高一化学必修一氧化还原反应导学案.docx

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高一化学必修一氧化还原反应导学案

第三节氧化还原反应

【学习目标】

1、知道氧化还原反应的本质。

能熟练的判断反应类型及氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

2、会判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

知道常见的氧化剂、还原剂

3、学会用双线桥法和单线桥法分析氧化还原反应；

4、掌握氧化性还原性的比较方法

5、掌握氧化还原反应的基本规律，学习化合价升降与电子转移的简单计算

一、阶段知识衔接：

（一）化合价：

是元素在化合物中表现出来的一种性质。

化合价的判定规则：

1、在化合物里各元素的正、负化合价的代数和等于“0”

2、单质中，元素显价；

3、化合物中，金属元素化合价全为正值；非金属元素的化合价一般既有负值，又有正值。

一般，氢元素显价，氧元素显价。

4、化合价口诀：

一价钾钠氢氯银；二价氧钙钡镁锌；三铝四硅五价磷；

二三铁来二四碳；二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。

练习1：

标出下列物质中的加点元素的化合价

HClOCl2KClO3MgCl2KMnO4K2MnO4MnO2KIH2C2O4

Fe2O3FeOCuOFeSO4Na2SO3Al2S3Na2SNaOHC2H5OH

CaCO3CO2COCH4NH3NH4NO3H2O2H2O

练习2：

写出下列原子团的化学式：

氢氧根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子、碳酸氢根离子、

硝酸根离子、铵根离子、磷酸根离子、草酸根离子、高锰酸根离子。

（二）化学反应的类型

【过度练习】判断下列反应的类型

（1）Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

（2）Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑

（3）2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑（4）CH4+2O2

CO2+2H2O

（5）C+2CuO

2Cu+CO2↑（6）2KNO3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑

二、氧化还原反应

（一）氧化还原反应

1、氧化还原反应是否一定得氧、失氧？

2、氧化还原反应：

凡有元素（特征）的化学反应。

反之，为非氧化还原反应。

3、氧化还原反应的判断方法：

看反应前后元素的化合价是否有升降[课本P38（题6）]

【课堂小结1】氧化还原反应的特征：

【阅读并探究】从物质的结构探究氧化还原反应化合价升降的本质

阅读课本P36（第3段）到P37（第2段），思考下列问题：

（1）氯化钠形成过程中，钠是如何失去电子而氯又是怎样得到电子的？

（2）氯化氢的形成过程是否也和氯化钠的形成过程一样存在电子得失问题？

为什么？

化合物的形成

电子得失（偏移）

化合价变化情况

氧化、还原情况

2Na+Cl2=2NaCl

钠原子失去个电子

转移给氯

钠元素的化合价，

被

钠发生反应

氯气发生反应

氯原子得到个电子

氯元素的化合价，

被

H2+Cl2=2HCl 

H 与Cl共用电子对，且共用电子对发生偏移，偏向

H 化合价，被

Cl化合价被

氢气发生反应

氯气发生反应

【课堂小结2】氧化还原反应的实质：

【交流讨论】氧化反应、还原反应与得失电子与化合价变化的关系

【课堂小结3】分析上表，从得失电子与化合价变化角度给氧化反应，还原反应下定义：

氧化反应：

被的元素化合价，实质是该元素的原子（或）电子。

还原反应：

被的元素化合价，实质是该元素的原子（或）电子。

【课堂练习】1、反应Fe2O3+3CO=Fe+3CO2中元素化合价降低，元素被氧化，原子失电子，物质发生还原反应。

2、下列变化过程一定属于还原反应的是（　　）

A.HCl→MgCl2B.Na→Na+C.CO→CO2D.Fe3+→Fe2+

【思考与交流、课堂小结】根据交流的结果填写下表

得氧和失氧观（狭义）

化合价升降观（特征）

电子得失观（本质）

氧化反应

还原反应

氧化还原反应

（二）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系：

【探究】判断下列反应是否属于氧化还原反应

（1）4HNO3

4NO2↑+2H2O+O2↑

（2）CaCO3

CaO+CO2↑

（3）CO2+H2O==H2CO3（4）4NO+2H2O+3O2==4HNO3

（5）3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑（6）CuSO4+Fe==FeSO4+Cu

（7）H2SO4+2KOH==K2SO4+2H2O（8）MgCO3+2HCl==MgCl2+H2O+CO2↑

【课堂小结4】

氧化还原反应与四种基本反应类型:

