高中化学 第三节 氧化还原反应第2课时学案 新人教版必修1.docx

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高中化学第三节氧化还原反应第2课时学案新人教版必修1

2019-2020年高中化学第三节氧化还原反应第2课时学案新人教版必修1

1.学会判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

2.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。

3.了解氧化还原反应的应用。

二、氧化剂和还原剂

1.氧化还原反应的有关概念

（1）氧化剂和还原剂

①氧化剂：

电子（或电子对）的物质。

在反应时所含元素的化合价，本身被。

②还原剂：

电子（或电子对）的物质。

在反应时所含元素的化合价，本身被。

（2）氧化性和还原性

①氧化性：

氧化剂在反应中所表现出来的性质。

②还原性：

还原剂在反应中所表现出来的性质。

（3）氧化产物和还原产物

①氧化产物：

还原剂被生成的物质。

②还原产物：

氧化剂被生成的物质。

总结：

2.常见的氧化剂

（1）非金属单质（如、等）。

（2）含有高价态元素的化合物（如浓硫酸、、、等）。

3.常见的还原剂

（1）活泼或较活泼金属单质（如、、Fe等）。

（2）某些非金属单质（如、等）。

4.氧化还原反应与科学、技术、社会

（1）列举氧化还原反应在生产生活中的广泛应用：

、、___________________等。

（2）列举氧化还原反应给人类带来的危害：

、、等。

1.下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是（）

A.失去电子的反应是还原反应B.失去电子的物质是还原剂

C.发生氧化反应的物质是氧化剂D.作氧化剂的物质不能是还原剂

2.下列叙述中正确的是（）

A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子

B.还原剂在同一反应中既可以是反应物，也可以是生成物

C.还原剂所含元素化合价升高

D.电子从氧化剂转移到还原剂

3.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

4.下列反应中，作氧化剂的是（）

＋﹦↓＋O＋C2CO

＋3C4Fe＋↑D.C＋O＋

5.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。

下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是（）

A.金属冶炼B.燃放鞭炮C.食物腐败D.点制豆腐

二、氧化剂和还原剂

1.氧化剂和还原剂

【练习】请判断下列反应是否是氧化还原反应，如果是,请指出哪些是氧化剂？

哪些是还原剂？

________________________________。

﹦↑________________________________。

+2HCl﹦↑________________________________。

O﹦HCl+HClO________________________________。

特别注意：

氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物、氧化反应、还原反应等概念之间的关系：

例1氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为＋O﹦＋↑，下列说法错误的是（）

既是氧化剂，又是还原剂既是氧化产物，又是还原产物

是还原剂，O是氧化剂D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1

2.氧化还原反应中电子转移的表示方法

例2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？

是氧化还原反应的用单线桥法（或双线桥法）表示电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和被氧化的物质。

＋2KI﹦2KCl＋

＋＋O﹦↓＋2HClO

（3）3Cu＋（稀）﹦＋2NO↑＋O

跟踪训练请用双线桥法、单线桥法分别分析下列反应，指出氧化剂和还原剂。

﹦↑

（2）C+2CuO↑

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

3.物质的氧化性、还原性规律

一般的氧化还原反应可写成通式：

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：

还原剂>还原产物

例3根据下面两个化学方程式判断、、氧化性由强到弱的顺序是（）

①＋Cu﹦＋②＋Fe﹦＋Cu

A.B.

C.D.

4.元素价态与氧化性、还原性的关系

例4下列微粒中，只有氧化性的是（）

①②③④S⑤⑥⑦Mg

A.①⑦B.②④C.③⑤⑥D.②④⑤⑥

1.实现下列变化，一定要加入其他物质作氧化剂的是（）

→B.NaCl→

C.Zn→D.CuO→

2.下列反应中，作还原剂的是（）

﹦3S↓O+2Mg﹦2MgO+S

O﹦+2HCl+2NaOH﹦O

3.在被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质质量比为（提示：

＋O﹦＋NO）（）

A.3∶1B.1∶3C.1∶2D.2∶1

4.下列粒子不具有氧化性的是（）

5.苹果汁是人们喜爱的饮料。

由于饮料中含有，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色。

若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生，这说明维生素C具有（）

A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性

作业一

作业内容见课本第38页第3、6、7题,第39页第8、9题。

作业二

作业内容见“课时练案”。

作业三

作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。

参考答案

［自主学习］答案

1.

