第3节氧化还原反应第一课时认识氧化还原反应氧化剂和还原剂[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。3.知道常见的氧化剂和还原剂。[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.氧化还原反应(1)标出下列反应过程中各元素化合价。①2Na+Cl2=====点燃2NaCl②2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑④NaOH+HCl===NaCl+H2O(2)分析(1)反应过程中元素化合价的变化可知,氧化还原反应的特点是反应过程中有元素化合价变化。上述四个反应中,属于分解反应的是________(填标号,下同),属于化合反应的是________,属于置换反应的是________,属于复分解反应的是________,属于氧化还原反应的是________。(3)2Na+Cl2=====点燃2NaCl反应的实质可以表示为①由此可知氧化还原反应的实质是电子的转移,其外观表现是______________________。②完成表格。原子电子转移情况化合价变化情况反应类型NaCl提示:(1)①2Na0+Cl02=====点燃2Na+1Cl-1②2K+1Cl+5O-23=====MnO2△2K+1Cl-1+3O02↑③2Na0+2H+12O-2===2N+1aO-2H+1+H02↑④N+1aO-2H+1+H+1Cl-1===N+1aCl-1+H+12O-2(2)②①③④①②③(3)①元素化合价的变化②失去1个电子升高1价氧化反应得到1个电子降低1价还原反应2.氧化还原反应中电子转移的表示Na在Cl2中燃烧反应中电子的转移可用如表所示的两种方法表示:方法表示双线桥法单线桥法(1)分析比较,完成表格。方法箭头、箭尾指向是否注明“得到”或“失去”转移电子总数双线桥法单线桥法(2)若有23gNa参加反应,则转移电子的物质的量为______。(3)分别用两种方法表示下面两个反应中电子转移的情况。①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑②2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3提示:(1)由反应物一边指向生成物一边化合价变化的同种元素是2反应物一边,由失电子原子指向得电子原子否2(2)1mol[落实新知能]1.氧化还原反应(1)概念:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。(2)氧化反应和还原反应还原反应氧化反应反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应,该反应物被还原反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应,该反应物被氧化(3)电子转移的总数与化合价变化总值的关系氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。(4)与四种基本反应类型的关系①有单质参加的化合反应都属于氧化还原反应;②有单质生成的分解反应都属于氧化还原反应;③置换反应全部属于氧化还原反应;④复分解反应全部属于非氧化还原反应。[注意]①一个氧化还原反应,无论从得失电子角度、化合价升降角度还是从电子转移角度分析,氧化反应和还原反应都是同时发生、不可分割的。②有单质参加或有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应,如反应:3O2=====放电2O3不是氧化还原反应。2.氧化还原反应电子转移的表示方法(1)双线桥法表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果,反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。①双线桥法的基本步骤②注意事项a.箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。b.必须注明“得到”或“失去”的字样。c.还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。(2)单线桥法表示反应过程中不同元素的原子间的电子转移情况。反映了化学反应的本质。单线桥法分析氧化还原反应的步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;②用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来,箭尾是失电子的元素,箭头是得电子的元素。[注意]线桥只在反应物中,不跨越“===”与生成物相连。③在线桥上注明电子转移的数目。[注意]只写数目,不标得失。(3)几个注意问题①电子转移数以ae-×b形式表示,ae-表示每个原子得到或失去的电子数,b表示发生氧化反应或还原反应的原子数,当b=1时可以省去。②氧化还原反应中:转移电子总数=得到电子总数=失去电子总数,不是得到和失去电子总数之和。③注意“部分氧化还原反应”的情况。在氧化还原反应中,参加反应的物质与发生还原反应(或氧化反应)的物质的物质的量不一定对应,计算电子转移总数时要以实际发生氧化反应或还原反应的原子数(即化合价发生变化的原子数)为准。例如,[演练新学考]1.铅丹(Pb3O4)可用于制作防锈涂料。该化合物中O的化合价为-2,Pb呈现两种化合价,一种为+4,则另一种为()A.-1B.+1C.+2D.+3解析:根据电荷守恒可知化合价为+2,故C正确。答案:C2.下列氧化还原反应中电子转移情况分析正确的是()解析:A项,4molHCl参加反应,只有2molHCl被氧化,所以失去1e-×2,错误;C项,Cl得到6e-×2,O失去2e-×6,错误;D项,CO2中C元素化合价降低,C得到2e-,C单质中C元素化合价升高,C失去2e-,错误。答案:B3.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应:①CO2+C=====高温2CO②Cu2(OH)2CO3=====△2CuO+H2O+CO2↑③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O④2CO+O2=====点燃2CO2⑤3Fe+4H2O(g)=====△Fe3O4+4H2↑⑥CuO+CO=====△Cu+CO2⑦4NH3+3O2=====点燃2N2+6H2O⑧2H2O=====通电2H2↑+O2↑⑨CO2+H2O===H2CO3(1)其中属于化合反应的有______,属于置换反应的有______。