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(共49张PPT)
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
1. 3. 1 氧化还原反应
H
Cl
为什么切开的苹果表面颜色会逐渐变深？
【资料卡片】苹果中有一种酚类物质极易被氧化，在酚酶的作用下会与空气中的氧气反应，生成褐色的醌类物质，从而导致变色，这种变化称为食物的酶促褐变
为什么喝红酒之前要先把红酒倒入醒酒器中，敞口放置一段时间后，喝起来更加绵柔滑润，更加可口？
【资料卡片】葡萄皮中含有大量的单宁，会让口感变得更加生硬，甚至是苦涩。醒酒能有效地使酒中的单宁发生氧化，使其口感变得更柔顺，强化口感
学习目标
1、通过对化合价的分析，认识氧化还原反应的规律，并对常见的化学反应进行分类。
2、基于化合价变化与电子转移的相关性，从微观上认识氧化还原反应的本质，能对其进行分析。
化学反应
按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少(从形式上)
化合反应 A + B → AB
分解反应 AB → A + B
置换反应 A + BC → B + AC
复分解反应 AB + CD → AD + BC
按参加反应的微粒是否有离子参与(从本质上)
离子反应
非离子反应(分子反应)
按反应中有无电子转移(从本质上)
氧化还原反应
非氧化还原反应
【思考与讨论】判断下列反应属于什么基本反应类型？
① CaO + H2O = Ca(OH)2
② NaOH + HCl = NaCl + H2O
③ 2Na + Cl2 = 2NaCl
④ CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
⑤ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
⑥ 2H2O = 2H2↑ + O2↑
⑦ CaCO3 = CaO + CO2↑
⑧ CuO + H2 = Cu + H2O
⑨ Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
通电
高温
△
高温
点燃
(化合反应)
（置换反应）
（复分解反应）
（分解反应）
（化合反应）
（复分解反应）
（分解反应）
（置换反应）
拉瓦锡
“燃烧氧化学说”
1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说（即燃烧是物质与氧气的反应）后，人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应，把氧化物失去氧的反应叫做还原反应。
从得失氧的角度认识氧化还原反应
得到氧，被氧化，发生氧化反应
失去氧，被还原，发生还原反应
同时发生
↑
得到氧，被氧化，发生氧化反应
失去氧，被还原，发生还原反应
同时发生
从得失氧的角度认识氧化还原反应
有物质得氧的同时一定有物质失氧，即氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生，这就是氧化还原反应
物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
C
CO
氧化反应
CuO
Fe2O3
还原反应
【思考与讨论】
（1）请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识，分析以下反应，完成下表。
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
高温
物质 反应物 发生的反应 (氧化反应或还原反应) 化合价变化
得氧物质 C、CO 氧化反应
失氧物质 CuO、 Fe2O3 还原反应
（2）请标出以上反应中各物质所含元素的化合价，比较反应前后价态有无变化
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
高温
升高
降低
0
+2
0
+4
+3
+2
0
+4
氧化还原反应中某些元素的化合价在反应前后发生了变化
氧化反应和还原反应：
氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应
还原反应：物质所含元素化合价降低的反应
1、氧化还原反应定义：
凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应
从化合价升降的角度认识氧化还原反应
判断依据(重要特征)
弗兰克兰
“化合价”
1852年，英国化学家弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出化合价的概念，并逐步得到完善以后，人们把化合价升高的反应叫做氧化反应，把化合价降低的反应叫做还原反应。
练习：计算下列物质中划线元素的化合价。
① KMnO4 _____
② K2Cr2O7 _____
③ KClO3 _____
④ Cu2(OH)2CO3 _____
⑤ CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-中C的化合价 _____
+7
+6
+2
+5
+4
常见元素和原子团化合价（顺口溜）
正一钾钠银和氢
正二镁铍钙钡锌
铜正一二，铝正三
正四硅，铁二三
氧硫负二，氟氯溴碘负一
负一硝酸氢氧根
负二硫酸碳酸根
正一价的是铵根
几种常见变价元素的化合价
元素 化合价及实例
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
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：MnO4-　 +6：MnO42-　 +4：MnO2　 +2：Mn2+
氧化还原反应
非氧化还原反应
根据是否有
元素化合价变化
