1、第1课时氧化还原反应1了解氧化还原反应的基本概念间的关系,了解氧化还原反应化合价升降和电子转移的表示方法。2了解氧化还原反应与四种基本类型的关系。3了解氧化还原反应电子转移的表示方法,掌握氧化还原反应中有关电子转移的计算。 细读教材记主干一、氧化还原反应1概念反应前后有元素化合价变化的反应。(1)氧化反应:反应物中所含元素化合价升高的反应。(2)还原反应:反应物中所含元素化合价降低的反应。2实质反应中有电子转移。3表现形式反应前后元素的化合价发生变化。二、有关概念及相互关系 三、氧化还原反应中的电子转移所有的氧化还原反应中都存在着电子转移,电子转移是氧化还原反应的实质。1电子转移与化合价升降关
2、系(1) (2) 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相等。2电子转移的表示方法(1)双线桥法: (2)单线桥法: 。 重点剖析1各概念间关系2与四种基本反应类型关系(1)化合反应:2Fe3Cl22FeCl3、2COO22CO2均为氧化还原反应,但Na2OH2O=2NaOH为非氧化还原反应。结论:有单质参加的化合反应都属于氧化还原反应。(2)分解反应:2KClO32KCl3O2,2H2O22H2OO2均为氧化还原反应,但CaCO3CaOCO2为非氧化还原反应。结论:有单质生成的分解反应都属于氧化还原反应。(3)置换反应:置换反应是由一种单质跟一种化合物反应,生成另一种单质和另一
3、种化合物的反应,故置换反应全部属于氧化还原反应。(4)复分解反应:复分解反应是电解质的离子在溶液中进行的互换反应,故复分解反应全部属于非氧化还原反应。其关系可用如图形式表示:特别提醒(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。典例印证例题1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:CO2C2COCu2(OH)2CO32C
4、uOH2OCO22NaOHCl2=NaClNaClOH2O2COO22CO23Fe4H2O(g)Fe3O44H2CuOCOCuCO24NH33O22N26H2O2H2O2H2O22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2CO2H2O=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_(填字母序号)。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
5、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)(2)(3)(4)(5)BD1下列不属于四种基本反应类型的氧化还原反应是()A2KMnO4K2MnO4MnO2O2B2NaCl22NaClCZnC
6、uSO4=ZnSO4CuDFe2O33CO2Fe3CO2解析:选DA项为分解反应,B项为化合反应,C项为置换反应,D项不属于四种基本反应类型。 重点剖析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。双线桥法的基本步骤: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。如: (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:标出有化合价变化的元
7、素的化合价;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。在线桥上注明电子转移的数目。注意只写数目,不标得失。如:2NaCl22e2NaCl特别提醒(1)对于有多种氧化剂(或还原剂)参与的氧化还原反应亦可根据得失电子守恒计算。(2)对于多步连续氧化还原反应,如果第一步反应的氧化产物(或还原产物)又被还原(或氧化)为原物质时,可直接找出守恒关系,快速求算。典例印证例题2下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是() 解析A项,锌原子失电子,氢原子得电子,而不是锌原子得电子,氢原子失电子;B项,应
8、注意KCl中的氯来自于HCl的复分解产物,而不是KClO3的还原产物,B项正确;C项,得失电子总数为6;D项,HNO3中的5价氮原子得电子生成NO2中的4价N,箭头应指向氮原子而不是氧原子,且得失电子总数为2不是4。答案B对双线桥法应注意:箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同一种元素;在线桥上表明电子的得到或失去,且得到和失去的电子总数必须相同;电子转移数以abe形式表示,a表示发生氧化反应或还原反应的原子数,be表示每个原子得到或失去的电子数,当a1,b1时可以省去。2溶液中氧化剂XO的含量有1.5102 mol,与300 mL 0.1 molL1亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全
9、,已知Na2SO3被氧化为Na2SO4,则还原产物中元素X的价态是()A2B2C1D0解析:选Cn(Na2SO3)0.3 L0.1 molL10.03 mol,Na2SO3被氧化为Na2SO4,化合价升高总数为6(4)0.03 mol;设X被还原后的价态为y,则化合价降低总数为(5y)1.5102mol,由化合价升高总数等于降低总数:(64)0.03(5y)1.5102,得y1。题组一氧化还原反应1判断正误(1)Na2OH2O=2NaOH属于氧化还原反应。()(2)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。()(3)Na与H2O的反应是氧化还原反应。()(4)氧化还原反应中一定有氧气参加。()(
