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 氧化还原反应完美版ppt课件

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高中化学新教材必修第一册同步课件
高中化学新教材特点分析
这套新教材编写的重要特点是知识的编排注意了循序渐进，螺旋上升。下面从化学基本概念和化学基本理论、元素化合物知识、化工基础知识、化学计算和化学实验等五个方面，介绍教材的编排体系。（一）化学基本概念和化学基本理论 全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。例如，关于氧化还原反应，高一首先在初中氧化反应、还原反应的基础上，介绍了氧化还原反应的基本概念，高二介绍氧化还原方程式的配平方法，高三再介绍一些重要的氧化剂和还原剂（二）元素化合物知识 关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。在元素周期律后，介绍了氧族和碳族。在高一的基础上，高二首先介绍了周期系中非金属的最后一族 ---- 氮族。按周期律系统，氮族应放在碳族之前，放在高一介绍。新教材将氮族放在最后，放在高二第一章是因为与碳族相比氮族知识更复杂，也更系统。（三）化工基础知识 高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。高三介绍了硫酸工业、氯碱工业的综合性内容。

第05讲 氧化还原反应
目录/DIRECTORY
1
2
对氧化还原反应的认识
与四种基本反应类型的关系
欢迎大家下载并观看该课件：本课件包含两个视频：视频一：高炉炼铁视频二：钠在氯气中燃烧视频三：氯化钠的形成过程视频四：氢气在氯气中燃烧
素材应用导引
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生活中常见的铁生锈的现象：
酷米，铁生锈是被空气中的氧气氧化了，发生了氧化反应。那么你知道铁生锈的危害吗？
炫迪，你知道常见的铁制品生锈现象涉及了什么化学变化？
氧化反应：2Fe+3O2=2Fe2O3
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酷米，我知道了铁生锈的危害了。那让我们一同回顾一下高炉炼铁吧！
炫迪，下面就让我来讲一讲铁生锈的危害吧！
铁生锈对生活的影响可大了，小到家庭，大到工程。铁生锈会缩短铁制品的使用寿命，也会影响工程的整体质量。有时还会带来各种隐患和危害呢！ 相关数据表明：都市人口的肝病发病率高于乡村人口的主要原因就是吸收了过多的氧化铁，其中最直接的也是危害最大的就是氧化铁对人类肝脏的损害。 美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国发经济生产总值的4.2％。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10 ％～20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
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高炉炼铁
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酷米，从得氧失氧的角度分类，这些反应又属于什么反应？
炫迪，你知道吗？高炉炼铁中涉及到三重要个反应， 它们分别是：
讨论与交流：这些反应属于什么反应类型？若从氧化反应和还原反应的角度分类，这些反应又属于什么反应？这些反应的分类标准是什么？
氧化反应
还原反应
还原反应
分类标准： 得氧失氧
氧化铁失去了氧，发生了还原反应，一氧化碳得到氧，发生了氧化反应。
大家思考一下：在所列下面的两个反应中是否只发生了氧化反应或还原反应？
可见，有得必有失，有物质得到氧，必定有另一物质失去氧。氧化反应和还原反应同时发生，相互依存，把这样的反应称为氧化还原反应。
发生了氧化反应
发生了还原反应
小结：
Fe2O3
Fe
失去O
CO
失去O
CO2
CuO
失去O
失去O
Cu
H2
H2O
发生了还原反应
发生了氧化反应
从得氧失氧的角度认识氧化还原反应
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
①铜元素化合价 ，CuO发生 反应。
②碳元素化合价 ，C发生 反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①铜元素化合价 ，CuSO4发生 反应。
②铁元素化合价 ，Fe发生 反应。
结论：物质所含元素化合价升高的反应是 反应；物质所含元素化合价降低的反应是 反应；凡是有元素 的反应，都是氧化还原反应。
降低
还原
升高
氧化
降低
还原
升高
氧化
氧化
还原
化合价升降
0
+4
0
+2
0
0
+2
+2
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如 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2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。(3)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。
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酷米，那就让我们一同来学习氯化钠，氯化氢的形成过程，我们就明白了！
炫迪，氧化还原反应前后会有化合价改变呢？
从电子转移的角度认识氧化还原反应
1.钠在氯气中的燃烧
氯化钠的微观反应历程
从宏观物质看，钠在氯气中剧烈燃烧， 发出黄光，并有白色固体氯化钠生成。下面我们从微观角度探究钠原子和氯原子的反应历程。
氯化钠的微观反应历程
-e-
+e-
e-
从原子结构来看，钠原子的最外电子层上有1个电子，氯原子的最外电子层上有7个电子
Na与Cl2反应时，钠原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为钠离子（Na+）
氯原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为氯离子（Cl-）
双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构
带相反电荷的Na+ 与Cl- 相互作用就形成了NaCl（氯化钠）
-e-
+e-
e-
从电子转移的角度认识氧化还原反应
①Na Na＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生 反应，被氧化。
②Cl Cl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生 反应，被还原。
③在这个反应中，发生了电子的 ，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应。
氧化
还原
得失
0
＋1
0
－1
课前导入
酷米，氯化氢的形成过程，是不是也有电子的得失呢？那就让我们一同来学习吧！
炫迪，从氯化钠的形成过程，我们知道了化合价的改变是因为有电子的得失。
从电子转移的角度认识氧化还原反应
2.氢气在氯气中的燃烧
从电子转移的角度认识氧化还原反应
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
氢原子的最外电子层上有1个电子，可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构；氯原子的最外电子层上有7个电子，也可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构
它们都未能把对方的电子夺取过来，而是双方各拿出最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受到两个原子核的共同吸引，使双方最外电子层都达到稳定结构
由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子
在发生反应时，它们都想夺取对方的1个电子过来而达到8电子的稳定结构
从电子转移的角度认识氧化还原反应
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可 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 于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由 价降低为 价，被 ，氯气发生了 反应。
③共用电子对 于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由 价升高到 价，被 ，氢气发生了 反应。
0
0
+1
-1
④在这个反应中，发生了共用电子对的 ，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应。

