2026届高考化学一轮总复习第1章化学物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律课件

这是一份2026届高考化学一轮总复习第1章化学物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律课件，共60页。PPT课件主要包含了考点2，考点1，相关概念及其关系，KMnO4，HCl，Cl2，MnCl2，还原性和酸性，转移电子数的计算思路，得电子等内容，欢迎下载使用。
第4讲　氧化还原反应的概念和规律
考点1 氧化还原反应的概念及相互关系
1．氧化还原反应的本质和特征
例如：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。上述反应中，氧化剂是___________，还原剂是__________，氧化产物是________，还原产物是___________，KMnO4发生_______反应，HCl发生________反应，HCl表现的性质是____________________；生成1 ml Cl2时转移电子数目为1.204×1024，被氧化的HCl的物质的量是______ml。
[易错点拨]　理解氧化还原反应相关概念的“三大误区”误区1.某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原。如Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－反应中溴元素被氧化。误区3.在氧化还原反应中，若有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原。如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，氮元素既被氧化又被还原。
3．电子转移的表示方法(1)双线桥法①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素；②箭头方向不表示电子转移的方向；③得失电子数写成a×b e－的形式。
例：用双线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目： 。
(2)单线桥法①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素；②箭头方向表示电子转移的方向；③在“桥”上标明转移的电子总数。例：用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目： _____________________________________。
4．常见的氧化剂、还原剂(1)常见氧化剂：包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见还原剂：包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价态金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于中间价态的物质既可作氧化剂，又可作还原剂。如：
[方法点拨]　(1)分析氧化还原反应的方法思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。(2)根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。
5．四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
分析下列五个化学反应：①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；⑤AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3
其中属于“区域1”的是____(填序号，下同)，属于“区域2”的是____，属于“区域3”(阴影部分)的是______，属于“区域4”的是______，属于“区域5”的是______。
【正误辨析】(1)有单质参加的化学反应不一定是氧化还原反应。(　　)[提示]　√　有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，但有单质参加的反应不一定是，比如同素异形体之间的相互转化。(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)[提示]　×　化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)[提示]　×　Cl2＋H2O===HCl＋HClO中H2O既不是氧化剂也不是还原剂。(4)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。(　　)[提示]　×　CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应，CaO2中的氧元素化合价既有升高又有降低，CaO2既作氧化剂，又作还原剂。(5)在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂。(　　)[提示]　√　非金属单质如H2在氧化还原反应中常作还原剂。
(6)某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原。(　　)[提示]　×　某元素从游离态变为化合态，该元素化合价可能升高也可能降低，不一定被还原。(7)分解反应一定是氧化还原反应，而化合反应为非氧化还原反应。(　　)[提示]　×　分解反应如碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳不是氧化还原反应，而化合反应如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，属于氧化还原反应。