（1）①得到偏向降低还原②失去偏离升高氧化

（3）①氧化②还原得降低还原失升高氧化

（合理即可）

（2）硝酸高锰酸钾三氯化铁

3.

（1）ZnAlC（合理即可）

4.

（1）金属的冶炼电镀燃料的燃烧

（2）易燃物的自燃食物的腐败金属的腐蚀

［自我检测］答案与解析

1.B解析：

失去电子的反应是氧化反应；失去电子的物质是还原剂；有的氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是同一种物质。

2.C解析：

氧化剂中至少有一种元素得到电子，并不一定是每一种元素都得到电子，故A项错误；还原剂一定是反应物，在同一反应中，还原剂不可能做生成物，故B项错误；电子从还原剂转移到氧化剂，故D项错误。

3.D解析：

氧化还原反应中的氧化反应和还原反应一定同时存在于一个反应中。

4.B解析：

作氧化剂，反应后碳元素的化合价应降低，所以选B。

5.D解析：

点制豆腐是利用了胶体的性质，不属于氧化还原反应。

［课内巩固练习］答案与解析

1.C解析：

加入氧化剂发生氧化反应，物质所含元素化合价升高，符合条件的只有C。

2.C解析：

做还原剂，被氧化，所含元素化合价升高，符合条件的只有C。

3.C解析：

在反应3＋O﹦2＋中发生还原反应1→1，发生氧化反应2→2，故发生还原反应和发生氧化反应的氮原子的个数比为1∶2。

4.A解析：

当物质所含元素处于最高价时，化合价只能降低，即该元素只具有氧化性；处于最低价时，化合价只能升高，即元素只具有还原性；若处于中间价态时，化合价既能升高，又能降低，即元素既具有还原性又具有氧化性。

而中氯元素处于最低价态，化合价不能降低只能升高，故只具有还原性，没有氧化性，故选A项。

5.B解析：

现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色，是因为被氧化为，而加入维生素C，之所以能有效防止这种现象发生，是因为维生素C具有还原性,故答案选B。

2019-2020年高中化学第三节氧化还原反应第2课时教案新人教版必修1

［课时教案］备选例题

例1下列反应属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是（）

A．＋O﹦B．＋O﹦＋NO

C．CaO＋O﹦D．2Na＋O﹦2NaOH＋↑

解析：

属于氧化还原反应的是B和D，而B中氧化剂和还原剂都是，D中水作氧化剂，故答案选B。

答案：

B

例2氢化钠（NaH）是一种生氢剂，可发生反应：

NaH＋O﹦NaOH＋↑，对这一反应的描述正确的是（）

A．NaH是氧化剂B．生成1mol转移2mol电子

C．NaOH是还原产物D．氧化产物和还原产物的质量比是1∶1

解析：

标出反应情况：

再由各反应物及生成物价态可知，NaH中的氢由反应前的－1价升为反应后中的0价，化合价升高，被氧化，相应生成物为氧化产物，O中的一个氢由反应前的＋1价变为反应后中的0价，化合价降低，被还原，相应生成物为还原产物。

从图示很明显看出生成1mol应转移1mol电子。

答案：

D

例3已知①②＋＋Cl

判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是（）

A．B．Cl

C．D．

解析：

此题考查氧化还原反应的基本规律。

在反应①中还原性为：

（还原剂（还原产物），在反应②中还原性：

（还原剂Cl（还原产物），故选B。

答案：

B

例4根据硫元素的化合价判断，下列物质中的硫元素一定不能表现氧化性的是（）

A．SB．SC．D．

解析：

当物质所含元素处于最高价时，化合价只能降低，即该元素只具有氧化性；处于最低价时，化合价只能升高，即元素只具有还原性；若处于中间价态时，化合价既能升高，又能降低，即元素既具有还原性又具有氧化性。

A中硫元素的化合价显-2价，处于最低价态，只具有还原性，不能表现氧化性。

答案：

A

［课时练案］备选习题

1.下列关于氧化还原反应的叙述中正确的是（）

A.失去电子的反应为还原反应

B.含有氧元素的物质是氧化剂

C.氧化剂得到电子的数目和还原剂失去电子的数目一定相等

D.氧化剂和还原剂不可能是同一种物质

答案：

C

解析：

此题考查氧化还原反应相关概念的判断。

失去电子的反应为氧化反应，A错；含有氧元素的物质不一定是氧化剂，也有可能是还原剂，如O﹦，B错；氧化还原反应要遵循得失电子数相等，C对；氧化剂和还原剂可能是同一种物质，如在反应O﹦HCl+HClO中，氧化剂和还原剂都是。

