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2019-2020版化学新教材人教必修第一册讲义:第1章+第3节+第1课时 氧化还原反应和答案

2019-2020 版化学新教材人教必修第一册讲义:第 1 章+第 3 节+第 1 课时 氧化还原反应和答 案
第三节 氧化还原反应
第 1 课时 氧化还原反应
目标与素养:1.从化合价变化和电子转移的角度认识、判断氧化还原反应。(宏 观辨识与微观探析)2.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,能够识别化 合反应、分解反应中的氧化还原反应。(宏观辨识)

一、认识氧化还原反应

1.从得失氧的角度认识氧化还原反应

从得失氧的角度分析以下反应,完成下表。

高温

高温

2CuO+C=====2Cu+CO2↑;Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2

物质

反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)

得到氧的物质 C、CO

氧化反应

失去氧的物质 CuO、Fe2O3

还原反应

结论:一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应,

氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为氧化还原反应。

2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应

高温 (1)对于有氧元素参加的反应 2CuO+C=====2Cu+CO2↑。

①铜元素化合价降低,发生还原反应。 ②碳元素化合价升高,发生氧化反应。 (2)对于无氧元素参加的反应 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。 ①铜元素化合价降低,发生还原反应。

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②铁元素化合价升高,发生氧化反应。 (3)结论:凡是有元素化合价升降的反应,都是氧化还原反应。 3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
△ (1)在 2Na+Cl2=====2NaCl 的反应过程中:
①钠原子失去最外层 1 个电子,成为具有稳定结构的 Na+,其化合价由 0 价 升高为+1 价,发生了氧化反应,被氧化。
②氯原子最外层得到 1 个电子,成为具有稳定结构的 Cl-,其化合价由 0 价降 低为-1 价,发生了还原反应,被还原。
③在这个反应中,氯原子和钠原子之间发生了电子的得失,分别形成阴离子 和阳离子,使元素的化合价发生了变化。
④反应过程中相应变化关系图
点燃 (2)在 H2+Cl2=====2HCl 的反应过程中:
①氢原子和氯原子都不易失去电子,都可获得 1 个电子形成稳定结构,二者 只能形成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。
②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子,氯元素的化合价由 0 价降低为-1 价,被还原,氯气发生了还原反应。
③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子,氢元素的化合价由 0 价升高到+1 价,被氧化,氢气发生了氧化反应。
④反应过程中相应变化关系图
该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移,而使元素的化合价发生了变化。 (3)结论:凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或
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偏离电子对)发生氧化反应,得到电子(或偏向电子对)发生还原反应。 4.氧化还原反应的本质和特征 (1)本质:电子转移(得失或偏移)。 (2)特征:元素化合价升降。 二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 1.判断化学反应类型 (1)请指出下列各反应的四种基本反应类型: ①2NO+O2===2NO2 化合反应。 ②CO2+CaO===CaCO3 化合反应。 △ ③NH4HCO3=====NH3↑+CO2↑+H2O 分解反应。 MnO2 ④2KClO3=====2KCl+3O2↑分解反应。 △ ⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑置换反应。 ⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu 置换反应。 ⑦HCl+KOH===KCl+H2O 复分解反应。 ⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl 复分解反应。 (2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。 2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)氧化还原反应中一定有氧元素参加( )
高温 (2) 冶炼金属钛(Ti)的第一步反应为 TiO2+2C+2Cl2=====TiCl4+2CO,该反
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应属于氧化还原反应( ) (3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原( ) (4)在氧化还原反应中反应物的化合价升高或降低,没有化合价不变的元素
() [答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是( ) A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 △ C.2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O D.CaO+H2O===Ca(OH)2 B [氧化还原反应的特征是化合价发生变化,A、C、D 均无化合价的变化,
是非氧化还原反应;B 是置换反应,是氧化还原反应。]
高温 3.有反应:Fe2O3+2Al=====Al2O3+2Fe。
(1)________ 元 素 的 化 合 价 升 高 , 则该 元 素的 原 子 ____________ 电 子 , 被 ________(填“氧化”或“还原”);而________元素的化合价降低,则该元素的原 子________电子,被___________(填“氧化”或“还原”)。
(2)该反应中 Fe2O3 发生了________反应,Al 发生了________反应。 [答案] (1)Al 失 氧化 Fe 得 还原 (2)还原 氧化

