氧化还原反应的基本概念和关系.doc

个性化教案氧化还原反应的基本概念和关系适用学科化学适用年级高一适用区域新课标本讲时长（分钟）60知识点 氧化还原反应的概念、本质与特征 氧化还原反应的有关概念及其关系氧化还原反应与四种基本反应类型教学目标知识与技能.从得氧和失氧、化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的概念。2. 应用电子转移的观点进一步理解氧化还原反应。 3. 应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。4. 认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系。 过程与方法.经过对氧化还原反应探究的过程，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。2. 培养学生用概念去分析问题、解决问题的能力，培养学生的归纳能力、推理能力。情感、态度与价值观对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育，使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。教学重难点 1.氧化还原反应的实质 2.氧化还原反应的有关概念及其关系教学过程一、复习预习1.一些常见元素的化合价元素名称元素符号常见的化合价元素名称元素符号常见的化合价钾K+1氯Cl 1、+1、+5、+7钠Na+1溴Br 1银Ag+1氧O 2钙Ca+2硫S 2、+4、+6镁Mg+2碳C+2、+4钡Ba+2硅Si+4铜Cu+1、+2氮N 3、+2、+4、+5铁Fe+2、+3磷P 3、+3、+5铝Al+3氢H+1锰Mn+2、+4、+6、+7氟F 1锌Zn+22初中化学中常见的带电原子团：碳酸根离子 CO32、 碳酸氢根离子 HCO3、 硫酸根离子 SO42、亚硫酸根离子 SO32、高锰酸根离子MnO4、 硝酸根离子 NO3、 磷酸根离子 PO43、 氢氧根离子 OH、铵根离子 NH4+3氧化反应和还原反应：氧化还原反应方程式氧化反应还原反应分类标准氧化反应和还原反应是否同时发生CuO+H2Cu+H2OH2跟O2结合生成H2O的过程称为H2的氧化反应CuO跟H2反应失去O的过程，称为CuO的还原反应得氧、失氧的角度是二、知识讲解考点1：氧化还原反应的概念1.从得失氧的角度认识氧化还原反应结论：根据得失氧的情况，得到氧的反应是氧化反应；失去氧的反应是还原反应。一种物质被氧化，另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。2从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应结论：根据化合价升降情况，所含元素的化合价升高的物质发生氧化反应；所含元素化合价降低的物质发生还原反应。反应前后有元素化合价升降的反应叫氧化还原反应。3从电子转移的角度认识氧化还原反应结论：根据元素的化合价变化与电子得失或电子对偏移的关系，从电子得失的角度分析失去电子的反应为氧化反应，得到电子的反应为还原反应。凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。4.小结氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移)；特征是反应前后元素的化合价发生变化。判断方法为标明元素的化合价，分析元素的化合价是否变化。考点2：氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1).置换反应一定是氧化还原反应；(2).分解反应一定不是氧化还原反应；(3).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。关系如图所示：考点3：氧化还原反应的基本概念1.氧化剂和还原剂氧化剂： 得到电子或电子对偏向的物质-所含元素化合价降低的物质还原剂：失去电子或电子对偏离的物质所含元素化合价升高的物质2.氧化产物和还原产物氧化产物：氧化反应得到的产物还原产物：还原反应得到的产物3.氧化性和还原性 (1)氧化性：氧化剂得电子的能力。(2)还原性：还原剂失电子的能力。4. 氧化反应和还原反应氧化反应（被氧化）：指反应物中的某元素失电子、化合价升高的反应过程。(1)氧化反应的对象是反应物中的某元素；(2)氧化反应的本质是元素的原子失去电子；(3)氧化反应的特征是元素化合价升高；(4)氧化反应对反应过程而言。还原反应（被还原）：指反应物中某元素得电子、化合价降低的反应过程。(1)还原反应的对象是反应物中的某元素；(2)还原反应的本质是元素的原子得到电子；(3)还原反应的特征是元素化合价降低；(4)还原反应对反应过程而言考点4：氧化还原反应概念之间的关系 三、例题精析【例题1】以元素化合价升降的观点分析下列各化学反应，其中不属于氧化还原反应的是()AMg2HCl=MgCl2H2BH2Cl22HClCCuOH2CuH2ODCaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl【答案】D【解析】只要是反应前后存在元素化合价升降的化学反应，都属于氧化还原反应。【例题2】“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”可用如图表达。其中为化合反应，则为_反应。写出有关水生成的符合反应类型的一个化学方程式：_。写出有水参加的符合反应类型的一个化学方程式_，其中水为_剂。