高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第1课时学案

第1课时　氧化还原反应

课程解读

(见学生用书P14)

知识点一　对氧化还原反应的认识

1．从氧化还原反应的特征——元素化合价的升降认识氧化还原反应

(1)氧化反应：物质所含元素化合价__升高__的反应。

(2)还原反应：物质所含元素化合价__降低__的反应。

(3)氧化还原反应：反应前后有元素的__化合价发生变化__的反应。

2．从氧化还原反应的本质——电子转移认识氧化还原反应

(1)氧化反应：物质__失去__电子(或电子对__偏离__)的反应。

(2)还原反应：物质__得到__电子(或电子对__偏向__)的反应。

(3)氧化还原反应：有电子__转移(得失或偏移)__的反应。

知识点二　氧化还原反应中电子转移的表示方法

双线桥法：表明同一元素原子得到电子或失去电子的情况。

步骤：一标变价，二画线桥，三注得失电子数。

例如：

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O属于氧化还原反应。(　×　)

(2)某一氧化还原反应中有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原。(　×　)

(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既被氧化又被还原。(　√　)

(4)没有氧元素参加的反应一定不是氧化还原反应。(　×　)

(5)某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原。(　×　)

(6)鞭炮爆炸发生了氧化还原反应。(　√　)

2．下列反应属于氧化还原反应的是(　C　)

A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

B．CaO＋H2O===Ca(OH)2

C．2H2O22H2O＋O2↑

D．CaCO3CaO＋CO2↑

【解析】A、B、D项反应中，元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应，错误；C项反应中，氧元素的化合价部分升高(－1价→0价)、部分降低(－1价→－2价)，属于氧化还原反应，正确。

3．(1)化学反应从不同角度分类，也会出现交叉现象，请分析氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应之间有何关系？

(2)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，这句话对吗？请举例说明。

答：(1)置换反应一定是氧化还原反应；复分解反应一定不是氧化还原反应；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。

(2)不对。反应3O22O3中，有单质参加反应，也有单质生成，

但不属于氧化还原反应。

(见学生用书P15)

角度1：氧化还原反应的相关概念

1．氧化还原反应与化合价升降及电子转移的关系

可简单记忆为“升失氧，降得还”。

2．氧化还原反应概念辨析易错点拨

(1)在氧化还原反应中，发生氧化(或还原)反应的反应物不一定全部被氧化(或被还原)。如反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，参加反应的HCl一半被氧化为Cl2，另一半以酸根离子形式转化为MnCl2。

(2)得电子难的元素不一定易失去电子。如碳元素、稀有气体元素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。

下列说法正确的是(　D　)

A．氧化还原反应的本质是元素化合价的升降

B．氧化还原反应一定有氧元素参加

C．有单质参与的反应一定是氧化还原反应

D．发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应

【解析】氧化还原反应的本质是电子的转移，A错误；氧化还原反应不一定有氧元素参加，B错误；有单质参与的反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的转化，C错误；发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，氯气既发生氧化反应也发生还原反应，D正确。

角度2：氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

1．关系图

(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)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。

①有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。

②有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。

2．特殊实例

值得注意的是，四种基本反应类型不包括所有的反应，例如：

(1)4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O不属于四种基本反应类

型中的任何一种反应类型，但属于氧化还原反应。

(2)3O22O3不属于四种基本反应类型，也不是氧化还原反应。

氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应中属于区域3的是(　C　)

A．2F2＋2H2O===4HF＋O2

B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3

C．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

D．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑

【解析】A项属于置换反应，也属于氧化还原反应；B项属于复分解反应，不属于氧化还原反应；C项属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型，属于区域3；D项属于分解反应，也属于氧化还原反应。

1．下列反应中，不属于氧化还原反应的是(　C　)

A．3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O

B．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2

C．SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl

D．2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

【解析】3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O，Cl元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，A项不符合题意；2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2，Cl、Br、Fe元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，B项不符合题意；SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，C项符合题意；2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，Al、Fe元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，D项不符合题意。

2．《中国诗词大会》以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为基本宗旨，通过对诗词知识的比拼及赏析，分享诗词之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是(　B　)

A．野火烧不尽，春风吹又生

B．粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间

C．何意百炼钢，化为绕指柔

D．炉火照天地，红星乱紫烟

【解析】“野火烧不尽，春风吹又生”中的燃烧为氧化还原反应；“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”中碳酸钙的分解与CaO和水反应都没有元素的化合价变化，则都不属于氧化还原反应；“何意百炼钢，化为绕指柔”中钢的冶炼过程中涉及氧化还原反应；“炉火照天地，红星乱紫烟”中炉火的燃烧及冶炼过程中都涉及氧化还原反应。故选B。