(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是______。(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________。(5)根据你的理解,有关氧化还原反应的说法正确的是________(填标号)。A.没有氧元素参加的反应一定不是氧化还原反应B.元素化合价升高时失电子,元素化合价降低时得电子C.元素化合价降低被氧化,元素化合价升高被还原D.有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应解析:化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否有变化来判断。氧化还原反应不一定有氧元素参加反应;各概念间关系据口诀“升失氧、降得还”分析。答案:(1)①④⑨⑤⑦(2)②⑨(3)⑧(4)③(5)BD4.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目_________________________________________________________________。(2)用单线桥法表示电子转移的方向和数目________________________________________________________________。(3)若3molCu参加反应,则该过程转移的电子是_______mol。解析:(1)该反应中Cu的化合价变化是0→+2价,1molCu失去2mol电子;HNO3中氮元素部分由+5价→+2价,生成1molNO,转移3mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1molCu失去2mol电子,故3molCu失去6mol电子。[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.氧化剂和还原剂(1)氧化剂和还原剂①氧化剂:在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价________的反应物。具有________性,反应中被________,发生________反应,得到________产物。②还原剂:在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价________的反应物。具有________性,反应中被________,发生________反应,得到________产物。降低氧化还原还原还原升高还原氧化氧化氧化(2)Fe元素是生物体中含量最高的生命必需微量元素。适量服用维生素C有利于铁元素的吸收,原因是维生素C可以将Fe3+转变为Fe2+。在上述变化中:①维生素C做_________剂,表现_________性,发生_________反应。②氧化剂为________,表现________性,发生________反应,还原产物为________。还原还原氧化Fe3+氧化还原Fe2+2.物质的氧化性、还原性与物质所含元素化合价的关系已知三个反应:①2Fe3++Fe===3Fe2+;②Fe2++Zn===Fe+Zn2+;③2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(1)反应①中,氧化剂为________,表现________性,发生________反应,还原产物为_______;还原剂为______,表现________性,发生________反应,氧化产物为________。(2)反应②中,Fe2+做________剂,表现________性,发生__________反应;反应③中,Fe2+做________剂,表现________性,发生________反应。Fe3+氧化还原Fe2+Fe还原氧化Fe2+氧化氧化还原还原还原氧化(3)分析上述三个反应可知,所含元素处于_______价态的物质可能具有_______性,如Fe3+;所含元素处于________价态的物质可能具有________性,如Fe;所含元素处于________价态的物质可能_________________________,如Fe2+。较高氧化较低还原中间既具有还原性又具有氧化性[落实新知能]1.有关概念及相互关系(1)概念及相互关系(2)注意事项①同一氧化还原反应中氧化剂得到电子的总数和还原剂失去电子的总数相等,元素化合价升高的总数和化合价降低的总数相等。②一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。例如,反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。③一种反应物不一定只表现出一种性质。例如,反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,参加反应的Cl2既表现了还原性又表现了氧化性,Cl2既是还原剂又是氧化剂。④同一物质在不同的反应中,既可以做氧化剂又可以做还原剂。例如,Fe2+在反应Fe2++Zn===Fe+Zn2+中做氧化剂,在反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-中做还原剂。⑤在同一反应中,氧化产物和还原产物可以是同一种物质。例如,反应3Cl2+2Fe=====点燃2FeCl3中,氧化产物和还原产物均为FeCl3。2.物质的氧化性、还原性与物质所含元素化合价的关系所含元素处于较高价态的物质可能具有氧化性,如Fe3+;所含元素处于较低价态的物质可能具有还原性,如Fe;所含元素处于中间价态的物质可能既具有还原性又具有氧化性,如Fe2+。3.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,如Cl2、O2等。②较高价态元素的含氧酸和盐,如HNO3、浓H2SO4、KMnO4、KClO3、FeCl3等。③其他,如HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2等。(2)常见氧化剂对应的还原产物还原产物氧化剂AgPb2+Fe2+Mn2+NO、NO2SO2H2O、OH-X-Ag+Pb4+、PbO2Fe3+KMnO4(H+)、MnO2HNO3浓H2SO4O2X2(3)常见的还原剂①活泼的金属单质,如Al、Fe、Zn等。②某些非金属单质,如H2、C等。③较低价态元素的氧化物和盐,如CO、SO2、K