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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应第1课时教案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应第1课时教案，共14页。
[知 识 梳 理]
知识点一 从化合价的变化认识氧化还原反应
上图两个反应的实质是什么？化合价是怎样变化的？请完成下列知识点，你就会得到答案：
写出碳和氧化铜反应的化学方程式：C＋2CuOeq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑；
请分析回答下列问题：
(1)氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应；该物质在反应前后，铜元素的化合价由＋2价变为0价，化合价降低。
(2)碳得到氧变成了CO2，发生了氧化反应；该物质在反应前后，C元素的化合价由0价变为＋4价，化合价升高。
(3)化合价的变化与氧化反应、还原反应之间有怎样的关系？
答案
氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，而得氧失氧只不过是其中的一类情况
知识点二 从电子转移的角度认识氧化还原反应
1．从电子得失角度分析
写出钠与氯气反应的化学方程式：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl，反应过程中：
(1)钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，钠元素化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化，产物为氧化产物。
(2)氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，氯元素化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原，产物为还原产物。
(3)在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。反应过程中对应关系如下：
2．从电子偏移角度分析
写出氢气与氯气反应的化学方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl，反应过程中：
(1)氢原子和氯原子均不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。
(2)共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
(3)共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应；
(4)该反应生成的HCl分子因共用电子对的偏移，而使元素的化合价发生了变化。
分析关系如下：
知识点三 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
请结合上图，完成下列知识点
根据四种基本反应类型和氧化还原反应的有关知识内容，填写下表：
值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：4HCl(浓)＋MnO2eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型，但却属于氧化还原反应。
微判断
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。( )
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( )
(3)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高，而无元素化合价的降低。( )
(4)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂，失电子的原子被还原。( )
(5)当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。( )
(6)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。( )
(7)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化。( )
(8)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就一定是还原剂。( )
微训练
1．判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是( )
A．观察是否发生了化合反应
B．观察是否有氧气参加反应
C．观察是否有单质参加反应
D．观察反应前后是否有元素的化合价发生变化
2．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A．H2还原CuO的反应只属于还原反应
B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C．3O2eq \(=====,\s\up7(电火花))2O3是氧化还原反应
D．复分解反应一定不是氧化还原反应
3．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：
由图可知，在该反应中是( )
A．氧化剂 B．还原剂
C．氧化产物D．还原产物
4．对于反应3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，请回答：
(1)氧化剂是________，发生氧化反应的物质是________。
(2)被氧化的元素是________，还原产物是________。
(3)生成3个CO2转移电子________个。
微思考
请分析下列各反应中元素的化合价有无变化？若有变化，是如何变化的，分别发生什么反应？
(1)2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
提示 该反应中元素的化合价无变化。
(2)3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))3CO2＋2Fe
提示 有变化。碳元素由＋2价升高到＋4价，(CO得到氧)发生氧化反应；铁元素由＋3价降低到0价，(Fe2O3失去氧)发生还原反应。
(3)Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
提示 有变化。铁元素由0价升高到＋2价，发生氧化反应(无氧参加)；铜元素由＋2价降低到0价，发生还原反应(无氧参加)。
学习任务1 实验探究食品脱氧剂的作用
【生活情景】
1．通过阅读月饼盒中小包装袋文字说明，分析月饼盒中为什么要放小包装袋？
提示 上面书写“脱氧剂”，很显然目的是延长月饼的保质期。
2．包装袋中物质有什么作用？
提示 吸收月饼盒中的氧气，减缓油脂氧化的作用。
3．讨论化学原理，书写反应的化学方程式。
提示 4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O
4．思考“化合价的变化”与“电子转移”的关系？
提示 化合价的变化原因是电子转移，电子转移的表现是化合价的变化。
1．氧化还原反应的基本概念间的关系
2．氧化还原反应概念辨析易错点拨
(1)在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应4HCl(浓)＋MnO2eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，参加反应的HCl一半表现了还原性，另一半表现了酸性。因生成了MnCl2体现HCl的酸性
(2)得电子难的元素的原子不一定易失去电子。如碳元素、稀有气体元素的原子既不容易失电子也不容易得电子。
(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化，CuO转化为Cu，铜元素被还原。
【例题1】 已知Na2S2O3(S的价态为＋2价)可与氯气发生如下反应：4Cl2＋Na2S2O3＋5H2O===2NaCl＋2H2SO4＋6HCl，有关该反应的叙述正确的是( )
A．Cl2在该反应中被还原
B．H2SO4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
变式训练1 已知CaH2中Ca为＋2 价，对于CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是( )
A．H2都是还原产物
B．H2都是氧化产物
