1、第三节氧化还原反应学习目标1.了解有些化学反应中存在着化合价的变化，建立起氧化还原反应的概念，能用化合价升降的观点理解氧化还原反应。(重点)2理解氧化还原反应的实质是电子的转移。(难点)3了解氧化还原反应中，物质的氧化性和还原性。(重点)4学会判断物质的氧化性或还原性的强弱，了解电子转移的表示方法。(重点)5了解常见的氧化剂和还原剂。6了解氧化还原反应存在的普遍性，能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。第1课时氧化还原反应一、从不同角度认识氧化还原反应1从得氧、失氧的角度(1)得氧、失氧的分析：(2)从得氧、失氧的角度分析氧化反应、还原反应：(3)结论：氧化还原反应是反应过程中有氧得失的化
2、学反应。2从化合价升降的角度(1)化合价变化的分析：(2)从化合价变化的角度认识氧化反应和还原反应：(3)结论：氧化还原反应是反应过程中元素化合价有变化的化学反应。3从电子转移的角度(1)有电子得失的反应：电子得失的分析从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应结论：氧化还原反应过程中，元素的原子间有电子的得失。(2)有电子对偏移的反应：反应H2Cl22HCl氯元素化合价降低，共用电子对偏向氯原子，发生还原反应。氢元素化合价升高，共用电子对偏离氢原子，发生氧化反应。结论：氧化还原反应过程中，元素的原子间有电子对的偏移。(3)总结论：氧化还原反应：有电子转移(得失或偏移)的化学反应。二、氧化还原反应
3、的基本概念和实质1基本概念和实质(1)基本概念：(2)实质：电子的转移(即电子的得失或偏移)。(3)特征：元素化合价发生变化。2反应中概念间的关系(1)氧化剂在反应中化合价降低具有氧化性被还原生成还原产物，发生还原反应。(2)还原剂在反应中化合价升高具有还原性被氧化生成氧化产物，发生氧化反应。知识点一氧化还原反应的判据1利用氧化还原反应与元素化合价的关系，可以进行有关氧化还原反应的判断，判断是否准确的关键是正确把握化合价及其升降情况。(1)氧化反应判断：物质所含元素化合价升高的反应。(2)还原反应判断：物质所含元素化合价降低的反应。(3)氧化还原反应的判断：反应前后元素的化合价是否发生变化，有
4、变化的反应为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。2元素化合价在化学反应中的变化。化合价：化合价是认识氧化还原反应的前提与基础。(1)规则：在化合物中，正负化合价的代数和为零；单质中，元素的化合价为零。(2)本质：化合价的正与负：失去电子或共用电子对偏离呈正价；得到电子或共用电子对偏向呈负价。化合价的数值：化合价的数值等于得、失电子(或共用电子对)的数目。化合价的变动：元素在氧化还原反应中，得到电子，化合价降低；失去电子，化合价升高。(3)有关规律：金属元素一般没有负化合价，除零价外，只显正价，因为在反应中只能失去电子。非金属元素(除氧、氟外)在反应中既可得到电子，亦可失去电子，故既可呈正价，也
5、能显负价。氧、氟的非金属性很强，在反应中一般不失去电子，故一般没有正化合价。显最高化合价的元素，在反应中只能得电子而不能失电子，故发生氧化还原反应化合价只能降低。相反，显最低化合价的元素，在反应中化合价只能升高。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；没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应大多数是非氧化还原反应。关系如图所示：1.我们初中学过的氧化还原反应是从得氧失氧的角度认识的，难道初中学习的氧化还原反应的概念是错误的？提示：不是错误的，因为这是对知识
6、认识的阶段性问题。我们认识氧化还原反应概念可以分为三个阶段：一是初中阶段，首先是从得到氧和失去氧的视角认识，但它解决问题的范围，只局限在有氧参与的反应；二是高中阶段，从反应方程式的外观特征来看，即从元素的化合价升和降的视角去认识，但只是看到了表象而没有反映出氧化还原反应的本质；三是从反应发生的实质来看，即从元素原子电子的得到和失去的视角去认识，这种情况才是氧化还原反应的本质。2下列说法是否正确？(1)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应；(2)没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应一定不是氧化还原反应。试举例说明。提示：(1)正确，(2)不正确。例如，反应Na2
7、O2SO2=Na2SO4是没有单质参加的化合反应，但由于反应过程中硫元素的化合价发生了变化，所以该反应是氧化还原反应；反应NH4NO3=N2O2H2O是没有单质生成的分解反应，但由于反应过程中氮元素的化合价发生了变化，所以该反应也是氧化还原反应。例11下列反应中，不属于氧化还原反应的是()A3Cl26KOH=5KClKClO33H2OB2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2OCSnCl42H2O=SnO24HClDMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O思路分析判断一个反应是否是氧化还原反应的关键是看反应前后各元素有无价态的改变，故化合价是分析氧化还原反应的基础。解析A项，l2K、
8、KO3；B项，O2NaO2、NaO3；D项，O2Cl2、H2。以上三项的反应都有元素化合价的变化，所以是氧化还原反应。C项，Cl4O2。这项没有化合价的变化，故不是氧化还原反应。答案C下列反应中，属于氧化还原反应的是(B)A2NaHCO3Na2CO3H2OCO2BKClO36HCl(浓)=KCl3H2O3Cl2CCO2Ca(OH)2=CaCO3H2ODFeSH2SO4=FeSO4H2S解析：分别讨论以上几个反应元素化合价的情况：A中2 32 32 2，各元素化合价均不变，是非氧化还原反应。B中 36 (浓)= 3232，氯元素的化合价发生了变化，是氧化还原反应。C中 2 ()2= 32，各元素
