氧化还原反应学案4高一化学.docx
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氧化还原反应学案4高一化学
第3节
氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
1.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,实质是有电子转移。
2.氧化反应是元素化合价升高的反应;还原反应是元素化合价降低的反应。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法:
双线桥法和单线桥法。
4.置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
对应学生用书P36
1.什么是氧化反应、还原反应?
提示:
(1)氧化反应:
物质得到氧的反应。
(2)还原反应:
物质失去氧的反应。
2.四种基本类型反应是怎样定义的?
提示:
(1)化合反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
(2)分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
(3)置换反应:
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(4)复分解反应:
两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
化学反应与元素化合价的变化
[新知探究]
探究 有如下反应:
①铜与氧气反应 ②氧化铜与氢气反应 ③铁与CuSO4溶液反应 ④碳酸钙高温分解 ⑤NaCl溶液与AgNO3溶液的反应。
(1)请写出它们的化学方程式,并标出反应前后各元素的化合价。
提示:
①2C+22C
②C+2C+2
③F+C===F+C
④CC+↑
⑤NC+A===AC↓+N
(2)反应前后元素化合价发生变化的反应是①②③,元素化合价未发生变化的反应是④⑤。
(3)化学反应与元素化合价变化的关系
①从反应过程中元素化合价有无变化的角度,可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
②氧化还原反应:
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
③氧化反应和还原反应
氧化反应:
反应物所含元素化合价升高的反应。
还原反应:
反应物所含元素化合价降低的反应。
[必记结论]
(1)氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。
(2)记住常见元素的化合价:
钾钠银氢+1价;钙镁钡锌+2价,氟氯溴碘-1价,氧硫通常-2价,+1亚铜+2铜,+2亚铁+3铁,铝是+3价。
(3)反应物所含元素发生氧化反应,也称被氧化;反应物所含元素发生还原反应,也称被还原。
[成功体验]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T6)下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.2H2O22H2O+O2↑
D.CaCO3CaO+CO2↑
答案:
C
氧化还原反应的实质
[新知探究]
探究1
(1)将金属钠在氯气中点燃,现象:
钠在氯气中剧烈燃烧,产生黄色火焰和白色颗粒;化学方程式:
2Na+Cl22NaCl,该反应是氧化还原反应。
(2)钠原子和氯原子是经过怎样的变化形成Na+和Cl-,进而形成氯化钠的?
提示:
探究2 实验
(1)把几粒锌放到盛有少量CuSO4溶液的烧杯中,观察现象:
锌粒表面有红色物质生成,溶液的蓝色变浅至退去,化学方程式:
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,离子方程式:
Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该反应是氧化还原反应。
(2)填写下表空格。
装置及操作
现象
解释
(1)锌片表面析出红色固体;
(2)溶液蓝色变浅;
(3)电流表指针发生偏转。
(1)Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn2+无色,Cu为红色。
(2)反应过程中有电子转移,形成电流
结论:
氧化还原反应的实质:
电子转移。
[必记结论]
(1)氧化反应:
反应物所含元素失去电子的反应。
还原反应:
反应物所含元素得到电子的反应。
(2)氧化反应和还原反应同时产生,同时消失。
(3)化合价变化,得失电子,反应类型的关系口决:
“升、失、氧”:
元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应。
“降、得、还”:
元素化合价降低,得到电子,发生还原反应。
[成功体验]
2.判断正误。
(1)氧化还原反应的实质是元素化合价发生变化。
( )
(2)Zn和CuSO4溶液反应时,Zn被还原成Zn2+。
( )
(3)1molCl2参加反应时一定转移2mol电子。
( )
(4)NA个钠原子变成钠离子时,失去NA个电子。
( )
(5)非氧化还原反应中,可能有电子转移。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)×
3.在H2+CuOCu+H2O反应中,________元素化合价升高,________电子,发生________反应;________元素化合价降低,________电子,发生________反应。
答案:
氢(或H) 失去 氧化 铜(或Cu) 得到 还原
对应学生用书P37
考查化学反应的分类
1.化学反应的分类
(1)根据反应物和生成物类别和种数多少分:
化学反应
(2)根据反应中是否有离子参加:
化学反应
(3)根据反应中是否有电子转移:
化学反应
2.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系
(1)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(2)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。
[例1] 有以下5个反应(反应条件略):
A.Na2O+CO2===Na2CO3
B.CH4+2O2===CO2+2H2O
C.2KClO3===2KCl+3O2↑