【课堂练习】下列反应既属于化合反应属于氧化还原反应的是：

（）

A.Na2O+H2O==2NaOHB.2Al+3H2SO4==Al2（SO4）3+3H2↑

C.2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑D.2CO+O2

2CO2

1、下列反应一定属于氧化还原反应的是

　　Ａ、复分解反应     Ｂ、化合反应Ｃ、置换反应       Ｄ、分解反应

２、下列叙述正确的是

　　Ａ、氧化还原的本质是化学反应中发生了电子得失

　　Ｂ、在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是同一种反应物

　　Ｃ、还原剂在氧化还原反应中发生氧化反应

　　Ｄ、分解反应一定是氧化还原反应

2、３、氧化还原反应的实质是

　　Ａ、物质跟氧气反应Ｂ、有氧原子得失的反应

　　Ｃ、有元素化合价升降的反应

　　Ｄ、有电子得失或共用电子对发生偏移的反应

４、下列变化过程，属于还原反应的是

　　Ａ、HCL→MgCL2　　Ｂ、Na→Na+    Ｃ、CO→CO2     Ｄ、Fe3+→Fe

５、下列说法不正确的是

　　Ａ、物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应

　　Ｂ、物质所含元素化合价降低的反应是还原反应

　　Ｃ、氧化剂本身被还原，具有氧化性；还原剂本身被氧化，具有还原性

　　Ｄ、氧化反应和还原反应不一定同时存在于一个反应中

（三）氧化还原反应的基本概念

1.氧化剂：

电子（电子对），所含元素化合价，发生反应的反应物。

具有性。

2.还原剂：

电子（电子对），所含元素化合价，发生反应的反应物。

具有性。

3.氧化产物：

发生反应后生成的产物（物质电子，所含元素化合价后的产物）。

4.还原产物：

发生反应后生成的产物（物质电子，所含元素化合价后的产物）。

5.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及发生的反应之间的关系：

记忆技巧：

（）

【例题】在下列化学反应中水作为：

A、既是氧化剂又是还原剂B、既不是氧化剂又不是还原剂C、只是氧化剂D、只是还原剂

（1）2Na+2H2O=H2↑+2NaOH（）

（2）2F2+2H2O=4HF+O2（）

（3）Cl2+H2O=HCl+HClO（）（4）2H2O

2H2↑+O2（）

【课堂练习】1、在KClO3+6HCl（浓）＝KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，是氧化剂，是还原剂，物质中的元素被氧化，中的元素被还原。

是氧化产物，是还原产物。

2、实现下列反应需加入氧化剂的是（）

　A、HCl→CaCl2B、HCl→H2　　C、HCl→Cl2　　D、HCl→CO2

3、黑火药的爆炸反应为：

2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，其中被还原的元素是（）

A.NB.CC.N和SD.N和C

【注】常见的氧化剂和还原剂

1、常见的氧化剂

（1）活泼的非金属单质：

（2）含高价金属阳离子的化合物：

（3）含某些较高化合价元素的化合物：

2、常见的还原剂：

（1）活泼或或较活泼的金属：

（2）含低价金属阳离子的化合物：

（3）某些非金属单质：

（4）含有较低化合价元素的化合物（非金属的氢化物）：

（四）氧化还原反应中电子转移的表示方法

1.双线桥法

（1）双线桥的箭头从左反应物指向右生成物，连接不同价态的同种元素

（2）线上标明得（失）电子数，化合价降低（升高），发生还原（氧化）反应等

（3）电子转移数以a×be-形式，a表示原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，a=1或b=1时可省略不写

［举例］MnO2　　+　4HCl　　=　　MnCl2　　+　　Cl2↑　　+　　2H2O

【课堂练习2】用双线桥表示下列氧化还原反应。

（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

（2）2KClO32KCl+3O2↑

（3）CuO+H2=Cu+H2O（4）2H2O2=2H2O+O2↑

（5）3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2（6）2KMnO4  =K2MnO4+MnO2+O2↑

