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第二章化学物质及其变化第三节氧化还原反应第1课时氧化还原反应1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题人们在分析各种各样的化学反应时发现，在一些化学反应中各反应物所含元素的化合价都没有发生变化，而在另一些化学反应中有些反应物所含的一种或几种元素的化合价发生了变化，这些反应的反应类型是什么？让我们一起学习氧化还原反应。新知预习一、从三个角度分析氧化还原反应1．从得氧失氧的角度认识：(1)得氧失氧分析：失去得到(2)从得氧失氧的角度分析氧化反应、还原反应。①氧化反应——________氧的化学反应。②还原反应——________氧的化学反应。(3)结论：氧化还原反应——有__________的化学反应。点拨：氧化反应和还原反应同时发生。得失氧得到失去2．从化合价升降的角度认识：(1)化合价变化分析。(2)从化合价升降的角度分析氧化反应、还原反应。①氧化反应——化合价________的化学反应。②还原反应——化合价________的化学反应。(3)结论氧化还原反应——有__________________的化学反应。点拨：在氧化还原反应中，并不是所有元素的化合价都发生变化。升高降低升高降低元素化合价变化3．从电子转移的角度认识：电子得失电子偏移分析氧化反应有元素的原子________电子的反应有电子对________元素的反应还原反应有元素的原子________电子的反应有电子对________元素的反应结论氧化还原反应是元素的原子间有__________________________的化学反应偏离偏向失去偏离得到偏向电子转移(得失或偏移)二、氧化还原反应的概念和实质1．基本概念：2．实质：______________(即电子的得失或偏移)。3．特征：______________发生变化。电子的转移元素化合价三、氧化还原反应与四大基本反应类型的关系1．图示关系：2．实例：(1)__________反应一定不是氧化还原反应。________反应一定是氧化还原反应。(2)有的化合反应属于氧化还原反应，如2H2＋O2=====点燃2H2O；有的化合反应不属于氧化还原反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2。(3)有的分解反应属于氧化还原反应，如2H2O=====通电2H2↑＋O2↑；有的分解反应不属于氧化还原反应，如CaCO3=====高温CaO＋CO2↑。复分解置换预习自测1．(2019·哈尔滨高一检测)下列类型的反应中，元素化合价一定发生变化的是()A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应解析：有单质参与的化合反应一定有化合价变化，否则一般情况下化合反应不一定有化合价变化，故A错误；有单质生成的分解反应一定有化合价变化，否则分解反应不一定有化合价变化，所以B错误；置换反应是反应前后都有单质参与的，所以一定有化合价变化，故C正确；复分解反应一定没有化合价变化，故D错误。C2．(2019·武汉高一检测)下列反应既是氧化还原反应又是离子反应的是()A．用CO还原氧化铁来炼铁B．用KMnO4和浓盐酸反应制氯气C．用稀硫酸除铁锈(铁锈主要成份为Fe2O3，反应生成Fe2(SO4)3和水)D．SO2通入澄清石灰水变浑浊(反应生成CaSO3沉淀)解析：离子反应必须在溶液中进行，氧化还原反应必须有化合价的变化，A项，用CO还原氧化铁来炼铁是氧化还原反应，不是离子反应，错误；B项，用KMnO4和浓盐酸反应制氯气既是氧气还原反应又是离子反应，正确；C项，用稀硫酸除铁锈是离子反应，不是氧化还原反应，错误；D项，SO2通入澄清石灰水变浑浊是离子反应，不是氧化还原反应，错误。B3．下列反应中，硫元素的化合价升高的是()A．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑B．C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4D．S＋O2=====点燃SO2D解析：A项中硫元素的化合价保持＋6价不变；B项中硫元素的化合价由＋6降低为＋4；C项反应属于复分解反应，硫元素的化合价不变；D项中硫元素化合价由0升高为＋4。4．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是()A．BaCl2溶液中滴加稀硫酸B．盐酸和氧化铁反应C．铁片放入CuSO4溶液中D．氢气还原CuO解析：A、B、C项的反应为离子反应，但A、B中的反应为复分解反应；C中的反应为置换反应，Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。C5．下列变化过程中，属于还原反应的是()A．HCl→Cl2B．Na→Na＋C．CO→CO2D．Fe3＋→Fe解析：还原反应指的是物质所含元素化合价降低的反应，故选D项。D6．下列能正确表示化学反应Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag电子转移情况的是()A．Cu＋2AgNO3===Cu失2×1e－被氧化(NO3)2＋2A得2e－被还原gB．Cu＋2Ae－gNO3===Cu(NO3)2＋2AgC．Cu＋2AgNO3===Cu升价，失1×2e－，被氧化(NO3)2＋2A降价，得2×1e－，被还原gD．Cu＋2Ag2e－NO3===Cu(NO3)2＋2Ag解析：A项和C项属于双线桥，A项铜有1mol参与反应，所以A项错误，C项正确；B和D属于单线桥，B项转移电子数错误，D项电子转移方向错误。C课堂探究问题探究：有人说置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗？请说明你的理由。探究提示：正确。因为在这几类反应中，反应前后都有元素化合价发生变化。知识点1氧化还原反应的基本概念和关系知识归纳总结：1．三个角度氧化还原反应概念的比较狭义含义特征本质氧化反应得到氧的反应元素化合价升高的反应失去电子(或电子对偏离)的反应还原反应失去氧的反应元素化合价降低的反应得到电子(或电子对偏向)的反应氧化还原反应有得失氧的反应有元素化合价升降的反应有电子转移(得失或偏移)的反应2．氧化还原反应概念间的关系记忆口诀：氧化剂：得→降→还即氧化剂：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→升→氧即还原剂：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。