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第三节　氧化还原反应
基础课时6　氧化还原反应
学习目标　1.能通过分析元素化合价的变化判断化学反应是否是氧化还原反应。2.知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。3.理清氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系。
一、氧化还原反应的认识角度
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
分析反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,完成表格。
物质 反应物 发生的反应 (氧化反应或还原反应)
得到氧的物质 　　　　　　反应
失去氧的物质 　　　　　　反应
结论:一种物质得到氧发生　　　　　　反应,必然有一种物质失去氧发生　　　　　　反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
根据反应中各物质所含元素的化合价变化分析,反应中,得到氧的物质CO发生　　　　　　反应时,相应元素化合价　　　　　　。失去氧的物质Fe2O3发生　　　　　反应时,相应元素化合价　　　　　　　　　　　　　　。
结论:物质所含元素的　　　　　　的反应是氧化还原反应,物质所含元素化合价　　　　　　的反应是氧化反应,物质所含元素化合价　　　　　　的反应是还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
氧化还 原反应 2Na+Cl22NaCl H2+Cl22HCl
形成过 程图示
变化过 程图示
微观 分析 或解释 由于氯原子得1个电子,氯元素化合价从0价降低到-1价,发生　　　　　　反应;钠原子失去1个电子,钠元素化合价从0价升高到+1价,发生　　　　　　反应;即NaCl是通过　　　　　　电子形成的。 由于氯原子得电子能力更强,共用电子对偏向氯原子,氯元素显　　　　价,氢元素显　　　　价。氯元素化合价降低,发生　　　　反应,氢元素化合价升高,发生　　　　　　反应;即HCl是通过　　　　　　形成的。
氧化还 原反应 氧化反应:有元素的原子　　　　　　电子(或电子对偏离)的反应。还原反应:有元素的原子　　　　　　电子(或电子对偏向)的反应。
结论 氧化还原反应的本质是　　　　　　(　　　　　　或　　　　　　　　),氧化还原反应的特征是　　　　　　　　　　　　　　。
(二)互动探究
汽车排气管上加装“催化转换器”,可以有效减少有毒有害气体CO和NO的排放,发生反应的化学方程式为①2CO+2NO2CO2+N2;泡沫铁粉可以作为食品干燥剂和抗氧化剂,可以吸收水分和氧气,被称为双吸收剂,发生反应的化学方程式为②4Fe+3O2+6H2O===4Fe(OH)3和③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。
【问题讨论】
问题1　从得氧、失氧的角度反应2CO+2NO2CO2+N2中哪种物质发生氧化反应,哪种物质发生还原反应 氧的得失是同时发生的吗
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题2　上述三个反应是否属于氧化还原反应 如何判断一个化学反应是否为氧化还原反应
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题3　一个化学反应中,氧化反应或还原反应能单独存在吗
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题4　在氧化还原反应中,被氧化的物质和被还原的物质是否可以为同一反应物 请举例说明。
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】
1.氧化还原反应的特征和本质
(1)特征和本质
(2)两者关系
元素原子元素化合价升高→物质被氧化→发生氧化反应。元素原子
元素化合价降低→物质被还原→发生还原反应。
2.氧化还原反应概念间的关系
(1)氧化产物与还原产物
(2)概念间关系
1.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是 (　　)
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
2.我国古代炼锡的主要反应的化学方程式为SnO2+2CSn+2CO↑,下列说法正确的是 (　　)
A.SnO2中Sn的化合价为+2
B.该反应属于氧化还原反应
C.该反应中C被还原
D.SnO2发生氧化反应
3.铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气,则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HCl===CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O。下列叙述中正确的是 (　　)
A.反应①②均属于置换反应
B.HCl在反应①②中均发生还原反应
C.反应①中HCl被氧化
D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生了氧化反应
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.实例
分析下列反应的特点并分析反应前后元素化合价变化情况,回答问题。
①CO2+C2CO
②2Fe+3Cl22FeCl3
③C+H2O(g)CO+H2
④2H2O2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2S===S↓+2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为　　　　　　(填序号,下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为　　　　　　　　　　　　　　;