2.在下列变化中，需要加入合适的还原剂才能实现的是（）

A．→HClB．CO→C．→D．→

答案：

C

解析：

加入还原剂，发生还原反应，物质所含元素的化合价要降低，符合条件的只有C。

3.已知X和Y是两种单质，它们之间的反应是X＋Y→＋。

现有下列叙述，正确的是（）

①X被氧化②X是氧化剂③是还原产物④具有氧化性⑤具有还原性⑥Y单质氧化性比氧化性强

A．①②③B．①②⑥C．①③④⑤⑥D．①③④⑤

答案：

C

解析：

此反应中，X作还原剂，被氧化，Y作氧化剂，被还原；是氧化产物，是还原产物；为高价态，具有氧化性，为低价态，具有还原性；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得出：

氧化性：

Y>。

4.在一定条件下，和可发生如下反应：

＋＋＋＋O，从而可知在中，元素R的化合价是（）

A．＋4价B．＋5价C．＋6价D．＋7价

答案：

B

解析：

所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒，对于氧化还原型的离子反应，还遵循得失电子守恒。

可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。

方法1：

根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋2×1，n＝1。

设元素R在中的化合价为x，则x+（－2）×3＝－1，x＝＋5。

方法2：

设元素R在中的化合价为x。

根据氧化还原反应中，得失电子守恒有（7－x）×1＝[0－（－1）]×2，解得x＝＋5。

5.若司机酒后驾车，可通过对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：

（红色）＋OH＋（绿色）＋CHO＋O

被检验的气体成分是___________________，上述反应中的氧化剂是___________________，1mol氧化剂完全反应得到___________________mol电子。

答案：

OH3

解析：

交警利用该氧化还原反应前后颜色的变化，来检验司机是否酒后驾车，故被检验的气体为OH，氧化剂（Cr化合价：

＋6价→＋3价）是。

当1mol完全反应时，得到3mol电子。

其他课本、教参中的优秀题目

1.（鲁科版必修1）试分析有关物质在化学反应中的应用。

（1）下列反应中，盐酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（）

+4HCl（浓）↑O

﹦AgCl↓

C.Zn+2HCl﹦↑

D.2HCl↑↑

（2）在下列三个反应中：

①+2NaOH﹦O

②S﹦3S↓O

③O﹦+2HCl

二氧化硫所起的作用（）

A.相同B.不同

C.是氧化剂的作用D.是还原剂的作用

答案：

（1）C

（2）B

解析：

（1）A中生成和O，盐酸表现出酸性；生成，盐酸中Cl元素由－1价变为0价，盐酸表现出还原性。

B不是氧化还原反应。

C中生成氯化锌，盐酸表现出酸性；生成氢气，HCl中H元素由＋1价变为0价，盐酸表现出氧化性。

D中HCl表现出氧化性和还原性，没有盐生成，没有表现出酸性。

（2）①为非氧化还原反应，是反应物，既不是氧化剂，也不是还原剂。

②中变为S，S元素化合价降低，是氧化剂。

③中变为，S元素化合价升高，是还原剂。

2.（鲁科版必修1）实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：

+4HCl（浓）↑O

（1）该反应属于氧化还原反应吗？

如果属于氧化还原反应，指出其中的氧化剂和还原剂；如果不属于氧化还原反应，说明理由。

（2）取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气在标准状况下的体积为11.2L。

计算参加反应的HCl的物质的量，以及反应中被氧化的HCl的物质的量。

答案：

（1）属于。

是氧化剂，HCl是还原剂。

（2）2mol、1mol

解析：

（1）根据元素化合价变化可判断。

（2）根据其化学方程式可知：

标准状况下，每生成22.4L，有4molHCl参加反应，但只有2molHCl被氧化。

因此，当有11.2L生成时，被氧化的HCl为1mol，参加反应的HCl为2mol。

3.（苏教版必修1）请指出下列氧化还原反应中化合价发生变化的元素，分析电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂。