1.氧化还原反应概念间的联系

氧化还原反应概念间的联系

2.氧化还原反应中的 4 个“不一定”

0

-1

(1)一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如 Cl2+H2O===HCl+

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+1
HClO中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。 △
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应 2KMnO4=====K2MnO4+ MnO2+O2↑中,参加反应的 KMnO4 既表现了还原性,又表现了氧化性。
(3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相 互转化不属于氧化还原反应。
(4)某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如 HCl→Cl2 是被氧化。
1.下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( ) A.在反应中失去电子的物质被氧化,得到电子的物质被还原 B.在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质 C.氧化还原反应是一种物质首先被氧化,另一种物质再被还原的反应 D.只有氧化没有还原的反应是不存在的 C [氧化反应和还原反应是同时发生的,二者既是对立的,又是统一的。在
反应中被氧化和被还原的物质有可能是同一种物质。] 2.ClO2 是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下
反应制得 ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。 下列说法正确的是( )
A. KClO3 在反应中失去电子 B. ClO2 是氧化产物 C. H2C2O4 在反应中被氧化 D. H2SO4 在反应中得到电子被还原 C [KClO3 中 Cl 元素的化合价由+5 价降低为+4 价,则氯酸钾得电子,发
生还原反应,故 A 错误; Cl 元素的化合价由+5 价降低为+4 价,所以氯酸钾对
应的产物 ClO2 是还原产物,故 B 错误; H2C2O4 中 C 元素的化合价由+3 价升高
到+4 价,在反应中被氧化,故 C 正确; H2SO4 在反应中所含元素化合价不变,
既没有得到电子也没有失去电子。]
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氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法:表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情 况。 (1)基本步骤
(2)注意事项 ①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子。 ②必须注明“得到”或“失去”。 ③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
2.单线桥法:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。 (1)基本步骤
(2)注意事项 ①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。 ②要用箭号标明电子转移的方向。 ③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
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如 3.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
C 4.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下: 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (1)被氧化的元素是________,被还原的元素是________。 (2)发生氧化反应的物质是________,发生还原反应的物质是________。 (3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目___________ _____________________________________________________。 [解析] 由化学方程式可知铜元素化合价升高,从 0 价变为+2 价,被氧化; 氮元素化合价降低,从+5 价变为+2 价,被还原;铜发生氧化反应,硝酸发生还 原反应。
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[答案] (1)Cu N (2)Cu HNO3

(3)

(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

1.氧化还原反应的实质是( ) A.元素化合价发生变化 B.反应中有氧的得失 C.反应中有电子的得失或电子的偏移 D.反应后生成新物质 [答案] C 2.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( ) A.氧化还原反应前后元素化合价有升降 B.氧化还原反应前后一定有氧的得失 C.实现 Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应 D.元素化合价升高的反应是还原反应 A [判断氧化还原反应的概念,关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无
变化。化合价有变化一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失。化合价升高发
生的是氧化反应,Fe3+转化为 Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应。] 3.下列反应中属于氧化还原反应的是( ) △ A.2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑ B.Na2O+H2O===2NaOH C.2KI+Br2===2KBr+I2 D.MgO+2HCl===MgCl2+H2O C [四个反应中只有 C 项反应元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应。] 4.将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学
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点燃 方程式为 CO2+2Mg=====C+2MgO,该反应属于( )

①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应

⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应

A.①③⑦ C.③⑤

B.②③⑥ D.④⑥

C [根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应,化合价反应前后有变化,

也属于氧化还原反应。] 5.(1)A 图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在 A 图中
用阴影部分表示反应:H2+CuO△,Cu+H2O 所属的区域。

A (2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用 B 图表达。其中Ⅰ为 化合反应,则Ⅱ为________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方 程式: _______________________________________________________ _____________________________________________________。
B △ [解析] (1)H2+CuO=====Cu+H2O 属于置换反应,而置换反应全部属于氧化 还原反应。(2)Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为分解反应,Ⅲ为复分解反应,Ⅳ为置换反应。 中和反应属于复分解反应,且有水生成,如 HCl+NaOH===NaCl+H2O。
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[答案] (1) 合理答案)

(2)分解 NaOH+HCl===NaCl+H2O(或其他

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