不属于四种基本反应类型的为　　　　　　　　　　　　　　。
(3)属于置换反应的为　　　　　　　　　　　　　　。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是 (　　)
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.CO+CuOCu+CO2
C.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列反应属于阴影部分的是 (　　)
A.Na2O+H2O===2NaOH
B.Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
C.C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O
D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.双线桥法
(1)含义:表示的是反应前后　　　　　　由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如,
(2)注意事项
①箭头、箭尾对应　　　　　变化的同种元素。
②标出“得到”或“失去”电子的　　　　　　　　　　　　　　。
③被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数　　　　　　。
2.单线桥法
(1)含义:表示的是不同反应物之间的电子转移情况。例如:
(2)注意事项
①单线桥箭头从反应物中　　　　　　的元素指向反应物中　　　　　　的元素。
②不需标明“得到”或“失去”的字样,只标明电子转移数目。
③箭头方向表示　　　　　　　　　　　　　　。
(二)互动探究
碘缺乏会引起甲状腺功能异常。我国规定,在碘缺乏地区食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘可根据反应:KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O。
你能分别用双线桥法和单线桥法分析该反应中电子转移的情况吗
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】
1.双线桥法的思维模型
记忆口诀:先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
2.单线桥法的思维模型
3.两种表示方法的比较
(1)双线桥法的“线桥”从反应物到产物,单线桥法的“线桥”只连反应物。
(2)表示氧化还原反应中化合价升降、物质被氧化或被还原时,用双线桥法较方便;表示电子转移的方向和数目时,用单线桥法较方便。
1.下列氧化还原反应方程式表示的变化过程中,正确的是 (　　)
A.
B.
C.
D.
2.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 (　　)
A.
B.
C.
D.+8H2O
3.标出变价元素的化合价,用双线桥法标出电子转移情况,其中(2)同时用单线桥法标出电子转移情况。
(1)WO3+3H2W+3H2O
(2)2H2S+SO2===3S+2H2O
:课后完成　第一章　基础课时6第三节　氧化还原反应
基础课时6　氧化还原反应
学习目标　1.能通过分析元素化合价的变化判断化学反应是否是氧化还原反应。2.知道氧化还原反应的本质是电子转移，能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。3.理清氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系。
一、氧化还原反应的认识角度
(一)知识梳理
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
分析反应Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，完成表格。
物质 反应物 发生的反应 (氧化反应或还原反应)
得到氧的物质 CO 氧化反应
失去氧的物质 Fe2O3 还原反应
结论：一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
根据反应中各物质所含元素的化合价变化分析，反应中，得到氧的物质CO发生氧化反应时，相应元素化合价升高。失去氧的物质Fe2O3发生还原反应时，相应元素化合价降低。
结论：物质所含元素的化合价变化的反应是氧化还原反应，物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
氧化还 原反应 2Na＋Cl22NaCl H2＋Cl22HCl
形成过 程图示
变化过 程图示
微观 分析 或解释 由于氯原子得1个电子，氯元素化合价从0价降低到－1价，发生还原反应；钠原子失去1个电子，钠元素化合价从0价升高到＋1价，发生氧化反应；即NaCl是通过得失电子形成的。 由于氯原子得电子能力更强，共用电子对偏向氯原子，氯元素显负价，氢元素显正价。氯元素化合价降低，发生还原反应，氢元素化合价升高，发生氧化反应；即HCl是通过共用电子对形成的。
氧化还 原反应 氧化反应：有元素的原子失去电子(或电子对偏离)的反应。还原反应：有元素的原子得到电子(或电子对偏向)的反应。
结论 氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或共用电子对偏移)，氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降。
(二)互动探究
