋1其中，得到电子的物质是氧化剂；失去电子

3H2+Fe2O3高温＝＝2Fe+3H2O的物质是还原剂；被氧化后得到的物质是氧化

产物；被还原后得到的物质是还原产物。

得2×3e-，化合价降低，被还原

这样，就很清楚地表示出氧化还原反应中电子转移的方向和数目，同一元素在反应前后的价态变化及氧化还原的情况和结果。

这种方法即为“双线桥”法。

（说明）用“双线桥”法表示氧化还原反应，书写时注意：

（1）首先标出变价元素的化合价。

两个线桥一个在上，一个在下分布，线桥的方向是从反应物一方指向生成物一方，首尾必须对应于发生化合价变化的同种元素。

（2）桥上标明电子得失、化合价升降、被氧化被还原等内容。

（3）“×”号前是参加氧化还原反应的原子数目，和方程式前面系数不一定一致。

“×”号后是每一个参加氧化还原反应的原子得到或失去的电子数目，和化合价的改变量相等。

（4）对表示电子的符号勿漏掉“e”字右上面的“－”

（5）电子转移总数的计算：

如例题中电子转移总数为6e-，不是12e-

（设问）氧化还原反应中电子得失总数是什么关系？

化合价升降总数又如何？

（答）均为相等关系

（6）得失电子总数应相等。

（可检查）

（例）C+O2点燃＝＝CO2分析

（巩固练习）用“双线桥”法表示下列氧化还原反应。

（1）Cl2+2KI=2KCl+I2

（2）MnO2+4HCl（浓）Δ==MnCl2+Cl2↑+2H2O

（3）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

（4）3NO2+H2O=2HNO3+NO

（作业）用“双线桥”法表示下列氧化还原反应。

（1）Mg+Cl2点燃＝＝MgCl2

（2）2KClO3MnO2Δ==2KCl+3O2↑

（3）2Al+3H2SO4（稀）=Al2（SO4）3+3H2↑

（4）2H2S+SO2=3S↓+2H2O

（5）2FeCl2+Cl2=2FeCl3

（6）Cu+2H2SO4（浓）Δ==CuSO4+SO2↑+2H2O

第三课时

（复习提问）1、氧化还原反应的特征？

氧化还原反应的本质？

（电子转移的结果致使元素化合价发生改变）

2、两条线？

（升失氧，降得还）

3、在下列各式中，当左边物质能生成右边物质时，划有横线的元素是被氧化还是被还原？

（1）KI→I2

（2）NO2→HNO3

（3）FeCl3→FeCl2

（4）Na2SO3→Na2SO4

4、“双线桥”法表示氧化还原反应的注意事项。

（反映了这个反应的实质和参加反应的各物质间的氧化还原关系）

以CuO+H2Δ=Cu+H2O为例用“双线桥”法表示

（过渡）至此我们已认识到氧化还原反应的特征是有化合价的升降，其本质是有电子转移。

那么，氧化还原反应与我们初中所学四种基本类型反应之间又有什么关系呢？

（板书）5、与基本类型反应的关系

基本反应类型

反应实例

是否氧化

还原反应

与氧化还原

反应的关系

化合反应

3Fe+2O2点燃＝＝Fe3O4

是

交叉

CaO+H2O=Ca（OH）2

否

分解反应

2H2O通电==2H2↑+O2↑

是

交叉

CaCO3高温==CaO+CO2↑

否

置换反应

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

是

从属

CuO+H2Δ=Cu+H2O

是

复分解反应

NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

否

相对

NaOH+HCl=NaCl+H2O

否

（讨论）P11讨论题

（思考1）为什么置换反应都属于氧化还原反应？

（分析）据其特点：

A+BC=AC+B反应中，既有元素化合价由0价变为正（负）价，又有元素化合价由正（负）价变为0价，即反应前后元素化合价一定发生了变化，即说一定有电子的转移，所以均为氧化还原反应。

（思考2）为什么复分解反应都属于非氧化还原反应？

（分析）据其特点：

AB+CD=AD+CB,两种化合物只是相互交换成分，并无电子的转移，表现为化合价不变，所以都是非氧化还原反应。

（思考3）有何特点的化合反应、分解反应一定是氧化还原反应？

（分析）有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。

因为有单质参

加，就必定存在元素化合价的改变。

（小结）见P11图1－7

回想对氧化还原反应概念的认识过程：

得失氧的角度→化合价升降角度→电子转移角度，其概念经历了一个由浅入深、由现象到本质的发展过程，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。

