高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应学案，共8页。

能从得氧失氧角度、化合价角度、电子转移角度分析、理解氧化还原反应。
分析掌握氧化还原反应与四种基本反应的关系。
[重点难点] 能从化合价角度、电子转移角度理解氧化还原反应的特征和本质。
复习化合价：
写出下列物质的化学式再标出各元素的价态或直接标出各元素的化合价。
氨气： 、一水合氨： 、铵根： 、NH4NO3
甲烷： 、乙醇： H2O2、 Na2O2
KCl、Cl2、HClO、KClO3、HClO4
KMnO4、K2MnO4
常见元素化合价：
钠钾银氢正一价，钙镁钡锌正二价，铁有二三铜一二，
三铝四硅二四碳，氟氯溴碘氮价多，单质零价永不变。
高温
[感知基础]阅读课本回答下列问题：
2CuO + C 2Cu + CO2↑
从得失氧的角度 CuO失去氧，CuO被还原，发生还原反应，生成还原产物Cu
C得到氧，C被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物CO2
看课本20页最一段结论。
从化合价的角度 CuO中Cu元素化合价降低，CuO被还原，发生还原反应，生成还原产物Cu
C单质中C元素化合价升高，C被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物CO2
Cl2 + 2Na = 2 NaCl
从化合价的角度 Cl2 中Cl元素化合价降低，Cl2被还原，发生还原反应，生成还原产物NaCl
Na单质中Na元素化合价升高，Na被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物NaCl
重要结论：氧化还原反应的特征：反应前后有元素的化合价发生变化。
从电子得失的角度 Cl2 中Cl原子得到电子，化合价降低，Cl2被还原，发生还原反应，生成还原产物NaCl
Na单质中Na原子失去电子，化合价升高，Na被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物NaCl
Cl2 + H2 = 2HCl
从电子对偏移的角度 由于Cl原子对共用电子对的吸引力比H原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向Cl原子而偏离H原子，因此，氯元素化合价从0价降低到-1价，Cl2被还原，发生还原反应，生成还原产物HCl,
H元素的化合价从0价升高到+1价，H2被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物HCl.
重要结论：氧化还原反应的本质：反应过程中有电子转移（包括电子得失和共用电子对的偏移）。
【练习】
（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，___发生氧化反应， _____发生还原反应， _____是氧化产物， 是还原产物。
（2）2H2O=2H2↑+O2↑，___发生氧化反应， _____发生还原反应， _____是氧化产物， 是还原产物。
（3）2H2S+SO2=3S+2H2O，___发生氧化反应， _____发生还原反应， _____是氧化产物， 是还原产物。
（4）3NO2+H2O=2HNO3+NO，___发生氧化反应，_____发生还原反应， _____是氧化产物， 是还原产物。
（5）MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑，___发生氧化反应， _____发生还原反应， _____是氧化产物， 是还原产物。
[深入学习]从课本22页的图1-14中总结氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 ：
（1）置换反应 氧化还原反应。
（2）复分解反应 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 氧化还原反应。
思考：有单质参加的反应或有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗？
[课堂检测]
1、商代炼铜时，所用的矿物原料主要是孔雀石，主要燃料是木炭，在温度1000℃左右冶炼，可能涉及的反应有：
①Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2↑+H2O；②2CuO+C=2Cu+CO2↑；③CuO+CO=Cu+CO2；④CO2+C=2CO。
（1）从四种基本反应类型来看，①②④的反应类型分别为① ，② ，④ 。
（2）反应③中，_______发生氧化反应，________发生还原反应。（写化学式）
（3）这些反应中属于氧化还原反应的是 。（填序号）
2、下列变化中，发生还原反应的是（ ）（双选）
A．Cl－→Cl2 B．FeCl2→FeCl3 C．C→CO2 D．KMnO4→MnO2 E.N2→NH3
3、下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是（ ）
A．BaCl2溶液中滴入稀硫酸 B．盐酸和氧化镁 C．铁片放入CuSO4溶液中 D．氢气还原氧化铜
4、下列说法正确的是（ ）
A.所有元素化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应
B.氧化还原反应的特征是元素化合价升降，本质是电子得失