C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
学习任务2 运用氧化还原反应原理，设计并讨论汽车尾气绿色化处理方案
【生活情景】
请查阅文献、设计方案和讨论交流，如何运用氧化还原反应原理对汽车尾气进行绿色化处理？
提示 汽车尾气的主要成分为NO、CO、O2，想办法使NO转化为无毒的N2，CO转化为无毒的CO2，2CO＋2NOeq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2
1．双线桥法
(1)含义：表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
(2)示例：
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②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。
③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。
2．单线桥法
(1)含义：表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
(2)示例：
(3)使用注意事项：
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要写“失去”、“得到”。
双线桥法“线桥”从反应物到生成物，单线桥法“线桥”只连反应物。
【例题2】 (1)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________。
(2)实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
①用双线桥法表示出电子转移情况：_______________________________
_______________________________________________________________。
②用单线桥法表示出电子转移情况：______________________________
_____________________________________________________________。
③该反应中氧化剂是__________，发生氧化反应的是__________。
变式训练2 随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq \(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2
变式训练3 下列电子转移的表示方法中正确的是( )
学习任务3 (核心素养)常见元素的化合价
一、知识要点
H． ＋1：H＋ 0：H2 －1：NaH
C． ＋4：CO2 ＋2：CO 0：C －4：CH4
N． ＋5：HNO3 ＋4：NO2 ＋3：HNO2 ＋2：NO ＋1：N2O －3：NH3
O． 0：O2 －1：H2O2、Na2O2 －2：H2O
Na. ＋1：Na＋
Mg. ＋2：Mg2＋
Al. ＋3：Al3＋
S． ＋6：H2SO4、SO3 ＋4：SO2 0：S －2：H2S
Cl. ＋7：HClO4 ＋5：KClO3 ＋3：HClO2 ＋1：HClO 0：Cl2 －1：Cl－
Fe. ＋3：Fe3＋ ＋2：Fe2＋
Mn. ＋7：MnOeq \\al(－,4) ＋6：MnOeq \\al(2－,4) ＋4：MnO2 ＋2：Mn2＋
二、核心素养
【素养解题】
[典例示范] 试分析下列物质中下画“ ”元素或原子团的化合价
NaH ClO2 K2FeO4 HCN KSCN
[化合价分析解题思维模板]
答案 Naeq \(H,\s\up6(－1)) eq \(Cl,\s\up6(＋4)) O2 K2eq \(Fe,\s\up6(＋6)) O4 Heq \(CN,\s\up6(－1)) Keq \(SCN,\s\up6(－1))
三、对点训练
1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
3．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部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))NaCO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
4．写出铁粉与氯化铜溶液反应的离子方程式：_________________________
____________________；试分析该反应的本质是_______________________
______________________________________________________________。
[合 格 练]
1．下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A．元素化合价升高的反应是还原反应
B．物质在反应中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低
C．有电子转移的反应就是氧化还原反应
D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
2．下列反应中不是氧化还原反应的是( )
A．3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O
B．CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
C．2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．2AgNO3＋BaCl2===2AgCl↓＋Ba(NO3)2
3．以下变化中，没有电子转移发生的是( )
A．Cl－→Cl2B．SOeq \\al(2－,4)→BaSO4
C．MnOeq \\al(－,4)→Mn2＋D．H2O→H2
4．下列反应中，氯元素被氧化的是( )
A．2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑
B．2P＋5Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2PCl5
C．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(光照或点燃))2HCl
5．磷单质在反应：4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中( )
A．被氧化B．被还原
C．既被氧化又被还原D．既未被氧化又未被还原
6．下列变化中只有通过还原反应才能实现的是 ( )
A．Fe3＋―→Fe2＋B．Mn2＋―→MnOeq \\al(－,4)
C．Cl－―→Cl2D．N2O3―→HNO2
7．下列电子转移表示正确的是( )
8．下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
C．H2＋CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
D．2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑
9．二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO2有下列两种方法：
方法一：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
方法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
(1)方法一的离子方程式：_____________________________；
(2)方法二中被氧化的物质是________；
在下面的化学方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目：
2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
10．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：
①CO2＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO
②Cu2(OH)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑
③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
④2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2