10、5)非氧化还原反应中一定无元素化合价变化。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2双选下列有关氧化还原反应的叙述中,不正确的是()A氧化还原反应中,不一定所有元素的化合价都发生变化B肯定是有关氧元素的反应C肯定有化合价的变化D肯定有单质参加反应或生成解析:选B、D本题主要考查的是对氧化还原反应的理解,关键是要明确氧化还原反应等概念以及相互关系。从氧化还原反应定义来看,不一定有氧元素参加,所以B项错误;有单质参加反应或生成的反应,不一定有化合价的变化,也不一定是氧化还原反应,如3O22O3的反应,有单质的生成,也有单质的参与,但不是氧化还原反应,所以D项错误。题组二氧化还原反应的电子转移3判断
11、正误(1)氧化还原反应的实质是元素化合价发生变化。()(2)2NaC2el22NaCl 表示氯气得电子。()(3)1 mol Cl2参加反应一定转移2 mol电子。()(4)金属单质与O2反应时,金属单质失去电子。()答案:(1)(2)(3)(4)4已知:8NH33Cl2=N26NH4Cl,该反应中_元素化合价升高,发生_反应;_元素化合价降低,发生_反应;被氧化元素原子数与被还原元素原子数之比为_。解析:N元素由30价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应;Cl元素由01价,化合价降低,被还原,发生还原反应。被氧化的氮原子数为2,被还原的氯原子数为6,二者数目之比为13。答案:氮(N)氧化氯(C
12、l)还原13一、选择题1下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是()A反应中当有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原B反应中不一定所有元素的化合价都发生变化C某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化D氧化还原反应中的反应物不是氧化剂,就一定是还原剂解析:选B同种元素之间也可以发生氧化还原反应,A错;阴离子游离态阳离子,C错;氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同种物质,也可以是不同种物质。2下列反应是氧化还原反应的是()AZnH2SO4=ZnSO4H2BNaClAgNO3=AgClNaNO3CCaCO3CaOCO2DNH4ClNH3HCl解析:选A反应前后元素化合价是否变化,是判断反应是否是氧
13、化还原反应的依据。分析元素化合价:n2SO4=nSO42,可知A项中在反应前后有元素化合价的变化。3日常生活中许多现象与氧化还原反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是()A铜质奖章上出现铜绿Cu2(OH)2CO3B充有H2的“喜羊羊”气球遇明火发生爆炸C大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D奥运会火炬燃烧解析:选C大理石被酸雨腐蚀无电子转移不是氧化还原反应。4下列反应属于氧化还原反应且水既不作氧化剂也不作还原剂的是()A2Na2H2O=2NaOHH2B3NO2H2O=2HNO3NOC3Fe4H2O(g)Fe3O44H2DSO2H2O=H2SO3解析:选B反应中,水既不作氧化剂也不作还原剂时,则反应前后水
14、中H、O元素化合价不发生变化。5下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是()ABaCl2溶液中滴加稀H2SO4B盐酸和氧化铁反应C铁片放入盐酸中D氢气还原CuO解析:选CA、B、C对应的反应为离子反应,但A、B中的反应为复分解反应,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应。C中反应为置换反应,Fe2HCl=FeCl2H2,有化合价变化,属于氧化还原反应,也属于离子反应。6下列电子转移的表示正确的是() 解析:选AB中用单线桥表示不写出“失去”;C中得失电子不相等;D中电子应转移给KClO3中的氯元素。7氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2,下列说法错误的
15、是()ACaH2既是氧化剂,又是还原剂BH2既是氧化产物,又是还原产物CCaH2是还原剂,H2O是氧化剂D氧化产物与还原产物的质量比为 11解析:选ACa 22 2O=Ca(OH)22 化合价升高,被氧化,生成氧化产物化合价降低,被还原,生成还原产物2,由反应前后元素的化合价变化可知:CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来源于CaH2和H2O中氢原子的物质的量相等,即氧化产物与还原产物之比为11。8硫代硫酸钠可作脱氯剂,已知25.0 mL 0.1 molL1Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况)Cl2完全转化为Cl,则S2O将转化成()AS2BSCSO
16、DSO解析:选D标准状况下,224 mL Cl2即0.01 mol Cl2,全部转化成Cl时得0.02 mol e,这些电子将由0.025 L0.1 molL10.002 5 mol Na2S2O3失去。那么,1 mol Na2S2O3失去8 mol e,硫元素的化合价应由Na2S2O3中的2变成6,所以产物应为SO。9下列反应都能发生,其中既是化合反应,又是氧化还原反应的是()铁与氯气的反应:2Fe3Cl22FeCl3氯气通入NaBr溶液:Cl22NaBr=2NaClBr2氯化钠固体与浓硫酸混合加热:2NaClH2SO4(浓)Na2SO42HCl 二氧化锰与浓盐酸反应:MnO24HCl(浓)