1、下列反应中，属于非氧化还原反应的是（ ）
A. Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O
B. 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
C. Na2O2 + SO2 = Na2SO4
D. 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O
0
-1
+1
+4
+5
+2
-1
+4
-2
+6
D
2、下列反应转化关系(未配平)肯定不正确的是（ ）
A. S + KOH → K2SO3 + K2S + H2O
B. FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O
C. Cu2O + H2SO4 → CuSO4 + Cu + H2O
D. NH4NO3 → N2O + H2O
氧化还原反应中一定同时存在元素化合价的升高与降低
B
0
+4
-2
+2
+3
+1
+2
0
-3
+5
+1
Fe元素由0价升高到+2价，Fe被氧化，发生氧化反应
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
0
+2
化合价升高，被氧化，发生氧化反应
0
+2
化合价降低，被还原，发生还原反应
Cu元素由+2价降低到0价，CuSO4被还原，发生还原反应
练习：模仿上面的图示，表示如下反应：
0
+1
-1
0
化合价升高，被氧化，发生氧化反应
化合价降低，被还原，发生还原反应
答：并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应，得氧和失氧的反应只是氧化还原反应中的一部分。
反应前后凡是有元素化合价变化的化学反应都是氧化还原反应。
提问：氧化还原反应是否一定要有氧参与？
1、判断下列过程是氧化反应还是还原反应？
Fe → Fe2O3 Cu → CuCl2
N2 → NH3 FeCl2 → FeCl3
0
+3
0
+2
0
-3
+2
+3
氧化反应
氧化反应
还原反应
氧化反应
氧化还原反应
有得氧、
失氧的反应
有化合价
升降的反应
2、氧化还原反应的特征(判断依据)：
反应前后元素化合价发生变化
提问：化合价的升降与电子转移有什么关系，氧化还原反应的实质是什么？
1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子，打破了原子不可再分的传统观念，使人们对原子的结构有了深入的认识。在此基础上，人们把化合价的升降与原子最外层电子的得失和共用联系起来，将原子失去电子（或电子对偏离）的过程叫做氧化反应，把原子得到电子（或电子对偏向）的过程叫做还原反应。
汤姆孙
“发现电子”
氧化还原反应
3、氧化还原反应的本质(微观角度)：
反应前后原子有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)
有得氧、
失氧的反应
有元素化合价
升降的反应
有电子
转移的反应
●
Na
Cl
● ●
●
●
● ●
●
● ●
●
●
● ●
●
●
Cl-
Na+
氧化还原反应的本质 —— 电子的得失
Cl-
Na+
0
+1
-1
0
氧化反应(化合价升高)的实质是原子失去电子的过程
还原反应(化合价降低)的实质是原子得到电子的过程
钠与氯气反应的动画演示
电子得失的动画演示
提问：有的电解质是以分子形式存在的，既然该物质不是以离子形式存在，那么形成该物质的过程中就不会有电子的转移？
以H2和Cl2反应生成HCl为例来分析此类物质形成过程中化合价变化的原因:
以上过程中，元素化合价的变化是如何实现的呢？
H2 + Cl2 2HCl
0
0
+1
-1
●
●●
●
●
●●
●
H原子达到稳定结构
Cl原子达到稳定结构
Cl
H
+1
-1
氧化还原反应的本质 —— 共用电子对的偏移
H2 + Cl2 2HCl
0
0
+1
-1
氧化反应(化合价升高)的实质是原子电子对偏离的过程
还原反应(化合价降低)的实质是原子电子对偏向的过程
氢气与氯气反应的动画演示
从电子转移的角度认识氧化还原反应
0
+1
-1
0
失去电子，化合价升高，
被氧化，发生氧化反应
得到电子，化合价降低，
被还原，发生还原反应
0
+1
-1
0
电子对偏离，化合价升高，
被氧化，发生氧化反应
电子对偏向，化合价降低，
被还原，发生还原反应
电子转移(得失电子或共用电子对偏移)是化合价变化的实质，
也是氧化还原反应发生的实质
氧化还原反应：有电子转移(得失电子或共用电子对偏移)的反应
氧化还原反应
原子失电子或电子对偏离
元素化合价升高
被氧化
原子得电子或电子对偏向
元素化合价降低
被还原
（本质判据）
（特征判据）
氧化反应
还原反应
“升 失 氧、 降 得 还”
有得氧、
失氧的反应
有元素化合价
升降的反应
有电子
转移的反应
H
N
●●
●
●
【思考与讨论】根据上面的分析，请回答NH3中N和H的化合价为什么分别是-3价和+1价？
●
●
●
H
●
H
H
N
●●
●
●
●
●
●
H
●
H
NH3中N和H之间形成了3个共用电子对，其中3个共用电子对都偏向N，所以N显-3价；3个H中每个H都有1个共用电子对偏离，所以3个H都显+1价
-3
+1
+1
+1
【思考与讨论】判断下列反应哪些属于氧化还原反应？
① CaO + H2O = Ca(OH)2
② NaOH + HCl = NaCl + H2O
③ 2Na + Cl2 = 2NaCl
④ CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
⑤ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
⑥ 2H2O = 2H2↑ + O2↑
⑦ CaCO3 = CaO + CO2↑
⑧ CuO + H2 = Cu + H2O