3．下列反应中，氯元素被氧化的是(　C　)

A．2KClO32KCl＋3O2↑

B．2P＋5Cl22PCl5

C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

D．H2＋Cl22HCl

【解析】氯元素被氧化的反应中氯元素的化合价升高，C项中氯元素的化合价由－1价升到0价，氯元素被氧化。

4．关于反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O的说法不正确的是(　D　)

A．该反应属于氧化还原反应

B．该反应中氮元素的化合价降低，铜元素的化合价升高

C．该反应的离子方程式为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

D．该反应中参加反应的硝酸全部被还原

【解析】该反应中铜元素的化合价升高，氮元素的化合价降低，属于氧化还原反应，A、B正确；该反应有离子参加和生成，可用离子方程式表示为Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，C正确；HNO3中氮元素的化合价降低转化为NO2，4分子HNO3参加反应生成2分子NO2，由氮原子守恒可知，参加反应的硝酸只有一半被还原，D不正确。

1．双线桥法：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。

—

—

—标出“失去”或“得到”电子的总数

如：

【提醒】①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素。

②必须注明“得到”“失去”。

③得、失电子要守恒。

2．单线桥法：确定变化化合价，计算价态的变化；桥上标明电子数，箭头从还原到氧化。

如：

【提醒】①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况。

②不需标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目。

③箭头表明电子转移的方向。

④单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。

【注意】①两种方法中箭头的指向不同。双线桥中箭头指向产物中变价的相应元素；单线桥中箭头指向反应物中得到电子的元素。

②电子转移数目指的是与化学方程式中化学计量数有关的得电子总数或失电子总数。

下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　B　)

【解析】A项，SiO2→Si应为得到4e－，2C→2CO应为失去2×2e－；C项，10KI→5I2应为失去10×e－；D项，箭头方向应为由Cu指向H2SO4中的S。

1．用双线桥法标出下列反应中电子转移的方向和数目。

(1)2HClO2HCl＋O2↑

(2)2CO＋O22CO2

(3)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

答：

2．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：

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(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__。

(2)用单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目：

__3Cu＋8HN6e－O3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O__

【解析】铜元素化合价升高被氧化，铜发生氧化反应；氮元素化合价降低被还原，硝酸发生还原反应。

1．反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中，被氧化的物质是(　A　)

A．NO2　　　　　　　B．O2

C．H2OD．HNO3

【解析】反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中，O2中O元素化合价由0价降为－2价，被还原；NO2中N元素化合价由＋4价升为＋5价，被氧化，故被氧化的物质为NO2。故选A。

2．在反应3S＋6KOHK2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为(　A　)

A．1∶2B．2∶1

C．1∶1D．3∶2

【解析】在反应3S＋6KOHK2SO3＋2K2S＋3H2O中，只有S元素的化合价发生变化，反应中S→K2S，S元素化合价降低，则S被还原，S→K2SO3，S元素化合价升高，则S被氧化，被氧化与被还原的硫原子个数之比为1∶2，故选A。

3．下列氧化还原反应的原理与其他三项不同的是(　D　)

A．Cl2＋H2O===HClO＋HCl

B．Cl2＋NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O

C．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

D．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

【解析】A、B、C项反应中，化合价升高和降低的元素都是同一反应物中的同一元素，D项反应中化合价升高的元素是Br，化合价降低的元素是Cl，分别是不同反应物中的元素，故D项反应的原理与其他三项不同。

4．用双线桥法标出下列反应的电子转移情况：

K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O

答：K22O7＋14HCl===2KCl＋2得到2×3e－Cl3＋3C失去6×e－l2↑＋7H2O

在上述反应中，__Cl__元素被氧化，__Cr__元素被还原。

【解析】反应中Cr元素化合价降低，被还原；Cl元素化合价升高，被氧化。Cr元素化合价由＋6价降为＋3价，化合价变化3价，电子转移的总数为6e－。

5．三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有HF、NO和HNO3，请根据要求回答下列问题：

(1)反应过程中，被氧化与被还原的元素的原子个数之比为__1∶2__。

(2)写出该反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目：

__3NF3＋5H2O===2N得到2×e－O＋HN失去2e－O3＋9HF__。

【解析】(1)由反应物和生成物可写出反应的化学方程式为3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，反应中只有N元素的化合价发生变化，NF3→NO，氮元素化合价降低1价，被还原，NF3→HNO3，氮元素化合价升高2价，被氧化，则被氧化与被还原的元素的原子个数之比为1∶2。