C.氧化还原反应中，一种元素化合价升高，必然有另一种元素化合价降低
D. 氧化还原反应中一定存在电子转移
5、下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ ）
A．3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O B．2H2O2==2H2O＋O2↑
C．2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O D．Br2＋2KI==I2＋2KBr
6、下列反应中，Cl既被氧化又被还原的是（ ）
A. 5Cl2+I2+6H2O==10HCl+2HIO3 B. 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C. MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑ D. 2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑
7、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是（ ）

A．4NH 3 +5O 2 ＝4NO+6 H 2 O B．4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3
C．2NaHCO 3 =Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑ D．Cl 2 +2NaBr=2NaCl +Br 2
第一章 物质及其变化
氧化还原反应（第2课时）
【导】[教学目标]
能熟练判断氧化还原反应中的四种基本概念。
学会画双线桥和单线桥。
[重点难点] 氧化还原反应的概念及表示方法
【思】→【议】→【展】→【评】
[复习回顾] 标出下列画线元素的化合价
[感知基础]
一、氧化还原反应的几组名词(化合价角度填写
氧化剂：____________的反应物 常见：Cl2、O2、KMnO4、HNO3、Cr2O72-、HClO、H2O2等
还原剂：____________的反应物 常见：H2、Fe、CO、SO32-、Fe2+、S2-、KI等
氧化性：____________的性质 如：Fe3+、MnO4-、Cl2等
还原性：____________的性质 如：Na、CO、SO32-等具有的性质
氧化产物：化合价______被______得到的生成物
还原产物：化合价______被______得到的生成物
总结：1.
还原剂（具有还原性）：价升高，失电子，被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物（具有氧化性）
氧化剂（具有氧化性）：价降低，得电子，被还原，发生还原反应，生成还原产物（具有还原性）
【口诀】升失氧化还原剂，降得还原氧化剂
分析氧化剂和还原剂的个数比时，只统计价态变化的量
例：Cu+2H2SO4（浓）=△=CuSO4+SO2+2H2O 氧化剂与还原剂的个数比________
C+2H2SO4（浓）=△=CO2+2SO2+2H2O 氧化剂与还原剂的个数比________
有酸参与的反应，产物中有对应的盐，则体现酸性。
例： （1）2HCl+Zn=ZnCl2+H2 则HCl的作用为____________
（2）C+2H2SO4（浓）=△=CO2+2SO2+2H2O H2SO4 的作用为_________
氧化剂，还原剂；氧化产物，还原产物可以使同种元素，甚至是同种物质
如： 归中反应：2H2S+SO2=3S+2H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O
歧化反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO Cl2+H2O=HCl+HClO
【练习】（1）2H2O=2H2↑+O2↑，_______发生氧化反应，______是还原剂，_____发生还原反应，_______是氧化剂，__________是氧化产物，__________是还原产物。
（2）2H2S+SO2=3S+2H2O，氧化产物是__________，还原产物是___________，氧化产物与还原产物的质量比为_____________。
（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO，________是还原剂，_________是氧化剂。被还原的NO2与被氧化的NO2的物质的量之比为_________。
（4）MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑，_______发生氧化反应，_________是氧化剂，_______被氧化，________具有氧化性，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
4. 氧化还原反应的表示方法
（1）双线桥法 ：表示同一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。
方法：标变价→连双线（同种元素）→标得失
【提醒】
①箭头从反应物中的变价元素指向生成物中同种元素；
②桥上标明得到或失去的电子总数，且得失电子总数相等；
③电子转移总数以a×be-的形式表示，a表示发生氧化还原反应的原子个数，b表示一个原子得到或失去的电子数，a或b为1时可省略“1”.