﹦+Cu

+3CO

+4HCl（浓）↑O

答案：

（1）变价元素：

Zn和Cu氧化剂：

还原剂：

Zn转移电子数：

（2）变价元素：

Fe和C氧化剂：

还原剂：

CO转移电子数：

（3）变价元素：

Mn和Cl氧化剂：

还原剂：

HCl转移电子数：

解析：

中Cu元素由+2价变为0价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂；Zn由0价变为+2价，化合价升高，表现还原性，做还原剂；反应方程式中Zn一共升高了2价，即转移2个电子。

中Fe元素由+3价变为0价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂；CO中的C由+2价变为+4价，化合价升高，表现还原性，做还原剂；反应方程式中Fe元素一共升高了6价，即转移6个电子。

（3）盐酸中Cl元素由－1价变为0价，化合价升高，表现还原性，盐酸做还原剂；中的Mn由+4价变为+2价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂；反应方程式中Mn元素一共降低了2价，即转移2个电子。

4.（苏教版必修1）下列制取单质的反应中，化合物作还原剂的是（）

A.用锌和稀硫酸反应制取氢气B.用氢气和灼热的氧化铜反应制取铜

C.用碳和高温水蒸气反应制取氢气D.用氯气和溴化钠溶液制取溴

答案：

D

解析：

A、B、C中分别是Zn、、C做还原剂，它们都是单质；D中是NaBr做还原剂，是化合物。

5.（苏教版必修1）氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。

在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：

+3C﹦2AlN+3CO

（1）在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。

（2）在该反应中，氧化剂是，还原剂是。

答案：

C

解析：

上述反应中，N元素由0价变为-3价，化合价降低，是氧化剂；C由0价变为+2价，化合价升高，表现还原性，做还原剂。

1.氧化还原反应在生活中应用的实例（鲁科版教参）

（1）使皮肤白皙的学问：

皮肤的颜色是健美的重要标志。

皮肤的黑白与皮肤中黑色素的多少有关。

饮食的调整能减少黑色素的合成，有助于黑皮肤变白。

多摄入富含维生素C的食物。

化学实验证明，黑色素形成的一系列反应多为氧化反应，但当加入维生素C（具有还原性）时，则可阻断黑色素的形成。

因此，应多吃富含维生素C的食物，如酸枣、番茄、猕猴桃、柑橘、新鲜绿叶蔬菜等。

多摄入富含维生素E的食物。

现代科学研究证明，维生素E在人体内是一种抗氧化剂，特别是脂肪的抗氧化剂，能抑制不饱和脂肪酸及其他一些不稳定化合物的过氧化。

而人体内的脂褐素是不饱和脂肪酸的过氧化物。

维生素E则具有抑制它们的过氧化作用，从而有效地抵制了脂褐素在皮肤上的沉积，使皮肤保持白皙。

富含维生素E的食物有卷心菜、菜花、芝麻、葵花子、菜子油等。

（2）头发中的化学：

毛发主要由角蛋白组成，水解后可得到胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甘氨酸、酪氨酸等多种氨基酸。

由这些氨基酸组成的角蛋白中的多肽链通过范德华力、氢键、盐键、二硫键连接成交联的结构，而其中的二硫键是毛发多肽链之间的重要连接形式。

胱氨酸分子在α位置上，既有—,又存在着—COOH。

由于二硫键可将两条多肽链连接在一起，因此毛发中的多肽链都是两两相连于一个网状结构内。

二硫键非常坚固，只有通过化学变化才能打开，它对头发的变形起着重要的作用。

尽管毛发的角蛋白属于长线形的、不溶于水的纤维蛋白，它们的化学性质不活泼，但毛发对沸水、酸、碱、氧化剂和还原剂还是比较敏感的，在一定条件下与这些物质接触后能发生氧化反应和还原反应，使头发损伤和改变头发的化学性质。