（分析）得1×2e-，化合价降低，被还原在这个反应中H2失电子被氧化，被什么物质氧化？

CuO。

CuO起了氧化作用，所以称CuO为氧化剂；氧化

CuO+H2Δ=Cu+H2O别人的物质；而CuO中Cu得电子，被H2还原，H2起了

还原作用，所以称H2为还原剂，还原别人的物质。

失2×e-，化合价升高，被氧化书写时注意2e-和2×e-的区别

（说明）在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应，电子从还原剂转移到氧化剂。

（板书）三、氧化剂和还原剂

氧化剂：

得电子（或电子对偏向）的物质

还原剂：

失电子（或电子对偏离）的物质

（说明）在氧化还原反应中，氧化剂得电子，所含元素化合价降低，发生了还原反应；还原剂失电子，所含元素化合价升高，发生了氧化反应。

显然，电子转移方向是由还原剂到氧化剂，H2失电子给了CuO，电子转移之后产生了生成物。

所以氧化剂和还原剂均是反应物。

氧化剂得电子后得到的物质即为还原产物；还原剂失电子后得到的物质即为氧化产物，所以氧化产物和还原产物均是生成物。

（注意）氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物均是指的某一种物质。

（设问）那么，氧化剂还原剂具有什么样的性质呢？

（板书）氧化性：

物质得电子的性质

还原性：

物质失电子的性质

氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性

（说明）得电子能力越强（越容易），物质的氧化性就越强；失电子能力越强（越容易），物质的还原性就越强。

至此，围绕氧化还原反应的本质——电子转移，我们介绍了多组概念，可小结如下：

（板书）两条关系：

本质特征本身反应产物物质性质

得电子→化合价下降→被还原→还原反应→还原产物→氧化剂→氧化性

失电子→化合价升高→被氧化→氧化反应→氧化产物→还原剂→还原性

（口诀）升失氧作还原剂显还原性，降得还作氧化剂显氧化性

（随堂记忆）理解记忆两条关系

（作业）课后习题P13三、1同时指出氧化产物、还原产物

第四课时

（复习）两条关系

氧化剂和还原剂是相互依存的，两者共同作用才能完成氧化还原反应。

（练习）氢分析下列变化过程是氧化还是还原，填空：

（1）Fe→FeCl2，需加氧化剂，如Cl2

（2）CuO→Cu,需加还原剂，如H2、C、CO等

（3）HCl→Cl2，是氧化反应，HCl是还原剂

（4）HCl→H2，是还原反应，HCl是氧化剂

（5）Fe3+→Fe，需加还原剂，Fe3+具有氧化性

（6）KI→I2，需加氧化剂

（归纳）1、氧化剂和还原剂均指反应物

2、氧化剂所含元素化合价降低；还原剂所含元素化合价升高。

3、氧化剂本身被还原；还原剂本身被氧化

4、氧化剂具有氧化性；还原剂具有还原性

（小结）通过以上练习，应进一步明确，在氧化还原反应中，氧化剂得电子价降低被还原；还原剂失电子价升高被氧化。

（设问）在学过的物质中，哪些常作为氧化剂，哪些常作为还原剂？

（分析）非金属元素原子的最外层电子一般多于或等于4个，反应中易得到电子，所以非金属单质一般可作氧化剂，如O2、Cl2等；

金属元素原子的最外层电子一般少于4个，反应中易失去电子，所以金属单质可做还原剂，如Fe、Mg、Al等；

另外，有些非金属单质也可作还原剂，如C、H2等。

从电子得失与化合价升降的关系考虑，含高价态元素的化合物，化合价能降低，易得到电子，常作为氧化剂，如浓H2SO4、KMnO4等；含低价态元素的化合物，易失去电子，常作为还原剂，如NH3、H2S等

（板书）三、常见的氧化剂和还原剂

（1）常见的氧化剂有：

活泼的非金属单质：

O2、Cl2、F2

含高价态元素的化合物：

浓H2SO4、KMnO4、HNO3、FeCl3、CuCl2

（2）常见的还原剂有：

活泼或较活泼的金属：

K、Na、Mg、Al、Zn等

某些非金属单质：

H2、C、Si、P

含低价态元素的化合物：

FeCl2、HCl、H2S、KI、NH3、CO、SO2、Na2SO3等

（练习）1、“服用维生素C可使食物中的三价铁离子变成二价铁离子”，这句话说明，维生素C在这一反应中作还原剂，具有还原性。

2、请指出下列反应中的氧化剂、还原剂氧化剂还原剂

（1）MnO2+4HCl（浓）Δ==MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2HCl

（2）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑HClZn

（3）Cl2+H2O=HCl+HClOCl2Cl2

（小结）1、判断氧化剂、还原剂应抓住化合价变化这一特征。

2、同一物质在不同反应中，不同条件下，可以作氧化剂，也可以作还原剂。

3、有些物质在同一反应中既是氧化剂，又是还原剂。

（过渡）氧化还原反应是一类重要的化学反应，在工农业生产、科研和日常生活中都有广泛的应用。

（阅读）P12最后两段

（讲解）课后习题三、1小结由

（1）

（2）可知氧化产物还原产物可以是同一物质

由（3）（4）可知氧化剂还原剂可以是同一物质。

第五课时（补充）

（复习）两条关系

（过渡）在任何氧化还原反应中，氧化剂和还原剂得失电子总数必然相等，表现为元素化合价升降总数相等，此乃氧化还原反应最本质的规律。

（板书）四、氧化还原反应的一些规律

1、电子守恒规律

还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数

（讲解）在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子总数，恒等于还原剂失电子总数，从化合价的方面来说，氧化剂中元素化合价降低总数，恒等于还原剂中元素化合价升高总数。

把握这一规律，可作定量计算，以后在学习氧化还原反应方程式的配平会用到。

（过渡例题）试从化合价的角度去分析：

在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中，只有氧化性的是：

Fe3+、Mg2+、H+；只有还原性的是：

S2-、I-；既有氧化性又有还原性的是：

Fe2+、S。

（分析）从元素化合价角度看，当离子中元素化合价处于最高价时，只能得电子价降低被还原发生还原反应，表现氧化性；当处于最低价时，只能失电子价升高发生氧化反应，表现还原性。

显然