（2）单线桥法:表示反应物中化合价变化的元素间的电子转移情况。
方法：标变价→连单线→只标数目，不标得失
【提醒】
①箭头从反应物中的失电子的元素指向反应物得电子的元素；
②只标转移的电子数目，不标“得”或“失”；
例1. 下列反应中必须加入氧化剂才能实现的是（ ） A.Cl2→Cl- B.Zn→ Zn2+ C.H2→H2O D. KClO3→Cl2
例2. 下列反应中，Cl既被氧化又被还原的是（ ）
A. 5Cl2+I2+6H2O==10HCl+2HIO3 B. 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C. MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑ D. 2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑
【检】[课堂检测]
1.分别用双线桥、单线桥表示下列反应中电子的转移情况，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
（1） 2FeCl3 + Cu =2 FeCl2 +CuCl2 （2） MnO2+4HCl═MnCl2+Cl2↑+2H2O （3） 2KClO3eq \(=====,\s\up12(催化剂),\s\d4(△))2KCl＋3O2↑
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O (5) 2KNO3 + 3C + S== K2S + N2 ↑ + 3CO2 ↑
已知反应2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O该反应氧化剂为_________，被氧化元素为____,氧化剂与还原剂的个数比________，浓HCl在反应中起到的作用________,一个氧化剂反应转移电子数_______。
已知反应： 14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4
该反应的氧化剂为_________,还原剂为______氧化产物为__________，还原产物为__________
已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下转化如下
①G→Q+NaCl ②Q+H2O→X+H2O ③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O.
则Cl元素化合价由低到高的是_____________________
[自我总结]
第二章 化学物质及其变化
氧化还原反应
（第3课时）
[教学目标] 理解掌握氧化还原反应的基本规律以及氧化还原反应的计算。
[重点难点] 氧化还原反应的计算。
[深入学习]
一、氧化还原反应的规律
1.守恒规律
① 氧化剂得电子总数必等于还原剂失电子总数，即得失电子守恒。
② 反应前后各元素种类不变，各元素原子数目不变，即质量守恒。
③ 在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带电荷的总数相等，即电荷守恒。
例1. 已知锌粉能与MO2+反应, 二者的化学计量系数比为3:2, 反应过过程中, 锌粉被氧化为Zn2+, 则该反应的则还原产物可能是（ ）
A. M B. M2+ C. M3+ D. MO2+
2.价态规律 高价氧化低价还，中间价态两头转
如H+、Al3+、H2SO4中的S、HNO3中的N处于最高价态，只有氧化性，即只能作氧化剂，不能作还原剂；
如Fe、S2-、I— 处于最低价态，只有还原性，即只能作还原剂，不能作氧化剂。
如SO2中的S、H2O2中的O处于中间价态，既能作氧化剂又能作还原剂。
【提醒】①元素由化合态变为游离态，可能被氧化，也可能被还原。如2H2O=2H2↑+O2↑
②元素处于最高价态时，氧化性不一定强，如Na+、CO2；元素处于最低价态时，还原性也不一定最强，如Cl—。
例2. 下列物质中，按照只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）
A. F2、K、HCl B. Cl2、Al、H2 C. NO2、Na、Br2 D. O2、SO2、H2O
3. 归中规律
当被氧化的元素与被还原的元素是同一种元素时，化合价“只相邻，不交叉”。
【提醒】同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如浓硫酸与SO2。

①
例3.