⑤3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
⑥CuO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋CO2
⑦4NH3＋3O2(纯)eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O
⑧2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑
⑨2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑩CO2＋H2O===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，氧化还原反应的实质是________。
A．分子中的原子重新组合
B．氧元素的得失
C．电子的得失或共用电子对的偏移
D．化合价的改变
[能 力 练]
11．已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式：_________________________________
________________________________________________________。
(2)上述反应中，被还原的物质是________(填化学式)，氧化产物是________(填化学式)。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况：___________________________
_________________________________________________________________。
12．已知某一反应体系中有反应物和生成物共6种微粒：MnOeq \\al(－,4)、NOeq \\al(－,2)、H＋、Mn2＋、H2O和一种未知的离子X(简单锰离子在生成物中)，完成下列问题：
(1)该反应中的X离子是________，还原产物是________。
(2)该反应的离子方程式为__________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，该反应的化学方程式为____________________________________________________________。学业要求
核心素养对接
1.通过实验探究日常生活中存在的氧化还原现象。
2．通过氧化还原反应本质的认识过程，初步建立氧化还原反应的认识模型。
3．通过设计汽车尾气综合治理方案的活动，感受氧化还原反应的价值，初步形成绿色应用的意识，增强社会责任感。
1.通过氧化还原反应本质的学习，形成认识化学反应的微观视角，建构氧化还原反应的认识模型。
2．通过对汽车尾气绿色化处理方案的讨论，发展学生对化学价值的认识水平(学科价值视角，社会价值视角，学科和社会价值视角)。
序号
化学反应
反应类型
价态有
无变化
是否是氧化
还原反应
1
2NO＋O2===2NO2
2
CO2＋CaO===CaCO3
3
NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O
4
2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑
5
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
6
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
7
HCl＋KOH===KCl＋H2O
8
BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
元素化合价的分析⇒提升学生的模型认知素养
明确确定的元素化合价
eq \(N,\s\up6(＋1))aH、Cleq \(O,\s\up6(－2))2、eq \(K,\s\up6(＋1))2Feeq \(O,\s\up6(－2))4、eq \(H,\s\up6(＋1))CN、eq \(K,\s\up6(＋1))SCN
分析不确定的元素或原子团的化合价
Naeq \(H,\s\up6(－1)) eq \(Cl,\s\up6(＋4)) O2 K2eq \(Fe,\s\up6(＋6)) O4 Heq \(CN,\s\up6(－1)) Keq \(SCN,\s\up6(－1))
整体化分析化合价
当一种物质中有多种元素的化合价时可用整体法分析
如 中硫元素的化合价。
[知 识 梳 理]
知识点一 从化合价的变化认识氧化还原反应
上图两个反应的实质是什么？化合价是怎样变化的？请完成下列知识点，你就会得到答案：
写出碳和氧化铜反应的化学方程式：C＋2CuOeq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑；
请分析回答下列问题：
(1)氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应；该物质在反应前后，铜元素的化合价由＋2价变为0价，化合价降低。
(2)碳得到氧变成了CO2，发生了氧化反应；该物质在反应前后，C元素的化合价由0价变为＋4价，化合价升高。
(3)化合价的变化与氧化反应、还原反应之间有怎样的关系？
答案
氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，而得氧失氧只不过是其中的一类情况
知识点二 从电子转移的角度认识氧化还原反应
1．从电子得失角度分析
写出钠与氯气反应的化学方程式：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl，反应过程中：
(1)钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，钠元素化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化，产物为氧化产物。
(2)氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，氯元素化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原，产物为还原产物。
(3)在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。反应过程中对应关系如下：
2．从电子偏移角度分析
写出氢气与氯气反应的化学方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl，反应过程中：
(1)氢原子和氯原子均不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。
(2)共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
(3)共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应；
(4)该反应生成的HCl分子因共用电子对的偏移，而使元素的化合价发生了变化。
分析关系如下：
知识点三 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
请结合上图，完成下列知识点
根据四种基本反应类型和氧化还原反应的有关知识内容，填写下表：
值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：4HCl(浓)＋MnO2eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型，但却属于氧化还原反应。
微判断
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。( )
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( )
(3)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高，而无元素化合价的降低。( )
(4)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂，失电子的原子被还原。( )
(5)当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。( )
(6)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。( )
(7)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化。( )
(8)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就一定是还原剂。( )
微训练