9、的化合价均未变化，是非氧化还原反应。D中 2 4= 42，各元素的化合价均未变化，是非氧化还原反应。故正确答案为B。例12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3区域的是()ACl22NaI=2NaClI2BNH4HCO3NH3H2OCO2C4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3DFe2O33CO2Fe3CO2思路分析四种基本反应类型与氧化还原反应的关系是子集、交集和不包含关系。首先分析阴影3的含义，再结合选项逐一分析得出结论。解析阴影3所表示的反应类型为氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型。A项中的反应为置换反应，不符合题意；B项中的反应为分解反应，但
10、该反应中元素的化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，属于除区域2外的分解反应，不符合题意；C项中的反应为有单质参加的化合反应，是氧化还原反应，属于区域1，不符合题意；D项中的反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应，符合题意。答案D在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，它与化学反应基本类型间的关系如图所示，下列示例中错误的是(C)A阴影1：CO2CO2B阴影2：2H2O2H2O2C阴影3：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OD阴影4：FeCuSO4=FeSO4Cu解析：反应Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O属于复分解反应，不属于氧化还原反应。知识点
11、二氧化还原反应的有关概念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。特别提示：(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如l2H2O=HlHlO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2KMnO4K2MnO4MnO2O2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3O22O3)不属于氧化还原反应。(4)某元素
12、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。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？提示：可以。如2H2O2H2O2(同一种物质)，2H2O22H2OO2(同一种元素)。例2下列有关氧化还原反应的说法正确的是()A一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原B反应中转移电子的数目等于得失电子总数之和C氧化剂中各元素的化合价不一定都降低D氧化剂具有氧化性，发生氧化反应思路分析解答有关氧化还原反应的题目时，要明确元素化合价的变化是氧化还原反应的特征，故分析反应中哪种元素被氧化，哪种元素被还原，可根据其在反应前后化
13、合价的变化而定。解析在氧化还原反应中一种元素被氧化，肯定有一种元素被还原，被氧化和被还原的元素可以是同一种元素也可以是不同种元素，A项错误；转移电子的数目得到电子的数目失去电子的数目，B项错误；氧化剂中各元素的化合价不一定都降低，C项正确；氧化剂具有氧化性，被还原，发生还原反应，D项错误。答案C某同学在烧水时，不小心把水洒在炉火上，结果发现炉火更旺了，原因是H2O(g)和炽热的木炭反应生成了水煤气(CO和H2)，反应方程式如下：CH2O(g)COH2，下列关于该反应的说法正确的是(C)A该反应中C失去电子，被还原B该反应中H2得到电子，被还原C该反应中，每转移2 mol电子则生成1 mol H
14、2D该反应属于复分解反应解析：该反应中，C的化合价从0升高到2，失去电子被氧化，A项错误；H的化合价从1降低到0，H2O得到电子被还原，B项错误；1 mol C从0价变为2价，失去2 mol电子，2 mol H从1价变为0价，得到2 mol电子，生成1 mol H2，C项正确；该反应属于置换反应或氧化还原反应，但不是复分解反应，D项错误。知识点三氧化还原反应中电子转移的表示1双线桥法表明反应前后同一元素原子间的电子转移情况(1)双线桥法的基本步骤(2)注意事项箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。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。采用abe形式表
15、示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。2单线桥法表明反应前后元素原子的电子转移情况。(1)单线桥法的基本步骤(2)注意事项箭头和箭尾不能跨过“=”，也就是说箭头和箭尾所连接的都是反应物。箭头必须指向化合价降低(得到电子或电子对偏向)的元素，箭尾连接化合价升高(失去电子或电子对偏离)的元素。线桥上只写“ne”(即只能写电子转移的总数)，不能写成“abe”的形式，也不能写“得到”或“失去”。如 单线桥和双线桥能不能以线桥的多少来区分？提示：单线桥和双线桥并不以线桥的多少来划分，有两根或三根线桥的不一定是双线桥，但双线桥却不可能只有一根线桥。因此，要判断