（7）3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe（NO3）3

2.单线桥法

（1）箭头由反应物中失电子的原子指向反应物中得到电子的的原子。

（2）线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”。

【课堂练习】用单线桥表示下列氧化还原反应。

（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

（2）2KClO32KCl+3O2↑

（五）氧化性还原性强弱的比较：

1、根据化学方程式判断：

（重点在应用）

氧化性：

氧化剂氧化产物（填“＞”或“＜”）

还原性：

还原剂还原产物（填“＞”或“＜”）

【课堂练习】根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是（）

①H2SO3+I2+H2O==2HI+H2SO4

②2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2

③2FeCl2+4HNO3==2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe（NO3）3

A．H2SO3>I->Fe2+>B．I->Fe2+>H2SO3>

C．Fe2+>I->H2SO3>NOD．NO>Fe2+>H2SO3>I-

已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为：

W2＞Z2＞X2＞Y2，则下列氧化还原反应能发生的是（）

A、2W-+Z2=W2+2Z-B、2Y-+W2=Y2+2W-C、2Z-+X2=Z2+2X-D、2X-+Z2=X2+2Z-

2、根据金属活动顺序表：

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

单质的还原性逐渐（）

K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+（H）Cu2+Hg2+Ag+……

阳离子的氧化性逐渐（）3、根据非金属活动顺序表：

F2Cl2Br2I2S单质的氧化性逐渐（）

F-Cl-Br-I-S2-阴离子的还原性逐渐（）4、根据反应条件：

则以上三个反应中氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是

5、根据氧化产物的价态高低

2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+S=FeS则氧化性：

Cl2S（填“＞”或“＜”）

6、根据元素的价态。

①同种元素价态越高，氧化性越强（如Fe3+>Fe2+），但例外地，氧化性：

HClO>HClO2>HClO3>HClO4，最高价态只有氧化性；

②价态越低，还原性越强（如S2->S>SO2），最低价态只有还原性；

③中间价态兼具氧化性和还原性。

（六）氧化还原反应的规律

1．得失电子守恒规律

（1）元素化合价升高总数＝元素化合价降低总数。

———化合价升降配平法。

【例】Cu+HNO3Cu（NO3）2+NO↑+H2O

【练习】：

KMnO4＋HCl（浓）KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O

（2）元素被氧化所失去电子总数＝元素被还原所得到电子总数（得失电子规律）。

———电子得失法配平法。

【例】（在一定的条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O72－和Pb2＋，则与1molCr3＋反应所需PbO2的物质的量为（）

A．3.0mol   Ｂ.1.5mol   C.1.0mol   D.0.75mol

【练习】硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0ml0.100mol.L－1Na2S2O3溶液恰好把224ml（标准状况下）Cl2完全转化为Cl－，则S2O32－将转化为（）

A．S2－B．SC．SO32－D．SO42－

2．反应先后规律：

在溶液中如果存在多种氧化剂（或还原剂），当向溶液中加入另一种还原剂（或氧化剂）会把氧化性（或还原性）最强的氧化剂（或还原剂）先还原（或氧化）。

①最强的氧化剂与最强的还原剂最先发生氧化还原反应。

②先强后弱：

如过量铁加入同浓度的Fe3+、Cu2+的混合溶液中，由于氧化能力：

Fe3+＞Cu2+，铁先被Fe3+氧化。

【例题】将一定量的铁粉加入到AgNO3与Cu（NO3）2混合溶液中，讨论最终析出的固体！

（1）铁粉过量一定析出（）金属

（2）铁粉少量一定析出（）金属；可能含有（）金属

（3）`若将铁粉与铜粉的混合物加入到AgNO3溶液中，完成以下情况

溶液中存在大量的Ag+，则一定还含有（）（填金属阳离子，以下相同）一定没有（）

溶液中存在大量的Cu2+，则一定还含有（），一定没有（）

【练习】在bLFeBr2溶液中通入amolCl2时，使溶液中50%的Br－氧化为Br2，则原FeBr2的物质的量浓度为（）

A．

mol.L－1B．

mol.L－1

C．

mol.L－1D．

mol.L－1

3、价态规律

（1）显性律：

处于最高价态的元素只可能表现出氧化性，处于最低价态的元素只可能表现出还原性，处于中间价态的元素可能既表现出氧化性，又表现出还原性。

如：

H2S—S—SO2—H2SO4只从S元素考虑

只有还原性有还原性和氧化性只有氧化性

【练习】H＋、Cu、Mg2＋、S2－、Zn、O2、SO2在化学反应中能失去电子的有，表现出性，能获得电子的有，表现出性；不同反应中，既能得电子又能失电子的有表现出性和性。