1．判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是( )
A．观察是否发生了化合反应
B．观察是否有氧气参加反应
C．观察是否有单质参加反应
D．观察反应前后是否有元素的化合价发生变化
2．下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A．H2还原CuO的反应只属于还原反应
B．置换反应都是氧化还原反应，所以，3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C．3O2eq \(=====,\s\up7(电火花))2O3是氧化还原反应
D．复分解反应一定不是氧化还原反应
3．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：
由图可知，在该反应中是( )
A．氧化剂 B．还原剂
C．氧化产物D．还原产物
4．对于反应3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2，请回答：
(1)氧化剂是________，发生氧化反应的物质是________。
(2)被氧化的元素是________，还原产物是________。
(3)生成3个CO2转移电子________个。
微思考
请分析下列各反应中元素的化合价有无变化？若有变化，是如何变化的，分别发生什么反应？
(1)2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
提示 该反应中元素的化合价无变化。
(2)3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))3CO2＋2Fe
提示 有变化。碳元素由＋2价升高到＋4价，(CO得到氧)发生氧化反应；铁元素由＋3价降低到0价，(Fe2O3失去氧)发生还原反应。
(3)Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
提示 有变化。铁元素由0价升高到＋2价，发生氧化反应(无氧参加)；铜元素由＋2价降低到0价，发生还原反应(无氧参加)。
学习任务1 实验探究食品脱氧剂的作用
【生活情景】
1．通过阅读月饼盒中小包装袋文字说明，分析月饼盒中为什么要放小包装袋？
提示 上面书写“脱氧剂”，很显然目的是延长月饼的保质期。
2．包装袋中物质有什么作用？
提示 吸收月饼盒中的氧气，减缓油脂氧化的作用。
3．讨论化学原理，书写反应的化学方程式。
提示 4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O
4．思考“化合价的变化”与“电子转移”的关系？
提示 化合价的变化原因是电子转移，电子转移的表现是化合价的变化。
1．氧化还原反应的基本概念间的关系
2．氧化还原反应概念辨析易错点拨
(1)在氧化还原反应中，一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应4HCl(浓)＋MnO2eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，参加反应的HCl一半表现了还原性，另一半表现了酸性。因生成了MnCl2体现HCl的酸性
(2)得电子难的元素的原子不一定易失去电子。如碳元素、稀有气体元素的原子既不容易失电子也不容易得电子。
(3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。如HCl转化为Cl2，氯元素被氧化，CuO转化为Cu，铜元素被还原。
【例题1】 已知Na2S2O3(S的价态为＋2价)可与氯气发生如下反应：4Cl2＋Na2S2O3＋5H2O===2NaCl＋2H2SO4＋6HCl，有关该反应的叙述正确的是( )
A．Cl2在该反应中被还原
B．H2SO4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
变式训练1 已知CaH2中Ca为＋2 价，对于CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是( )
A．H2都是还原产物
B．H2都是氧化产物
C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
学习任务2 运用氧化还原反应原理，设计并讨论汽车尾气绿色化处理方案
【生活情景】
请查阅文献、设计方案和讨论交流，如何运用氧化还原反应原理对汽车尾气进行绿色化处理？
提示 汽车尾气的主要成分为NO、CO、O2，想办法使NO转化为无毒的N2，CO转化为无毒的CO2，2CO＋2NOeq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2
1．双线桥法
(1)含义：表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
(2)示例：
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②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。
③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。
2．单线桥法
(1)含义：表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
(2)示例：
(3)使用注意事项：
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止。
③不需要写“失去”、“得到”。
双线桥法“线桥”从反应物到生成物，单线桥法“线桥”只连反应物。
【例题2】 (1)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________。
(2)实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
①用双线桥法表示出电子转移情况：_______________________________
_______________________________________________________________。
②用单线桥法表示出电子转移情况：______________________________
_____________________________________________________________。
③该反应中氧化剂是__________，发生氧化反应的是__________。
变式训练2 随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq \(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2
变式训练3 下列电子转移的表示方法中正确的是( )
学习任务3 (核心素养)常见元素的化合价
一、知识要点
H． ＋1：H＋ 0：H2 －1：NaH
C． ＋4：CO2 ＋2：CO 0：C －4：CH4
N． ＋5：HNO3 ＋4：NO2 ＋3：HNO2 ＋2：NO ＋1：N2O －3：NH3
O． 0：O2 －1：H2O2、Na2O2 －2：H2O
Na. ＋1：Na＋
Mg. ＋2：Mg2＋
Al. ＋3：Al3＋
S． ＋6：H2SO4、SO3 ＋4：SO2 0：S －2：H2S
Cl. ＋7：HClO4 ＋5：KClO3 ＋3：HClO2 ＋1：HClO 0：Cl2 －1：Cl－
Fe. ＋3：Fe3＋ ＋2：Fe2＋
Mn. ＋7：MnOeq \\al(－,4) ＋6：MnOeq \\al(2－,4) ＋4：MnO2 ＋2：Mn2＋
二、核心素养
【素养解题】
[典例示范] 试分析下列物质中下画“ ”元素或原子团的化合价
NaH ClO2 K2FeO4 HCN KSCN
[化合价分析解题思维模板]
答案 Naeq \(H,\s\up6(－1)) eq \(Cl,\s\up6(＋4)) O2 K2eq \(Fe,\s\up6(＋6)) O4 Heq \(CN,\s\up6(－1)) Keq \(SCN,\s\up6(－1))
三、对点训练
1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
3．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部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))NaCO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
4．写出铁粉与氯化铜溶液反应的离子方程式：_________________________
