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第3节氧化还原反应第1课时认识氧化还原反应学业要求核心素养对接1.通过实验探究日常生活中存在的氧化还原现象。2.通过氧化还原反应本质的认识过程，初步建立氧化还原反应的认识模型。通过氧化还原反应本质的学习，形成认识化学反应的微观视角，建构氧化还原反应的认识模型。［知识梳理］知识点一氧化还原反应上图两个反应的实质是什么？化合价是怎样变化的？请完成下列知识点，你就会得到答案：1．概念反应过程中有变化的化学反应。2．特征反应前后发生变化。表象3．实质反应中有电子的。元素化合价发生变化的原因元素化合价元素化合价转移4．氧化还原反应与化合价升降及电子转移的关系(1)氧化反应：元素的原子电子，元素化合价的反应，物质被。(2)还原反应：元素的原子电子，元素化合价的反应，物质被。(3)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数。升失氧降得还失去升高氧化得到降低还原相等知识点二氧化还原反应与四种基本反应类型的关系1．关系图示即：(1)置换反应是氧化还原反应。(2)复分解反应氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。①有单质生成的分解反应氧化还原反应。②有单质参加的化合反应氧化还原反应。一定一定不是一定是一定是2．特殊实例值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：(1)4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型，但却氧化还原反应。(2)3O2=====电火花2O3四种基本反应类型，属于非氧化还原反应。有单质参加的反应不一定为氧化还原反应属于不属于微判断(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。()(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。()(3)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高，而无元素化合价的降低。()(4)氧化还原反应过程中得电子的物质被氧化，失电子的物质被还原。()(5)当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。()(6)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。()(7)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化。()(8)氧化还原反应中的反应物，不是被还原就一定是被氧化。()×××××√××1．判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是()A．观察是否发生了化合反应B．观察是否有氧气参加反应C．观察是否有单质参加反应D．观察反应前后是否有元素的化合价发生变化答案D2．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是()A．H2还原CuO的反应只属于还原反应B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应C.3O2=====电火花2O3是氧化还原反应D.复分解反应一定不是氧化还原反应没有化合价变化答案D解析氧化还原反应是一个整体，氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中，在H2＋CuO=====△Cu＋H2O的过程中，对CuO而言是失去氧被还原，发生了还原反应，对H2而言，则是得到氧被氧化，发生了氧化反应。置换反应都是氧化还原反应，但CO与Fe2O3的反应不是置换反应，所以B错；复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质，没有电子转移，所以，复分解反应一定不是氧化还原反应；C中反应前后氧元素的化合价都未变化，属于非氧化还原反应。答案(1)Fe2O3CO(2)碳或CFe(3)63．对于反应3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2，请回答：(1)氧化剂是________，发生氧化反应的物质是________。(2)被氧化的元素是________，还原产物是________。(3)生成3molCO2转移电子________mol。微训练某国化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：问：氧化剂是什么？氧化产物是什么？提示氧化剂是，氧化产物是。学习任务1实验探究食品脱氧剂的作用生活情景：1．通过阅读月饼盒中小包装袋文字说明，分析月饼盒中为什么要放小包装袋？提示上面书写“脱氧剂”，很显然延长月饼的保质期。2．包装袋中物质有什么作用？提示吸收月饼盒中的氧气，减缓“月饼被氧化”的作用。3．讨论化学原理，书写反应的化学方程式。提示4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O4．思考“化合价的变化”与“电子转移”的关系？提示化合价的变化原因是电子转移，电子转移的表现是化合价的变化。1．氧化还原反应的基本概念间的关系记忆口诀：氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。2．氧化还原反应概念辨析易错点拨(1)在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，参加反应的HCl一半表现了还原性，另一半表现了酸性。生成了MnCl2，体现了酸性。(2)得电子难的元素的原子不一定易失去电子。(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。如碳元素、稀有气体元素的原子既不容易失电子也不容易得电子如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化，CuO转化为Cu，铜元素被还原【例题1】已知Na2S2O3(S的价态为＋2价)可与氯气发生如下反应：4Cl2＋Na2S2O3＋5H2O===2NaCl＋2H2SO4＋6HCl，有关该反应的叙述正确的是()解析反应方程式中元素化合价的变化情况是氯由0价变为－1价，化合价降低，被还原，得到的还原产物是NaCl和HCl，所以A正确。