点拨：氧化还原反应中的几个“不一定”(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C0l2＋H2O===HC－1l＋HC＋1lO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(如3O2=====放电2O3)不属于氧化还原反应。(4)某元素由化合态转化为游离态不一定被还原，也可能被氧化，如H2O转化为O2，氧元素被氧化，CuO转化为Cu，铜元素被还原。3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)置换反应一定是氧化还原反应。(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应。关系如图所示：典例1氮化铝广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C=====高温2AlN＋3CO合成。下列叙述不正确的是()A．AlN中氮元素显－3价B．上述反应中，Al被还原C．上述反应中，AlN是还原产物D．上述反应中碳发生氧化反应【延伸探究】(1)根据反应方程式判断，该反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为________。(2)根据方程式判断，每有1molN2参加反应，转移的电子数为_____mol。B3∶26解析：AlN中Al是＋3价，氮元素显－3价，A正确；上述反应中，铝的化合价没有变化，所以B项错误；上述反应中N2被还原，AlN是还原产物，C正确；上述反应中碳元素化合价升高，碳发生氧化反应，D正确。【延伸探究】(1)根据方程式可知AlN为还原产物，CO为氧化产物，所以氧化产物和还原产物的物质的量比为3∶2。(2)根据方程式可知，反应中N的化合价由0变为－3价，所以有1molN2参加反应，转移的电子数为6mol。〔变式训练1〕下列反应是分解反应同时又是氧化还原反应的是()A．BaCO3=====高温BaO＋CO2↑B．2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑C．2CO＋O2=====点燃2CO2D．CO＋CuO=====△Cu＋CO2B解析：A项，不是氧化还原反应；C项，是化合反应，不是分解反应；D项，不是分解反应。问题探究：1.在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低？2．在氧化还原反应中，得电子的和失电子的可以是同一种物质或元素吗？知识点2氧化还原反应中电子转移的表示方法探究提示：1.氧化还原反应中化合价的升高与降低必然同时发生，不能独立存在。2．可以。如2H2O=====通电2H2↑＋O2↑(同一种物质)，2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(同一种元素)。知识归纳总结：1．双线桥法：(1)基本步骤。标价态—正确标出反应前后各元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系连双线—一条线：始于氧化剂中的降价元素，止于还原产物中的相应元素一条线：始于还原剂中的升价元素，止于氧化产物中的相应元素标得失一标出“失”或“得”电子的总数(2)示例。用双线桥法表示氢气还原氧化铜的电子转移情况：(3)注意事项。①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素。②必须注明“得”“失”。③氧化剂和还原剂得、失电子数目要相等。2．单线桥法：(1)基本步骤。标价态—正确标出反应前后各元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系连单线—一条线：始于还原剂中化合价升高的元素，止于氧化剂中化合价降低的元素标得失—标出转移电子的总数(2)举例。用单线桥法表示铁与盐酸反应的电子转移情况：如Fe＋2H2e－Cl===FeCl2＋H2↑(3)注意事项。①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况；②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移总数目；③箭头标明电子转移的方向；④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。点拨：(1)氧化还原反应中转移电子总数是得到的电子数或失去的电子数，而不是二者的加和。(2)用双线桥法标电子转移时，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或b等于1时，要省略。(2019·洛阳高一检测)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是()典例2B解析：A项，SiO2得到4e－；C项，Zn失去2e－；D项电子转移的方向不正确。〔变式训练2〕根据下列两个氧化还原反应回答问题：①2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑②MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)以双线桥法表示反应①，单线桥法表示反应②中的电子转移情况。①________________________________________________。②___________________________________________________。(2)反应①中每生成1molO2，转移电子的物质的量是_____________。4mol解析：应先根据元素化合价的变化标出反应中电子转移的方向和数目，然后分析各物质被氧化、被还原的情况。①，从式中看出，每生成1molO2转移4mol电子。②。核心素养电子守恒在建立“化学关系式”中的应用氧化还原反应及问题Ⅰ在溶液中，一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化，离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－①上述反应生成的Cl－又被适量KMnO4氧化为Cl2，离子方程式为：10Cl－＋2MnO－4＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O②试建立起Fe2＋与MnO－4之间的化学关系式。电子转移分析：反应①：反应②：实际上反应①与②转移电子数相