汽车排气管上加装“催化转换器”，可以有效减少有毒有害气体CO和NO的排放，发生反应的化学方程式为①2CO＋2NO2CO2＋N2；泡沫铁粉可以作为食品干燥剂和抗氧化剂，可以吸收水分和氧气，被称为双吸收剂，发生反应的化学方程式为②4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3和③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。
【问题讨论】
问题1　从得氧、失氧的角度反应2CO＋2NO2CO2＋N2中哪种物质发生氧化反应，哪种物质发生还原反应？氧的得失是同时发生的吗？
提示　得氧的物质是CO ，发生氧化反应；失氧的物质是NO，发生还原反应；反应表明，氧化反应与还原反应同时发生，有氧元素得失的反应是氧化还原反应。
问题2　上述三个反应是否属于氧化还原反应？如何判断一个化学反应是否为氧化还原反应？
提示　①和②属于氧化还原反应，③不是氧化还原反应。判断一个化学反应是否为氧化还原反应的关键是分析反应前后有无元素化合价的变化。
问题3　一个化学反应中，氧化反应或还原反应能单独存在吗？
提示　不能。因为在化学反应中，发生氧化反应，必然会发生还原反应，即氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，不可能单独存在。
问题4　在氧化还原反应中，被氧化的物质和被还原的物质是否可以为同一反应物？请举例说明。
提示　可以。如反应2H2O22H2O＋O2↑、2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的H2O2、KMnO4既被氧化又被还原。
【探究归纳】
1.氧化还原反应的特征和本质
(1)特征和本质
(2)两者关系
元素原子元素化合价升高→物质被氧化→发生氧化反应。元素原子元素化合价降低→物质被还原→发生还原反应。
2.氧化还原反应概念间的关系
(1)氧化产物与还原产物
(2)概念间关系
1.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是(　　)
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
答案　A
解析　判断氧化还原反应，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。化合价有升降一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应。
2.我国古代炼锡的主要反应的化学方程式为SnO2＋2CSn＋2CO↑，下列说法正确的是(　　)
A.SnO2中Sn的化合价为＋2
B.该反应属于氧化还原反应
C.该反应中C被还原
D.SnO2发生氧化反应
答案　B
解析　SnO2中Sn的化合价为＋4，A错误；该反应中锡和碳元素的化合价都发生了变化，故属于氧化还原反应，B正确；碳的化合价升高，被氧化，C错误；SnO2中锡的化合价降低发生还原反应，D错误。
3.铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气，则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑、②4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3＋2H2O。下列叙述中正确的是(　　)
A.反应①②均属于置换反应
B.HCl在反应①②中均发生还原反应
C.反应①中HCl被氧化
D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2＋发生了氧化反应
答案　D
解析　反应②中生成物是两种化合物，反应②不属于置换反应，A错误；反应②中HCl中H、Cl元素化合价均未发生变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，B错误；反应①中HCl中H元素化合价由＋1价变为0价，被还原，C错误；反应②中Cr2＋被O2氧化为Cr3＋，导致溶液颜色由蓝变绿，D正确。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.实例
分析下列反应的特点并分析反应前后元素化合价变化情况，回答问题。
①CO2＋C2CO
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③C＋H2O(g)CO＋H2
④2H2O2H2↑＋O2↑
⑤Na2SO4＋BaCl2===2NaCl＋BaSO4↓
⑥H2O2＋H2S===S↓＋2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为①②(填序号，下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为⑤；不属于四种基本反应类型的为⑥。
(3)属于置换反应的为③。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
1.下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是(　　)
A.Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
B.CO＋CuOCu＋CO2
C.AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3
D.2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案　B
解析　A项，是置换反应，也属于氧化还原反应； B项，不属于任何一种基本类型，属于氧化还原反应； C项，是复分解反应，不属于氧化还原反应； D项，是分解反应，也属于氧化还原反应。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列反应属于阴影部分的是(　　)