(8)固氮反应一定属于氧化还原反应。(　　)[提示]　√　把大气中游离态的氮转化为氮的化合物称作固氮，该过程为氮单质生成化合物，一定有元素化合价的变化，固氮反应一定属于氧化还原反应。(9)反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。(　　)[提示]　×　该反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2。(10)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Cl2＋H2O===HCl＋HClO均为水作还原剂的氧化还原反应。(　　)[提示]　×　上述两个反应中H2O既不作氧化剂，也不作还原剂。
1．(2024·山东卷，1,2分)中国书画是世界艺术瑰宝。古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是(　　)A．竹管、动物尾毫→湖笔B．松木→油烟→徽墨C．楮树皮→纸浆纤维→宣纸D．端石→端砚[答案]　B
微考点1　氧化还原反应的判断
[解析]　将竹管和动物尾毫组装到一起制成湖笔，该过程中未涉及氧化还原反应，A项不符合题意；徽墨是利用松木不完全燃烧产生的炭黑制成的，松木燃烧过程中发生了氧化还原反应，B项符合题意；将楮树皮经过捶打、淘絮等程序制作成宣纸，未涉及氧化还原反应，C项不符合题意；端石经过雕刻、打磨等过程制作成端砚，该过程中未涉及氧化还原反应，D项不符合题意。
2．(2023·全国乙卷)下列应用中涉及氧化还原反应的是(　　)A．使用明矾对水进行净化B．雪天道路上撒盐融雪C．暖贴中的铁粉遇空气放热D．荧光指示牌被照发光[答案]　C
[解析]　明矾净水是由于Al3＋水解产生的Al(OH)3胶体具有吸附性，与氧化还原反应无关，A错误；雪天道路撒盐可降低雪的熔点，促进雪融化，与氧化还原反应无关，B错误；暖贴利用了原电池原理，涉及氧化还原反应，C正确；荧光指示牌利用了光的反射原理，与氧化还原反应无关，D错误。
3．(2024·七省适应性测试安徽化学)敦煌壁画是我国灿烂的艺术瑰宝，也是颜料应用的重要科技史料。下列有关我国传统颜料主要成分的变化，发生氧化还原反应的是(　　)A．骨白[Ca5(PO4)3(OH)]遇氟盐转化为Ca5(PO4)3FB．铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]遇H2S得到黑色PbSC．石绿[CuCO3·Cu(OH)2]受热分解得到黑色CuOD．石黄(As2S3和As4S4)在地表逐渐转化为硫酸盐[答案]　D
[解析]　Ca5(PO4)3(OH)遇氟盐转化为Ca5(PO4)3F，是难溶电解质之间的转化，发生非氧化还原反应，A不符合题意；铅白遇H2S得到黑色PbS，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，B不符合题意；石绿受热分解得到黑色CuO，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，C不符合题意；石黄在地表转化为硫酸盐，S元素由－2价升高到＋6价，故发生氧化还原反应，D符合题意。
4．(2023·浙江1月选考卷)关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　)A．生成1 ml N2O，转移4 ml电子B．H2O是还原产物C．NH2OH既是氧化剂又是还原剂D．若设计成原电池，Fe2＋为负极产物
微考点2　氧化还原反应的概念及相互关系
[析题·图文诠释]　基于反应前后元素化合价的变化，判断相关概念及关系：[答案]　A
[解析]　NH2OH→N2O，N元素由－1价升高到＋1价，故生成1 ml N2O时转移4 ml电子，A正确；该反应中，N元素化合价升高，Fe元素化合价降低，故NH2OH是还原剂，Fe3＋是氧化剂，B、C错误；原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故设计成原电池时，Fe2＋是正极还原产物，D错误。
5．(2025·天津高三检测)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法错误的是(　　)A．K2H3IO6发生还原反应，具有氧化性B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1C．KI是还原产物D．生成12.7 g I2时，转移0.087 5 ml电子[答案]　C
分析氧化还原反应的方法思路
特殊复杂物质中的元素化合价判断例：CuH：非金属性H>Cu(2)常考复杂物质化合价的汇总
6．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)
微考点3　氧化还原反应中电子转移的表示方法及计算
[答案]　D[解析]　A项中Cl2―→NaCl应为得e－，Cl2―→NaClO应为失e－；B项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为5e－；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
7．为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染，可在汽车排气管上安装催化转化器，发生的反应为2NO＋2CO===N2＋2CO2。(1)用双线桥表示此反应中的电子得失情况：_________________________________________________________(2)用单线桥表示此反应中的电子转移情况：__________________________________________________________(3)若反应中消耗了4 ml CO，则生成N2的物质的量为________ml，转移电子的物质的量为________ml。