⑨ Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
通电
高温
△
高温
点燃
(化合反应)
（置换反应）
（复分解反应）
（分解反应）
（化合反应）
（复分解反应）
（分解反应）
（置换反应）
√
√
√
√
√
提问：
（1）化合反应、分解反应 氧化还原反应；
（2）置换反应 氧化还原反应；
（3）复分解反应 氧化还原反应。
（选填“一定是”、“一定不是”、“不一定是”）
不一定是
一定是
一定不是
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
①置换反应
②有单质参加的化合反应
③有单质生成的分解反应
全部属于氧化还原反应
提问：有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗？
同素异形体之间的转化
3O2 = 2O3
放电
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
氧化还原反应
非氧化还原反应
复分解反应
置换反应
化合反应
分解反应
1、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是（ ）
A. 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
B. 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
C. 4Fe(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
D. Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl
A
一、氧化还原反应
1、从得氧失氧角度分析:
一种物质得到氧被氧化，同时另一种物质失去氧被还原的反应是氧化还原反应。
说明：仅局限于得氧失氧的反应。
2、从化合价升降角度分析:
有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
说明：元素化合价升降是氧化还原反应的表观特征，可作为氧化还原反应的判断依据。
3、从电子转移角度分析:
有电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应。
说明：氧化还原反应的本质是电子转移，化合价升降是电子转移的表现形式。
二、氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
1、下列反应属于氧化还原反应的是（ ）
A. CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
B. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
C. 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
D. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
C
△
2、下列变化属于氧化反应的是（ ）（双选）
A. Fe2O3 → Fe B. C → CO2
C. Na2CO3 → CO2 D. Al → Al2O3
BD
3、请把符合要求的化学方程式的编号填入括号内：
（1）是分解反应又是氧化还原反应的是（ ）
（2）是分解反应不是氧化还原反应的是（ ）
（3）是化合反应又是氧化还原反应的是（ ）
（4）是化合反应不是氧化还原反应的是（ ）
（5）不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是（ ）
A. 2KClO3 = 2KCl + 3O2↑
△
MnO2
B. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
点燃
E. NH4HCO3 = NH3↑ + H2O + CO2↑
△
D. CaO + CO2 = CaCO3
C. Cl2 + H2O = HCl + HClO
A
E
B
D
C
4、下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是（ ）
A. 3CuS + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓ + 4H2O
B. 6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3H2O
C. Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaOH
D. Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe
C
高温
5、下列各式中，当左边物质生成右边物质时，画横线的元素是被氧化还是被还原？
（1）NaCl→Cl2 （2）KMnO4→MnCl2
（3）Fe2O3→Fe （4）CO→CO2
被氧化
被还原
被还原
被氧化
-1
0
+7
+2
+3
0
+2
+4
6、下列哪个化学反应是二氧化硫被还原的反应（ ）
A. SO2 + 2H2O + Cl2 = H2SO4 + 2HCl
B. SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S↓
C. SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
D. SO2 + Na2CO3 = Na2SO3 + CO2
B
7、某元素从化合态到游离态，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0
C

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