【答案】分解NaOHHCl=NaClH2O(其他合理答案也可)2Na2H2O=2NaOHH2氧化(合理即可)【解析】因为化合反应和分解反应，都是部分属于氧化还原反应，部分属于非氧化还原反应，故若为化合反应，则为分解反应。进而判断出为复分解反应，为置换反应，可分别举以下两个例子：NaOHHCl=NaClH2O,2Na2H2O=2NaOHH2(其中H2O为氧化剂)。【例题3】已知下列四个反应：2Na2H2O=2NaOHH22F22H2O=4HFO2Cl2H2O=HClHClOCH2O(g)COH2试从氧化还原的角度，回答下列问题：(1)水只作氧化剂的是_；(2)水只作还原剂的是_；(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是_。【答案】(1)(2)(3)【解析】H2O中H元素为1价，当生成H2时，氢元素化合价降低，此时H2O作氧化剂；H2O中O元素为2价，当生成O2时，氧元素化合价升高，此时H2O作还原剂。因此，结合、四个反应方程式的特点可知、中H2O只作氧化剂，中H2O只作还原剂，中H2O既不作氧剂又不作还原剂。【例题4】下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是()ABaCl2溶液中滴加稀H2SO4B盐酸和氧化铁反应C铁片放入CuSO4溶液中D氢气还原CuO【答案】C【解析】A、B、C项对应的反应为离子反应，但A、B中的反应为复分解反应，C中的反应为置换反应，FeCuSO4=FeSO4Cu，FeCu2=Fe2Cu。【例题5】制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO32HCN=CaCN2COH2CO2，在反应中 ()A氢元素被氧化，碳元素被还原BHCN是氧化剂，CaCO3是还原剂CCaCN2是氧化产物，H2为还原产物DCO为氧化产物，H2为还原产物【答案】C【解析】该题的最关键的一点是分析各元素的化合价变化，难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中H得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素化合价均无变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素一定被氧化，在HCN中碳为2价，CO中的碳也为2价，则CaCN2中的碳为4价，故CaCN2为氧化产物。四、课堂运用【基础】1. 某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素()A一定被氧化 B一定被还原C可能被氧化，也可能被还原 D化合价降低为02. 有下列几组反应：AZn2HCl=ZnCl2H2BCO2H2O=H2CO3CSO2SO2 DBa(OH)2H2SO4=BaSO42H2OENa2CO32HCl=2NaClH2OCO2FCaCO3CaOCO2GCH42O2CO2H2OH2KClO32KCl3O2以上反应中，属置换反应的是_，属化合反应的是_，属分解反应的是_，属复分解反应的是_，属氧化还原反应的是_。答案及解析：1. C 解析：元素以单质形态(游离态)存在时，化合价为0，元素以化合物形态(化合态)存在时，化合价有正价或负价之分。当元素由游离态变为化合态时，元素的化合价升高和降低都有可能，所以可能被氧化，也可能被还原。2. ABCFHDEACGH解析：根据化学反应的基本类型进行分类，只有A是置换反应，B、C属化合反应，F、H属分解反应，D、E属复分解反应，G不属基本类型的反应，ACGH中都有元素化合价的变化，所以都属氧化还原反应。可以发现，置换反应、部分化合反应、部分分解反应属氧化还原反应，复分解反应一定不属氧化还原反应。【巩固】1在FeCuSO4=FeSO4Cu反应中，_是还原剂，_是氧化剂，_被氧化，_被还原，Cu是_产物，FeSO4是_产物。2. 有关氧化还原反应的下列叙述正确的是()A氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应B氧化剂被氧化，还原剂被还原C一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质D氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂答案及解析： 1. FeCuSO4FeCuSO4还原氧化。解析：根据化合价变化情况分析：SO4=SO4，Fe的化合价由0价升为2价，所以Fe是还原剂，被氧化，生成氧化产物FeSO4；Cu的化合价由2价降为0价，所以CuSO4是氧化剂，被还原，生成还原产物Cu。2. A解析：在氧化还原反应中，氧化剂被还原；发生还原反应，还原剂被氧化，发生氧化反应，A正确，B错误；氧化剂与还原剂可能是不同的物质，也可能是同一物质，C错误，金属无负价，故反应中化合价只能升高，所以金属单质只作还原剂，但非金属既有正价，也有负价，故非金属单质既可作氧化剂，也可作还原剂，D错误。【拔高】1. 下列关于氧化还原反应的叙述正确的是()AH2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，3COFe2O32Fe3CO2既是置换反应又是氧化还原反应C3O22O3是氧化还原反应D复分解反应一定不是氧化还原反应2阅读下列材料后回答问题。一个体重50 kg的健康人，体内约含有2 g铁，这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe2和Fe3的形式存在。正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含 Fe2的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的Fe3转化成Fe2，有利于人体吸收。