Na2S2O3中的S由＋2价变为＋6价，化合价升高被氧化，得到的氧化产物是H2SO4，所以B、C错误。反应方程式中的水中元素化合价没有变化，所以D项错误。答案AA．Cl2在该反应中被还原B．H2SO4是还原产物C．反应中硫元素的化合价降低D．反应中H2O被氧化变式训练1已知CaH2中Ca为＋2价，对于CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是()答案DA．H2都是还原产物B．H2都是氧化产物C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1解析分析反应中元素化合价的变化，如下：C＋2aH－12＋2H＋12O－2===C＋2a(O－2H＋1)2＋2H02↑故CaH2中的H－1失去电子，其氢元素被氧化；H2O中的H＋1得到电子，其氢元素被还原，H2既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物与还原产物的质量比为1∶1。选项D正确。学习任务2运用氧化还原反应原理，设计并讨论氧化还原反应转移电子数的表示方法生活情景：请查阅文献、设计方案和讨论交流，如何运用氧化还原反应原理对汽车尾气进行绿色化处理？请用双线桥法标出电子得失。提示①汽车尾气的主要成分为NO、CO、O2，想办法使NO转化为无毒的N2，CO转化为无毒的CO2，2CO＋2NO=====催化剂N2＋2CO2②1．双线桥法(1)含义：表明同一元素原子得到或失去电子的情况。(2)示例：(3)使用注意事项：①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。2．单线桥法双线桥法“线桥”从反应物到产物，单线桥法“线桥”只连反应物。(1)含义：表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。(2)示例：(3)使用注意事项：①单线桥必须画在反应物中。②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。③不需要写“失去”、“得到”。【例题2】(1)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_____________________________________________。(2)实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。①用双线桥法表示出电子转移情况：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。②用单线桥法表示出电子转移情况：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。③该反应中氧化剂是__________，发生氧化反应的是__________。解析(1)根据题目信息可知NO被CO还原为N2，而CO被氧化成CO2，化学方程式为2NO＋2CO=====催化剂N2＋2CO2。(2)反应中锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，氯元素由－1价升高到氯气中的0价，高锰酸钾是氧化剂，发生还原反应，盐酸作还原剂，发生氧化反应，结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。答案(1)2NO＋2CO=====催化剂N2＋2CO2(2)①②③KMnO4HCl变式训练2随着我国汽车销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO=====催化剂4CO2＋N2答案D解析反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO=====催化剂N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO=====催化剂4CO2＋N2。变式训练3下列电子转移的表示方法中正确的是()答案D解析A项Fe2O3被还原；B项不用“＋、－”号表示；C项得到2×3e－，失去3×2e－，标注错误。学习任务3(核心素养)判断氧化还原反应中的元素化合价一、知识要点H：H＋1＋H02NaH－1Li：Li＋1ClC：C＋4O2C＋2OC0C－4H4N：HN＋5O3N＋4O2HN＋3O2N＋2ON＋12ON－22H4N02N－3H3O：O02、O03Na2O－12、H2O－12H2O－2F：F02F－1－Na：Na＋1＋Mg：Mg＋22＋Al：Al＋33＋S：H2S＋6O4、S＋4O2、S＋4O2－3S0、S－22－H2S－2Cl：HCl＋7O4KCl＋5O3HCl＋3O2HCl＋1OCl02Cl－1－Fe：Fe＋33＋Fe＋22＋Fe0整个化合物元素化合价代数和为零二、核心素养元素化合价的分析⇒提升学生的模型认知素养【素养解题】[典例示范]试分析下列物质中画“——”元素的化合价NaHClO2K2FeO4HCNKSCN[化合价分析解题思维模板]明确确定的元素化合价N＋1aH、ClO－22、K＋12FeO－24、H＋1CN、K＋1SCN分析不确定的元素化合价NaH－1Cl＋4O2K2Fe＋6O4HCN－1KSCN－1整体化分析化合价当一种物质中有多种元素时可用整体法分析化合价如中硫元素的化合价。答案NaH－1Cl＋4O2K2Fe＋6O4HCN－1KSCN－1三、对点训练解析本题主要考查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。答案A1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是()A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应B．氧化还原反应前后一定有氧的得失C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应D．元素化合价升高的反应是还原反应2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是()A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KClB．2NaHCO3=====△NaCO3＋H2O＋CO2↑C．4Fe(OH)2＋O2＋