17、MnCl2Cl22H2O氧化钙与水反应:CaOH2O=Ca(OH)2A只有 B只有C只有 D只有解析:选D根据反应物和生成物的种类可将反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本反应类型;氧化还原反应必须有化合价的变化,题目中不属于化合反应,属于化合反应,但不是氧化还原反应。10下列变化属于还原反应的是()AFeFeSO4 BCu(NO3)2CuCCOCO2 DNaClAgCl解析:选B物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。 SO4、 (NO3)2、OO2、Na Ag,只有B项中Cu的化合价降低,发生了还原反应。11盐酸在不同的反应中,可以
18、分别表现出酸性、氧化性和还原性。现在有如下三个反应,有关判断正确的是()Zn2HCl=ZnCl2H2NaOHHCl=NaClH2O2HClH2Cl2选项有关判断A反应是置换反应,HCl表现还原性B反应是复分解反应,HCl表现氧化性C反应中HCl既表现氧化性也表现还原性D反应中氢原子失去电子解析:选C反应是置换反应,HCl中氢原子得电子,氢元素化合价降低,表现氧化性,发生还原反应,所得产物H2是还原产物,A、D错误;反应是复分解反应,不是氧化还原反应,HCl表现酸性,B错误;反应中HCl,既作氧化剂又作还原剂,既表现氧化性也表现还原性,C正确。12下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行
19、的是()ACl22NaOH=NaClNaClOH2OB2KClO32KCl3O2C2KMnO4K2MnO4MnO2O2D2H2O2H2O2解析:选AA项氯元素的化合价由0升高到1价,被氧化,同时氯元素的化合价由0降低到1价,被还原,氧化还原反应在同种氯元素中进行,而另外其他三个选项得失电子均在不同元素中进行。二、非选择题13(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:H2CuOCuH2O所属的区域。(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。其中为化合反应,则 为_反应。写出有水生成的符合反应类型的一个化学方程式:_。写出有水参加的符
20、合反应类型 的一个化学方程式_,其中水_(填“被氧化”、“被还原”或“既被氧化又被还原”)。A B解析:(1)H2CuOCuH2O属于置换反应,也属于氧化还原反应。(2)为化合反应,由B图可知为分解反应,为复分解反应,为置换反应。有水生成的复分解反应,包括酸碱中和反应,如NaOHHCl=NaClH2O;碱性氧化物与酸的反应,如CuOH2SO4=CuSO4H2O;酸性氧化物与碱的反应,如CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O等。有水参加的置换反应,如CH2OCOH2。答案:(1)(2)分解NaOHHCl=NaClH2OCH2OCOH2被还原(其他合理答案也可以)14氧化还原反应有多种分类方法,其
21、中根据参与电子转移的元素种类不同的分类方法最常见。下列反应中电子转移发生在相同价态的同种元素之间的有_;电子转移发生在不同价态的同种元素之间的有_;电子转移发生在不同元素之间的有_。(填反应编号)(1)Fe2FeCl3=3FeCl2(2)NH4NO3 N2O2H2O(3)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(4)S2KNO33CK2SN23CO2(5)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(6)HgSO2HgSO2解析:根据反应中各元素化合价的变化可作出判断。元素化合价变化情况如下:(1)F , F;(2) , ;(3) /, ;(4) , , ;(5) C;(6) , , 。答案:(5)
22、(1)(2)(3)(4)(6)15化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:在如图有编号的步骤中,发生氧化反应的是_,发生还原反应的是_,既没发生氧化反应又没发生还原反应的是_。(填编号)(提示:铬元素化合价有6、3价)解析:反应中Cr由6价3价,化合价降低发生还原反应;反应中Cr由3价6价,化合价升高,发生氧化反应;中各元素化合价均未变化,既未发生氧化反应,也未发生还原反应。答案:16酒后驾车是马路第一大杀手。已知酒精(C2H5OH)能与K2Cr2O7和H2SO4的混合溶液在一定条件下发生如下反应:2K2Cr2O73C2H5OH8
23、H2SO4=2K2SO42Cr2(SO4)33CH3COOH11H2O,且知Cr2O和Cr3在溶液中分别显橙色和绿色,回答下列问题:(1)该反应_(填“是”或“不是”)离子反应。(2)写出电离方程式:Cr2(SO4)3=_。(3)该反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应,判断的依据是_。(4)能否用这一反应来检测司机是否酒后驾车_(填“能” 或“否”),理由是_。解析:(3)很容易判断铬元素的化合价在反应前后发生了变化,是氧化还原反应。(4)由于该反应前后有物质颜色的变化,可以用来检验司机是否酒后驾车。答案:(1)是(2)2Cr33SO(3)是铬元素在反应后化合价降低,碳元素在反应后化合价升高(4)能该反应前后有颜色变化,K2Cr2O7在酸性条件下遇乙醇发生反应,颜色由橙色变为绿色