____________________；试分析该反应的本质是_______________________
______________________________________________________________。
[合 格 练]
1．下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A．元素化合价升高的反应是还原反应
B．物质在反应中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低
C．有电子转移的反应就是氧化还原反应
D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
2．下列反应中不是氧化还原反应的是( )
A．3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O
B．CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
C．2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．2AgNO3＋BaCl2===2AgCl↓＋Ba(NO3)2
3．以下变化中，没有电子转移发生的是( )
A．Cl－→Cl2B．SOeq \\al(2－,4)→BaSO4
C．MnOeq \\al(－,4)→Mn2＋D．H2O→H2
4．下列反应中，氯元素被氧化的是( )
A．2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑
B．2P＋5Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2PCl5
C．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(光照或点燃))2HCl
5．磷单质在反应：4P＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3↑中( )
A．被氧化B．被还原
C．既被氧化又被还原D．既未被氧化又未被还原
6．下列变化中只有通过还原反应才能实现的是 ( )
A．Fe3＋―→Fe2＋B．Mn2＋―→MnOeq \\al(－,4)
C．Cl－―→Cl2D．N2O3―→HNO2
7．下列电子转移表示正确的是( )
8．下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
C．H2＋CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O
D．2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑
9．二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO2有下列两种方法：
方法一：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
方法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
(1)方法一的离子方程式：_____________________________；
(2)方法二中被氧化的物质是________；
在下面的化学方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目：
2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
10．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：
①CO2＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO
②Cu2(OH)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑
③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
④2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2
⑤3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
⑥CuO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋CO2
⑦4NH3＋3O2(纯)eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O
⑧2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑
⑨2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑩CO2＋H2O===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，氧化还原反应的实质是________。
A．分子中的原子重新组合
B．氧元素的得失
C．电子的得失或共用电子对的偏移
D．化合价的改变
[能 力 练]
11．已知铜在常温下能被稀HNO3溶解，反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式：_________________________________
________________________________________________________。
(2)上述反应中，被还原的物质是________(填化学式)，氧化产物是________(填化学式)。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况：___________________________
_________________________________________________________________。
12．已知某一反应体系中有反应物和生成物共6种微粒：MnOeq \\al(－,4)、NOeq \\al(－,2)、H＋、Mn2＋、H2O和一种未知的离子X(简单锰离子在生成物中)，完成下列问题：
(1)该反应中的X离子是________，还原产物是________。
(2)该反应的离子方程式为__________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，该反应的化学方程式为____________________________________________________________。学业要求
核心素养对接
1.通过实验探究日常生活中存在的氧化还原现象。
2．通过氧化还原反应本质的认识过程，初步建立氧化还原反应的认识模型。
3．通过设计汽车尾气综合治理方案的活动，感受氧化还原反应的价值，初步形成绿色应用的意识，增强社会责任感。
1.通过氧化还原反应本质的学习，形成认识化学反应的微观视角，建构氧化还原反应的认识模型。
2．通过对汽车尾气绿色化处理方案的讨论，发展学生对化学价值的认识水平(学科价值视角，社会价值视角，学科和社会价值视角)。
序号
化学反应
反应类型
价态有
无变化
是否是氧化
还原反应
1
2NO＋O2===2NO2
2
CO2＋CaO===CaCO3
3
NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O
4
2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑
5
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
6
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
7
HCl＋KOH===KCl＋H2O
8
BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
元素化合价的分析⇒提升学生的模型认知素养
明确确定的元素化合价
eq \(N,\s\up6(＋1))aH、Cleq \(O,\s\up6(－2))2、eq \(K,\s\up6(＋1))2Feeq \(O,\s\up6(－2))4、eq \(H,\s\up6(＋1))CN、eq \(K,\s\up6(＋1))SCN
分析不确定的元素或原子团的化合价
Naeq \(H,\s\up6(－1)) eq \(Cl,\s\up6(＋4)) O2 K2eq \(Fe,\s\up6(＋6)) O4 Heq \(CN,\s\up6(－1)) Keq \(SCN,\s\up6(－1))
整体化分析化合价
当一种物质中有多种元素的化合价时可用整体法分析
如 中硫元素的化合价。
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