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
E.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
属于化合反应的有________(填编号,下同),属于分解反应的有________,属于置换反应的有________,属于复分解反应的有________,属于氧化还原反应的有________。
[解析] A项,属于化合反应,无单质参加反应,故属于非氧化还原反应;B项,不属于四种基本类型反应,有元素化合价变化,属于氧化还原反应;C项,属于分解反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于置换反应,故属于氧化还原反应;E项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应。
[答案] A C D E BCD
(1)有些反应属于氧化还原反应,但不一定属于四种基本类型反应。
如CH4+2O2CO2+2H2O。
(2)从不同角度对化学反应进行分类时,存在交叉现象。
如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑属于氧化还原反应,置换反应,离子反应。
(1)例1中的5个反应,属于离子反应的是________。
答案:
DE
(2)例1中5个反应,既属于离子反应又属于氧化还原反应的是________。
答案:
D
考查氧化还原反应中微粒间转化和电子转移的表示方法
1.氧化还原反应中微粒间转化关系
2.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法。
①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”字样。
c.失去电子总数与得到电子总数相等。
(2)单线桥法。
①基本步骤:
②注意事项:
a.单线桥必须画在反应物中。
b.箭头指向得电子元素,箭尾指向失电子元素。
c.标明电子转移的总数,不标“得、失”。
[例2] 已知:
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(1)标出该反应中电子转移的方向和数目。
(2)该反应中________被还原,________被氧化。
(3)在该反应中,若有2mol电子发生转移,在标准状况下,可生成CO2的体积为_____。
[解析] 解答此类题目应先标出各元素的化合价,然后结合化合价变化情况标出反应中电子转移的方向和数目,最后进行分析与计算。
该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,Fe2O3被还原;C元素化合价由+2价升高至+4价,CO被氧化;整个过程,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电子总数=失电子总数,因为OO2,故当转移2mol电子时,生成n(CO2)=1mol,V(CO2)=22.4L。
[答案]
(1)
(2)Fe2O3 CO (3)22.4L
(1)氧化还原反应遵循质量守恒、得失电子守恒。
(2)氧化还原型离子反应遵循质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。
(3)氧化还原反应中,电子转移总数=变价元素原子数×(高价-低价)。
(1)若例2反应中有1.5NA个电子转移,则生成多少克铁?
解析:
Fe~3e-
1mol3NA
n1.5NA
n=0.5mol,m(Fe)=28g。
答案:
28g
(2)例2中,在实验室实际耗用CO在标准状况下的体积________(填“大于”“小于”或“等于”)22.4L。
解析:
实验中用CO赶尽装置中的空气,并用CO冷却Fe,故实际使用CO的体积大于参加反应的CO的体积(生成CO2的体积)。
答案:
大于
对应学生用P38
[课堂双基落实]
1.(好题共享·选自人教版教材P38·T5)下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是( )
A.一定有氧元素参加
B.元素化合价降低时发生氧化反应
C.氧化反应一定先于还原反应发生
D.一定有电子转移(得失或偏移)
解析:
选D A项,氧化还原反应中不一定有氧元素参加,如2Na+Cl22NaCl;B项,元素化合价升高时发生氧化反应;C项,氧化反应与还原反应同时发生。
2.(好题共享·选自人教版教材P38·T4改编)下列四种基本类型的反应中,一定有电子转移的反应是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应D.复分解反应
解析:
选C 有电子转移的反应属于氧化还原反应,四种基本类型的反应中,置换反应一定是氧化还原反应。
3.氧化还原反应在生产、生活中广泛存在,下列生产、生活中的实例不涉及氧化还原反应的是( )
A.金属冶炼B.燃放鞭炮
C.食物腐败D.点制豆腐
解析:
选D A项,金属冶炼是金属元素得电子被还原的过程;B项,燃放鞭炮是火药燃烧的反应,属于剧烈的氧化还原反应;C项,食物腐败属于缓慢氧化过程;D项,点制豆腐属于胶体聚沉的过程。
4.下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是( )
解析:
选D A中得失电子不守恒,每生成3molO2,应失去6×2e-,生成2molKCl应得到2×6e-,错误;B中生成1molCl2应转移2mole-,有2molHCl未失去电子,错误;C中一部分Cl2得到电子,一部分Cl2失去电子,电子数目为1×e-,且“得”“失”标注错误,C错。
5.实验室可用2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑制备O2。
(1)该反应中________元素得电子,发生________反应;________元素失电子,发生________反应。
(2)转移2mol电子时,生成标准状况下的O2________L。
解析:
(1)2Na2+2H2O===4+↑,氧元素由-1→-2价,得电子发生还原反应;氧元素由-1→0价,失电子发生氧化反应。
(2)由O2~2e-的关系式可知,当转移2mol电子时,生成1molO2,在标准状况下的体积为V(O2)=1mol×22.4L·mol-1=22.4L。
答案:
(1)氧(O) 还原 氧(O) 氧化
(2)22.4
【…、¥。
】【…、¥。
】
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- 氧化 还原 反应 高一化学