获得
偏向
0
－1
还原
还原
偏离
0
＋1
氧化
氧化
偏移
氧化还原反应的本质
凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生 反应，物质被 ；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生 反应，物质被还原。
氧化
氧化
还原
通过对氯化钠、氯化氢的形成过程，我们知道了氧化还原反应前后化合价改变的原因了，这也是氧化还原反应的本质。
4．氧化还原反应的特征与本质(1)特征：反应前后元素化合价有 。(2)本质：电子转移，包括 与 。(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。
变化
电子的得失
电子对偏移
氧化还原反应的本质
【即学即练1】
1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)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。(　　)(2)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)(3)氧化还原反应一定有得氧和失氧的反应，得氧物质发生氧化反应。(　　)(4)氧化还原反应中一定有元素化合价的升降。(　　)(5)置换反应均是氧化还原反应。(　　)(6)在2KClO3 2KCl＋3O2↑反应中，KClO3既发生氧化反应又发生还原反应，其中氯元素被氧化。（ ）
×
×
×
√
√
√
2．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是(　　)A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应D．只有氧化没有还原的反应是不存在的
C
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1．关系图
2．几个“一定”“不一定”或“一定不”，
(1)置换反应 是氧化还原反应。(2)复分解反应 是氧化还原反应。(3)化合反应和分解反应 是氧化还原反应。①有单质参加的化合反应 是氧化还原反应。②有单质生成的分解反应 是氧化还原反应。
一定
一定不
不一定
一定
一定
(1)没有单质生成的分解反应，有可能是氧化还原反应。如：2FeSO4 Fe2O3＋SO2↑＋SO3(2)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不属于氧化还原反应。
【即学即练2】
1．秒判正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)有单质参加或有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应。(　　)(2)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。(　　)(3)没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。(　　)
√
×
×
2．钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属，以下是由TiO2制Ti的主要反应：①TiO2＋2Cl2＋2C TiCl4＋2CO ②TiCl4＋2Mg 2MgCl2＋Ti 下列说法正确的是 (　　)A．反应①是置换反应 B．反应②是复分解反应C．反应①中TiO2被氧化 D．反应②中金属镁被氧化
D
1．氧化产物一定具有氧化性吗？为什么？同氧化剂相比，哪个强？
【细剖精析】
氧化产物一定具有氧化性，因氧化产物是还原剂失电子后的产物，它具有得电子的性质，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。
2．试比较还原剂和还原产物的还原性强弱。
【细剖精析】
还原性：还原剂>还原产物。
3．有单质参加或有单质生成的反应都是氧化还原反应吗？试举例说明。
【细剖精析】
不一定，如同素异形体之间的转化(3O2 2O3)。
4．金属阳离子一定只有氧化性吗？
【细剖精析】
当金属元素处于最高价态时，在反应中只有氧化性，而当金属阳离子处于中间价态时如Fe2＋既具有氧化性又具有还原性。
。
5．举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。H2S、HI只能作还原剂吗？
【细剖精析】
只作氧化剂的如F2，只作还原剂的如活泼金属。H2S和HI中的S元素、I元素处于最低价态，一般情况下作还原剂，但它们的水溶液与活泼金属反应时，H＋具有氧化性，可作氧化剂。
一、氧化还原反应概念间的联系
二、双线桥法表示电子转移的方向和数目
1．基本步骤
2．注意事项
(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；(2)必须注明“得到”或“失去”；(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，可以省略。(4)被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
三、单线桥法
1．基本步骤
2．注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；②要用箭号标明电子转移的方向；③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
单线桥法与双线桥法的区别1．单线桥法表示时箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素；表示时只标转移电子的数目。2．双线桥法表示时①箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素；②表示时要标出“得到”或“失去”；③电子数目且电子数目相等。
题组A 基础过关练
题组B 能力提升练
【答案】A【解析】A．电解水时，氢元素的化合价降低被还原，氧元素的化合价升高被氧化，水既是反应的氧化剂也是反应的还原剂，故A正确；B．电解水时，水分子中的氧元素的化合价升高被氧化，故B错误；C．水电解生成氢气和氧气，反应生成1mol氧气时，转移4mol电子，故C错误；D．电解水时，氢元素的化合价降低被还原，反应生成的氢气是反应的还原产物，故D错误；故选A。
题组C 培优拔尖练
寄语： 优秀来自于认知和学习方法的改变