这也是人们配制护发和美发用品的化学理论基础。

氧化反应头发中的黑色素可被某些氧化剂氧化而破坏，生成一种无色的新物质。

依靠这个反应，可将头发漂白，常用的氧化剂为过氧化氢。

为迅速而有效地漂白头发，可在过氧化氢中加入一些氨水作为催化剂，同时使用热风或热蒸汽也可加速黑色素的氧化过程。

使用过氧化氢作为氧化剂的最大好处就是反应产物是水，因而不会造成任何伤害。

还原反应毛发中的二硫键很容易被还原剂破坏。

常用的还原剂有巯基乙酸COOH）及其盐（化学冷烫剂的主要成分）。

它们能向角蛋白分子提供氢原子，使胱氨酸中二硫键的两个硫原子各与一个氢原子结合，形成两个巯基（—SH），从而使一个胱氨酸被还原为两个半胱氨酸，头发从刚韧状态变成软化状态，并随卷发器弯曲变形，相互错开的半胱氨酸上巯基基团再经过氧化剂（在冷烫药水中称为中和剂）的氧化作用，又重新组合成新的二硫键。

于是，头发又恢复为原来一定程度的刚韧性，同时也保留持久的波纹状态。

这也是化学卷发或被称为“冷烫”的反应原理，可用如下表示：

化学方程式：

①胱氨酸分子中二硫键的断裂：

②新的二硫键的重新组合：

2.判断氧化还原反应产物的一般规则（鲁科版教参）

反应物浓度对产物的影响氧化还原反应的产物，在一些反应中相当程度地与反应物浓度有关。

例如，硝酸参与的反应，它的还原产物常见的有、NO、（形成）等。

在这些反应中，还原产物主要为哪一种，硝酸的浓度起着很大的作用。

一般来说，硝酸越稀，氮元素的化合价降低得就越多，它被还原的程度就越大；硝酸越浓，氮元素的化合价降低得就越少，它被还原的程度就越小（需要强调指出的是并非硝酸越稀氧化性越强）。

一般来说，硝酸与还原剂作用，浓硝酸的还原产物主要是,6mol·的稀硝酸还原产物主要是NO，极稀硝酸（浓度小于2mol·）的还原产物主要是。

当然，硝酸被还原的产物还与还原剂的性质有关。

如果还原剂是金属，该金属越活泼，则硝酸中氮元素的化合价降得越低。

又如，硫酸与较活泼金属的反应，用浓硫酸时，其被还原成；用稀硫酸时，则氢离子是氧化剂。

温度对反应产物的影响同一氧化还原反应，它的产物也经常因反应环境温度的高低而不同。

例如，和两种单质，当与强碱反应时，它的产物便取决于强碱溶液的温度：

常温或低温时，产物为次卤酸盐和卤化物；加热时，则生成卤酸盐及卤化物。

催化剂对反应产物的影响催化剂对氧化还原反应产物也有较大影响，如氨气与氧气的反应，其氧化产物是氮气还是一氧化氮取决于有无催化剂。

若没有催化剂，氨在氧气中燃烧的氧化产物是氮气；如果有催化剂存在，氨就被氧化成一氧化氮。

反应物间的用量对氧化还原产物的影响在气相或气固相反应中，反应物的用量对氧化还原反应产物的影响也是一个重要因素。

例如，硫化氢气体与氧气反应，氧气不足，硫化氢不能充分燃烧生成单质硫；氧气充足，则燃烧产物是二氧化硫。

又如，红磷在不充足的氯气中燃烧则生成三氯化磷，而在过量氯气中燃烧则生成五氯化磷。

溶液的酸碱性对氧化还原反应产物的影响相同的反应物因溶液的酸碱性不同，则氧化还原产物大不一样。

这一点主要对含氧酸及含氧酸盐参与的氧化还原反应的产物的影响尤为显著。

例如，高锰酸钾是一种常见的氧化剂，它在酸性、中性及碱性介质中氧化亚硫酸钠的反应产物分别是、及。

根据上述条件对氧化还原反应的影响可知，氧化还原反应的产物并非一成不变，许多相同反应物的反应，因其反应条件不同产物也不同。

因此，判断氧化还原产物时，应充分考虑反应条件对反应产物的影响这一重要因素；否则，将导致得出错误的结论。

3.氧化还原反应在工业生产、科学技术和日常生活中的意义（人教版教参）

在这里，只能对氧化还原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。

我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。

如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法；制备贵重金属常用湿法还原，等等。

许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化还原反应。

石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。

在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。

施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氮，转化为S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。

土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。

我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。

人和动物通过呼吸作用吸入氧气，在体内把葡萄糖氧化为二氧化碳和水，同时放出能量，并把能量转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能。

这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。

煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。

由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对于他们今后参加生产、走向社会等都是有意义的。