①反应中，盐酸体现的性质有________________，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为_____________，氧化产物和还原产物的质量比为_____________。
4.优先规律（反应顺序）
①当一种氧化剂遇到多种还原剂时，首先与还原性最强的还原剂发生反应。
②当一种还原剂遇到多种氧化剂时，首先与氧化性最强的氧化剂发生反应。
例4. 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量的锌粉，首先被置换出来的是（ ）
A. Mg B. Cu C. Ag D. H2
5.难易规律
越易失电子的物质失电子后就越难得电子；同理，越易得电子的物质得电子后就越失电子。
如Na失电子能力很强，表现强还原性，但Na+的电子能力很弱，表现弱氧化性；
如Cl2得电子能力很强，表现强氧化性，但Cl-得电子能力很弱，表现弱还原性。
3. 氧化还原反应的计算
例. 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，HNO3体现的性质有_________________，________发生氧化反应，_______发生还原反应。被还原的HNO3个数占参加反应的HNO3个数的_______。该反应转移的电子数为________个。当反应转移3个电子时，产生_______个NO分子，有______个HNO3被还原，有_____个Cu参加反应。
【课堂检测】
1.学习指导22页新知探究（三）（1）（2）
4. 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，该反应转移的电子数为________；该反应中被氧化的氨与没被氧化的氨分子个数比为________；还原剂与氧化剂的个数之比为________；当有1个Cl2参加反应时，有_____个NH3被氧化。
第二章 化学物质及其变化
氧化还原反应
（第4课时）
[教学目标] 理解掌握氧化性和还原性强弱的比较方法。
[重点难点] 氧化性和还原性强弱的比较
[深入学习]
氧化性、还原性强弱的比较:
物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al。
1．根据氧化还原方程式进行判断
【结论】氧化性：氧化剂>________产物； 还原性：还原剂>________产物。
例如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，则有：氧化性：CuSO4>FeSO4；还原性：Fe>Cu。
[练习] 有四种物质，已知它们能发生下列变化：（1）A2++B=B2++A （2）A2++C=C2++A（3）B2++C=C2++B（4）C2++D=D2++C由此可知，各物质的氧化性，还原性强弱顺序正确的是（ ）
A、氧化性：A2+>B2+>C2+>D2+ B、氧化性：D2+>C2+>B2+>A2+
C、还原性：A>B>C>D D、还原性：D>C>B>A
2．根据物质活动性顺序进行判断

例如：还原性Mg﹥Zn﹥Cu，则氧化性Cu2+﹥Zn2+﹥Mg2+
[练习]将少量Zn片投入含Na＋、Mg2＋、Cu2＋、Ag＋的溶液中，最先得到的金属是( )
A．Na B．Mg C．Ag D．Cu
3．根据氧化还原反应进行的难易(反应条件)的不同
当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时，需要的条件越低，氧化剂的氧化性就越强。
△
当不同的还原剂与同一种氧化剂反应时，需要的条件越低，还原剂的还原性就越强。
例如：4HCl(浓)+MnO2=== MnCl2+Cl2↑+2H2O
16HCl(浓)+2KMnO4=== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
可知氧化性：_________﹥_________
4．根据被氧化或被还原程度
根据反应Fe+S △ FeS 2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3 ，则氧化性_________>________。
【课堂检测】
1．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的顺序是：SO2> I－>H2O2 >Fe2＋>Cl－，则下列反应不能发生的是（ ）
A. 2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42－+4H+ B. I2+SO2+2H2O==H2SO4+2HI
C. H2O2＋H2SO4==SO2↑+O2↑+2H2O D. 2Fe3++2I －== 2Fe2++I2
2．已知Na2SO3能够还原XO4－离子，当二者化学计量系数值比为3:2 时, 元素X在还原产物中的化合价是（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
3．在离子氧化还原反应aR2++bH++O2==mR3++nH2O中，a的值为（ ）
A 2m B 4 C 2b D 2
4．在K2Cr2O7+14HCl（浓）==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O的反应中，氧化剂是 ，被氧化的元素的是 还原产物是 此反应中，HCl表现的性质有 性和 性，电子转移总数为 。
5．根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4 2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3
A．H2SO3>I－>Fe2＋>NO B．I－>Fe2＋>H2SO3>NO
C．Fe2＋>I－>H2SO3>NO D．NO>Fe2＋>H2SO3>I－
6．有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
若溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不影响Fe2＋和Cl－共存，可加入的试剂是( )
A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl
7．在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强，已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为：W2>Z2>X2>Y2，则下列氧化还原反应能发生的是( )
A．2W－＋Z2===W2＋2Z－ B．2Y－＋W2===Y2＋2W－
C．2Z－＋X2===Z2＋2X－ D．2X－＋Y2===X2＋2Y－
[自我总结]