（2）反应律：

某些不同价态的同种元素之间，如果是相邻价态的，不能发生氧化还原反应；如果是不相邻价态的，则在一定条件下，可以发生氧化还原反应。

即：

只靠拢，不交叉

【例】K35ClO3晶体和含有H37Cl的浓盐酸反应生成氯气，已知反应方程式为

KCl03＋6HCl（浓）

KCl＋＋3Cl2↑＋3H2O，此反应生成氯气的摩尔质量为（）

A．74g.mol－1B．73.3g.mol－1C．72g.mol－1D．70.6g.mol－1

【练习】1.判断反应：

H2S+H2SO4（浓）==S↓+SO2↑+2H2O中：

氧化产物是：

（）；还原产物是：

（）。

2.G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，在一定的条件下具有如下转化关系：

①G→Q＋NaCl,②Q＋H2O→X＋H2↑,③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O,

④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O。

试判断氯的化合价由高到低的排列顺序是（）

A．X>Y>Z>G>QB．Y>X>Z>G>QC．G>Y>Q>Z>XD．X>Z>Q>Y>G

【注】：

氧化还原反应的类型

1、全部的氧化还原反应：

这类氧化还原反应中，所有的氧化剂或还原剂全部被还原或氧化。

如：

C+2H2SO4（浓）==CO2↑+2SO2↑+2H2O

2、部分氧化还原反应：

发生部分氧化还原反应的时候，氧化剂或还原剂中只有一部分被还原或被氧化，而还剩一部分的氧化剂或还原剂的化合价没有发生改变。

这种类型的氧化还原反应是相对于第一种类型的氧化还原反应而言的。

如：

MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O

3、自身氧化还原反应：

在同一物质中，同种元素的不同价态的原子中，一部分原子被氧化，另一部分原子被还原。

即电子转移是在同一分子中的同种元素的不同价态的原子间发生的，且氧化剂和还原剂为同一物质。

如：

NH4NO3===HNO3+N2↑+H2O

4、歧化反应：

在同一物质中的同种元素的原子，其中一部分原子被氧化，另一部分原子被还原，即发生变价的只是同一种元素的的同一价态的原子。

在反应中，反应物的该元素处于中间价态，一边升高，一边降低。

可以说歧化反应是自身氧化还原反应的特例。

如：

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

5、归中反应（反歧化反应）：

指同种元素（该元素有好几种不同的化合价）不同价态的化合物之间发生的反应，这两种不同的价态分别是一个高价态和一个低价态，反应后这两种不同的价态相互靠近变成两种处于中间的价态或者变成同一种价态。

但决不会出现高价态变低、低价态变高的交叉现象，即化合价靠近而不交叉，这就是此类氧化还原反应的化合价变化规律。

如：

KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O

【自我反思】

三、【课后练习】

1、下列反应中，SO2被还原的是

A．SO2＋2NaOH＝＝Na2SO3B.SO2＋Cl2＋2H2O＝＝H2SO4＋2HCl

C．SO2＋2H2S＝＝3S＋2H2OD．SO2＋NO2＝＝SO3＋NO

2、根据下列物质中S元素的化合价判断，下列说法正确的是

A．H2S只有氧化性B．S既有氧化性又有还原性

C．SO2只有氧化性D．H2SO4既有氧化性又有还原性

3、下列微粒中没有氧化性的是A．Cl－B．H＋C．Cl2D．HClO

4、下列微粒中既有氧化性又有还原性的是A．MgB．SO2C．Zn2＋D．HCl

5、某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素

A.一定被氧化了B.一定被还原了

C.既可能被还原也可能被氧化D.既不可能被氧化又不可能被还原

6、下列反应中，属于有水参加的氧化还原反应，且水只作氧化剂的是

A.SO2＋H2O＝＝H2SO3B.Cl2＋H2O＝＝HCl＋HClO

C.2H2O＝＝＝2H2↑＋O2↑D.3Fe＋4H2O＝＝Fe3O4＋4H2↑

7、下列有关氧化还原的叙述正确的是

A.金属单质在反应中只作为还原剂B.非金属单质在反应中只作为氧化剂

C.金属原子失电子越多其还原性越强D.Cu2＋比Fe2＋氧化性强，Fe比Cu还原性强

8、现有三个氧化还原反应：

2FeCl3＋2KI＝＝＝2FeCl2＋2KCl＋I22FeCl2＋Cl2＝＝＝2FeCl3

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

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

A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl

9、在5NH4NO3==2HNO3＋4N2↑＋9H2O中发生氧化反应的氮原子和发生还原反应的氮原子的质量比是A.1：

1B.3：

5C.5：

3D.2：

8

10、已知铜在常温下能被稀HNO3溶解：

3Cu+8HNO3==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

⑴请将上述反应改写成离子方程式：

⑵上述反应中氧化剂是，氧化产物是，在反应的硝酸中，硝酸所表现的性质是

和其比值为：

。