[答案]　(1) (2) (3)2　8
考点2 氧化还原反应的规律及应用
1．氧化性、还原性的判断(1)含义：氧化性是指物质__________的性质(或能力)；还原性是指物质__________的性质(或能力)。(2)判断：氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的________程度，与得、失电子数目的________无关。例如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。氧化还原反应中，氧化剂得电子总数________还原剂失电子总数。
2．氧化性、还原性强弱的比较(1)依据反应原理——氧化还原反应方程式比较氧化产物氧化性：氧化剂>____________还原性：还原剂>____________
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断反应条件要求越低，反应越________，对应物质的氧化性或还原性________。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由化学方程式知氧化性：KMnO4>Cl2，MnO2>Cl2，O2>Cl2，由反应条件知氧化性：KMnO4>MnO2>O2。
(3)依据相同条件下产物中元素价态的高低来判断①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：
(4)依据金属性、非金属性比较
[方法归纳]　根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法(1)浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
[易错提醒]　(1)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－C。
(4)少量铁加入等浓度的硝酸银、硝酸铜的溶液中，首先析出银。(　　)[提示]　√　硝酸银的氧化性强于硝酸铜，当铁少量时，优先和硝酸银反应。(5)1 ml KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA。(　　)[提示]　×　该反应为归中反应，应转移5NA电子。(6)SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体。(　　)[提示]　×　SO2中硫元素化合价为＋4价，浓硫酸中硫元素化合价为＋6价，两者不发生反应，可用浓硫酸干燥SO2。
(7)在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强。(　　)[提示]　×　氧化剂氧化性的强弱取决于得电子能力的强弱，而不是得电子数的多少。(8)维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。(　　)[提示]　√　维生素C可以防止Fe2＋转化成Fe3＋，主要原因是维生素C具有较强的还原性。(9)难失电子的物质一定易得电子。(　　)[提示]　×　难失电子的物质不一定易得电子，比如碳元素既不易失电子、也不易得电子。
1．(2025·湖南长沙一中月考)已知：①2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；②Cl2＋2FeCl2===2FeCl3；③2KI＋2FeCl3===2KCl＋I2＋2FeCl2。则下列判断不正确的是(　　)
微考点1　氧化性、还原性的判断与强弱比较
B．还原性：I－>Fe2＋>Cl－C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有还原性D．由信息推测：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2反应可以进行[答案]　A
[解析]　反应①中高锰酸钾得电子为氧化剂，HCl失电子被氧化生成的Cl2为氧化产物，则高锰酸根离子的氧化性强于Cl2，反应②中氯气为氧化剂，Fe3＋为氧化产物，氯气的氧化性强于Fe3＋，A错误；反应③中碘离子为还原剂，Fe2＋为还原产物，还原性碘离子强于亚铁离子，反应②中亚铁离子为还原剂，氯离子为还原产物，则还原性亚铁离子强于氯离子，B正确；Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既可以进一步失去一个电子生成Fe3＋，也可以得电子生成Fe，因此Fe2＋既有氧化性又有还原性，C正确；Cl2的氧化性强于Fe3＋，而Fe3＋的氧化性又强于碘，故Cl2可以与I－反应生成氯离子和碘单质，D正确。
2．(2025·吉林长春高三检测)已知有如下反应：①K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O；②Cr＋2HCl(稀)===CrCl2＋H2↑；③2KMnO4＋16HCl(稀)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。下列说法正确的是(　　)A．氧化性：K2Cr2O7>KMnO4>Cl2B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1C．向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化，说明两者不能发生反应
理解物质氧化性、还原性强弱的注意事项(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。