(1)在人体中进行Fe2Fe3的转化时，反应中的Fe2发生_反应，反应中的Fe3被_。(2)“服用维生素C，可使食物中的Fe3转化成Fe2”这句话说明，维生素C在这一反应中被_。(3)市场上出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原性铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为_离子方程式为_。答案及解析：1. D解析:氧化还原反应是一个整体，氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中，在H2CuOCuH2O过程中，对CuO而言是失去氧被还原，发生了还原反应，对H2而言，则是得到氧被氧化，发生了氧化反应。置换反应都是氧化还原反应，但CO与Fe2O3的反应不是置换反应，所以B错。复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质，没有电子转移，所以，复分解反应一定不是氧化还原反应。C中反应前后氧元素的化合价都没变化，属于非氧化还原反应。2. (1)氧化还原(2)氧化(3)Fe2HCl=FeCl2H2Fe2H=Fe2H2解析:(1)Fe2Fe3时，Fe2失去电子化合价升高，发生氧化反应，Fe3Fe2时，Fe3得到电子，化合价降低，被还原。(2)维生素C使Fe3还原成Fe2，说明维生素C失去电子，化合价升高，被氧化。(3)铁粉与盐酸反应的化学方程式：Fe2HCl=FeCl2H2，离子方程式：Fe2H=Fe2H2课程小结1.氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移)；特征是反应前后元素的化合价发生变化。判断方法为标明元素的化合价，分析元素的化合价是否变化。2.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；置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都不是氧化还原反应。3.氧化还原反应中各种概念之间关系如图六、课后作业【基础】1. 能正确表示四种基本类型反应与氧化还原反应关系的示意图是（ ）2. 下列有关氧化还原反应的说法正确的是()A化合价升高的物质发生氧化反应，被还原，作还原剂B化合价降低的物质发生还原反应，被还原，作氧化剂 C失电子的物质发生还原反应，被氧化，作还原剂D得电子的物质发生还原反应，被氧化，作氧化剂答案及解析：1. D解析：置换反应中化合价一定有变化，全部都是氧化还原反应；复分解反应是溶液中的离子互换反应，它的化合价不发生变化，全部是非氧化还原反应；化合反应与分解反应中如果有单质参与反应或生成了单质，则是氧化还原反应，反之不是氧化还原反应。2. B 解析:失电子，化合价升高，发生氧化反应，被氧化作还原剂；得电子，化合价降低，发生还原反应，被还原作氧化剂，A、C、D均不正确，只有B正确。【巩固】1. 世界卫生组织（WHO）将二氧化氯（ClO2）列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法正确的是（ ）A.二氧化氯是强氧化剂 B.二氧化氯是强还原剂C.二氧化氯是离子化合物 D.二氧化氯中氯元素为-1价2. 列化学反应属于区域3的是 ()A4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3B2NaHCO3Na2CO3H2OCO2C4NH35O24NO6H2ODZnH2SO4ZnSO4H2答案及解析：1.A解析:氯元素常见化合价是0价和-1价，二氧化氯（ClO2）中氯元素的化合价为+4，在化学反应中很容易发生化合价降低得到电子的还原反应，是一种强氧化剂。2. C解析:A项中的反应是化合反应，且元素有化合价的变化，属于区域1；B项中的反应是分解反应，但其元素化合价没有变化，属于除区域2的分解反应；C项中的反应是氧化还原反应，属于区域3；D项中的反应是置换反应，属于区域4。【拔高】1. 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：CO2C2COCu2(OH)2CO32CuOH2OCO22NaOHCl2=NaClNaClOH2O2COO22CO23Fe4H2O(g)Fe3O44H2CuOCOCuCO24NH33O2(纯)2N26H2O2H2O2H2O22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2CO2H2O=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2某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4N2O4=3N24H2O，反应温度可高达2 700 ，对于该反应，下列说法正确的是 ()A该反应属于置换反应BN2H4是氧化剂CN2O4是还原剂DN2既是氧化产物又是还原产物答案及解析：1 (1)(2)(3)(4)(5)C解析:化学反应的基本类型中，复分解反应不是氧化还原反应；置换反应一定是氧化还原反应；化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应，若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。2. D解析:该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。30