16、是哪种线桥，关键是看线桥是在等式的左边，还是横跨了等式的两边。如下式中有三条线桥，却属于双线桥法：下式中有两条线桥，却属于单线桥法：例3下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是()解析A项中KClO3中的氯元素由5价降到0价，不能与盐酸中氯元素的1价“错位”，正确的表示方法为：D项中HgS中汞元素由2价降到0价，转移2e，O2中氧元素由0价降到2价，转移2e2，且应为得电子，故反应中共转移6e，其中硫元素失电子，正确的表示方法为：答案B(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。 (2)分析下列反应的化学方程式，是氧
17、化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl非氧化还原反应。Fe2HCl=FeCl2H2 1下列叙述正确的是(C)A在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原B没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应C置换反应一定是氧化还原反应D较难失去电子的原子，容易得到电子解析：本题容易误选A、D。错选的原因是不理解氧化还原反应的概念。氧化还原反应有时可以发生在同种物质的同种元素之间，这种反应叫作歧化反应，也可以发生在不同物质的同种元素之间，这种反应叫归中反应，所以A不正确；化合物之间也可以发生氧化还原反应，所以B的叙述是错误的；置换反应一定是氧
18、化还原反应，C的叙述是正确的；难失去电子的原子可能得到电子也难，如稀有气体，因此D不正确。故正确答案为C。2下列变化需要加入氧化剂才能实现的是(D)AFe2Fe BCO2HCOCMnOMn2 DSO2SO3解析：A、C两项均是化合价降低的过程，需加还原剂才能实现，B中化合价没有变化，只有D是硫元素化合价升高的过程，需加氧化剂才能实现。3铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有Cr2HCl=CrCl2H2、4CrCl24HClO2=4CrCl32H2O，下列叙述中正确的是(D)A反应、均属于置换反应BHCl在反应、中均发生还原反应C反应中HCl被氧化D溶液颜色由蓝
19、变绿是因为Cr2发生氧化反应解析：置换反应除了要有单质参加反应，还必须有单质生成，反应不符合，A项错误；在反应中HCl的两种元素无价态变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，B项错误；反应HCl中氢元素价态降低，被还原，C项错误；反应中Cr2被O2氧化生成Cr3，导致溶液颜色由蓝变绿，D项正确。4制取水处理剂ClO2的化学方程式为2KClO3H2C2O4H2SO4=2ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法不正确的是(D)AKClO3在反应中得到电子BClO2是还原产物CH2C2O4在反应中被氧化D1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移解析：A项，反应中氯元素由5价降低
20、为4价，则KClO3为氧化剂，在反应中得到电子，故A正确；B项，因KClO3为氧化剂，在反应中被还原，则ClO2是还原产物，故B正确；C项，反应中碳元素的化合价由3价升高到4价，则H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，故C正确；D项，反应中氯元素由5价降低为4价，1 mol KClO3参加反应有1 mol(54)1 mol电子转移，故D不正确。5已知Na2S2O3(S的价态为2价)可与氯气发生如下反应：4Cl2Na2S2O35H2O=2NaCl2H2SO46HCl，有关该反应的叙述正确的是(A)ACl2在该反应中被还原BH2SO4是还原产物C反应中硫元素的化合价降低D反应中H2O被氧化解析：反
21、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。6实验室取等物质的量的KClO3分别发生下列反应：反应：有催化剂存在时，受热分解得到氧气；反应：不使用催化剂，加热至743 K左右，得到KClO4和KCl。下列关于和的说法正确的是(D)A两个反应中都只有一种元素化合价发生改变B两个过程生成KCl的物质的量相同C发生氧化反应的元素相同D发生还原反应的元素相同解析：KClO3在有催化剂
22、存在时，受热分解得到氧气，反应方程式是2KClO32KCl3O2，在该反应中氯元素的化合价由反应前KClO3中的5价变为反应后KCl中的1价，化合价降低，获得电子，被还原，氧元素的化合价由反应前KClO3中的2价变为反应后O2中的0价，化合价升高，失去电子，被氧化；每2 mol KClO3发生反应，产生2 mol KCl、3 mol O2，转移电子12 mol。KClO3在无催化剂并加热至743 K左右时，得到KClO4和KCl，反应方程式是4KClO33KClO4KCl，在该反应中氯元素的化合价部分由反应前KClO3中的5价变为反应后KCl中的1价，化合价降低，获得电子，被还原；部分由反应前
23、KClO3中的5价变为反应后KClO4中的7价，化合价升高，失去电子，被氧化；每有4 mol KClO3发生反应，产生1 mol KCl、3 mol KClO4，转移电子6 mol；若反应的氯酸钾的物质的量也是2 mol则会反应产生0.5 mol KCl、1.5 mol KClO4。根据上述分析可知发生还原反应的元素都是氯元素，故正确选项是D。7已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(1)被氧化的元素是Cu，被还原的元素是N，发生氧化反应的物质是Cu，发生还原反应的物质是HNO3。解析：由化学方程式可知铜元素化合价升高，从0价变为2价，被氧化；氮元素化合价降低，从5价变为2价，被还原；故Cu发生氧化反应，HNO3发生还原反应。