假设法判断氧化还原反应能否进行的步骤先假设选项中的化学反应能够发生，依据反应的方程式判断各反应物与生成物的还原性或氧化性的强弱，然后再与题目提供的还原性或氧化性强弱顺序进行对照，若二者表示的还原性或氧化性强弱顺序一致，则此反应能够发生，若不一致，则此反应不能发生。
3．(2025·山西晋城一中高三检测)关于反应5NH4NO3===2HNO3＋4N2↑＋9H2O，下列说法正确的是(　　)A．HNO3是氧化产物B．生成1 ml N2时，转移3.75 ml电子C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5D．N2只是还原产物[答案]　B
微考点2　氧化还原反应的规律及应用
4．(2025·经典习题选萃)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：①G―→Q＋NaCl③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　)A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
[答案]　A[解析]　由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
A．X表示NO2B．可用O3替换CH3OHC．氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5D．若生成标准状况下的CO2气体11.2 L，则反应转移的电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
2．(2024·江西卷，6,3分)由下列实验事实得出的结论正确的是(　　)
[答案]　B[解析]　需要引燃的反应不一定为吸热反应，铝热反应放出大量的热，使铁熔化，常用于焊接钢轨，该反应的ΔHI2，B项正确；NaOH溶液与空气中的CO2，反应生成Na2CO3，久置的NaOH溶液试剂瓶口出现的白色固体是Na2CO3，C项错误；FeCl2溶液久置后其中的Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3，也可能是Fe2＋水解生成Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，无法证明Fe(OH)2与Fe(OH)3 Ksp的相对大小，D项错误。
3．(2023·福建卷，6,4分)稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应式如下：
下列说法错误的是(　　)A．XeO3具有平面三角形结构B．OH－的还原性比H2O强C．反应ⅰ～ⅳ中有3个氧化还原反应D．反应ⅳ每生成1 ml O2，转移6 ml电子[答案]　A
[解析]　XeO3中Xe原子的价层电子对数为4，含有1个孤电子对，则XeO3不是平面三角形结构，A项错误；对比反应ⅲ、ⅳ可知，XeF6在NaOH溶液中被还原，在水中发生非氧化还原反应，可得相同条件下OH－的还原性比H2O强，B项正确；反应ⅰ、ⅱ、ⅳ中反应物都是化合物，生成物中都有单质，则都是氧化还原反应；反应ⅲ中无元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，C项正确；反应ⅳ中氧化产物有Na4XeO6和O2，还原产物为Xe，根据Xe元素的化合价变化、生成的Xe的量及得失电子守恒可知，每生成1 ml O2，转移6 ml电子，D项正确。
4．(2024·七省适应性测试黑龙江、吉林化学，12)实验室合成高铁酸钾(K2FeO4)的过程如图所示。下列说法错误的是(　　)A．气体a的主要成分为Cl2B．沉淀b的主要成分为KClO3C．K2FeO4中Fe的化合价为＋6D．反应2为2Fe(NO3)3＋10KOH＋3KClO===2K2FeO4＋3KCl＋6KNO3＋5H2O
[答案]　B[解析]　“反应1”中，KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2中混有HCl及H2O(g)，经“洗气”得到纯净的Cl2，则气体a为Cl2，A正确；Cl2在10～15 ℃下通入饱和KOH溶液中发生反应Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，由于“反应2”中Fe(NO3)3发生氧化反应，推测参与“反应2”的上一步所得物质是KClO，故反应得到白色沉淀b是KCl，B错误；根据化合物中各元素化合价代数和为0推知，K2FeO4中Fe元素显＋6价，C正确；“反应2”中反应物为KClO、Fe(NO3)3和KOH，生成物有K2FeO4，结合氧化还原反应规律及元素守恒推知，反应还生成KCl、KNO3和H2O，D正确。
下列说法正确的是(　　)[答案]　D
1．氧化还原反应的一个口诀：升失氧、降得还。2．氧化还原反应电子转移的两种表示方法(1)双线桥法；(2)单线桥法。3．元素化合价的判断方法代数和法
(1)常见元素的化合价判断可以借助化合价口诀来记忆一价氢、氯、钾、钠、银，二价氧、钙、镁、钡、锌，三铝、四硅、五价磷；说变价，也不难，二三铁、二四碳，
二四六硫都齐全，铜汞二价最常见；正价最高莫过八，负价最低四为限，正负变价要分清，莫忘单质都为零。
(2)特殊复杂物质中的元素化合价判断①根据元素的非金属性确定元素的化合价例：CuH　非金属性H>Cu
②根据物质的性质确定元素的化合价例：Fe3I8
③有机物中H、O化合价定为＋1、－2，确定C的化合价④常考复杂物质化合价的汇总4．高中化学涉及氧化还原反应的工艺
5．氧化性、还原性强弱的八种判断依据(1)化学反应方程式；(2)金属、非金属活动性；(3)元素周期表中相对位置；(4)反应条件及反应剧烈程度；(5)氧化或还原的程度；(6)电化学信息；(7)外界条件；(8)元素最高价氧化物的水化物的酸碱性。