A.Na2O＋H2O===2NaOH
B.Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
C.C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
D.CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
答案　C
解析　属于阴影部分的反应是氧化还原反应，不属于化合反应、不属于分解反应、不属于置换反应，C符合题意。
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法
(一)知识梳理
1.双线桥法
(1)含义：表示的是反应前后同一元素由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如，
(2)注意事项
①箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。
②标出“得到”或“失去”电子的总数。
③被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数相等。
2.单线桥法
(1)含义：表示的是不同反应物之间的电子转移情况。例如：
(2)注意事项
①单线桥箭头从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素。
②不需标明“得到”或“失去”的字样，只标明电子转移数目。
③箭头方向表示电子转移的方向。
(二)互动探究
碘缺乏会引起甲状腺功能异常。我国规定，在碘缺乏地区食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘可根据反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O。
你能分别用双线桥法和单线桥法分析该反应中电子转移的情况吗？
提示　
【探究归纳】
1.双线桥法的思维模型
记忆口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
2.单线桥法的思维模型
3.两种表示方法的比较
(1)双线桥法的“线桥”从反应物到产物，单线桥法的“线桥”只连反应物。
(2)表示氧化还原反应中化合价升降、物质被氧化或被还原时，用双线桥法较方便；表示电子转移的方向和数目时，用单线桥法较方便。
1.下列氧化还原反应方程式表示的变化过程中，正确的是(　　)
答案　D
解析　A、B项中得、失电子数目不相等，错误；C项中应得失1个电子，错误。
2.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　)
答案　D
解析　A项，该反应中Si元素化合价从＋4价变为0价，得到电子，C元素化合价从0变为＋2价，失去电子，双线桥上得失电子表示错误； B项，反应中转移电子数为2，错误； C项，该反应中Cu元素化合价从0升高为＋2价，失去电子，箭头方向错误； D项，该反应中Mn元素化合价从＋7价变为＋2价，I元素化合价从－1价变为0价，根据得失电子守恒，反应中转移电子数为10，正确。
3.标出变价元素的化合价，用双线桥法标出电子转移情况，其中(2)同时用单线桥法标出电子转移情况。
(1)WO3＋3H2W＋3H2O
(2)2H2S＋SO2===3S＋2H2O
答案　
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氧化还原反应的认识角度(氧化还原反应的概念及判断)
1.下列有关氧化还原反应实质的说法中正确的是(　　)
A.是否有电子转移
B.是否有元素化合价的变化
C.是否有氧元素的参加
D.是否有原子的重新组合
答案　A
解析　氧化还原反应的实质是有电子转移(包括电子得失和共用电子对偏移)，而外部特征是有元素化合价发生变化。只要有元素化合价升降的反应就是氧化还原反应，与是否有氧元素参加无关。
2.下列变化属于氧化反应的是(　　)
A.CO2→CO B.Cl－→Cl2
C.Fe3＋→Fe2＋ D.CO→CO2
答案　B
解析　O2→O，碳元素的化合价降低，发生还原反应；Cl－→l2，氯元素的化合价升高，发生氧化反应；Fe3＋→Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生还原反应；CO→CO2，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。
3.已知CaH2中Ca元素为＋2价，对于反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是(　　)
A.CaH2中H元素为＋1价
B.H2O发生氧化反应
C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D.H2中被氧化与被还原的原子的质量比为1∶1
答案　D
解析　该反应中CaH2中－1价H元素和H2O中＋1价H元素发生反应，生成H元素为0价的H2。根据化合物中元素化合价代数和为0可得CaH2中H元素为－1价，A错误；H2O中＋1价H得电子被还原，发生还原反应，B错误；CaH2中的氢元素显－1价，为最低价只能失电子，故只能被氧化，C错误；1个CaH2中2个H－被氧化，2个H2O中2个H＋被还原，H2中被氧化与被还原的原子的质量比为1∶1，D正确。
4.化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有(　　)
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
答案　A
解析　Na2Cr2O7中Cr显＋6价，CrCl3中Cr显＋3价，Cr的化合价降低，反应①属于氧化还原反应；CrCl3和Cr(OH)3中Cr的化合价都显＋3价，化合价没有发生变化，反应②不属于氧化还原反应；Cr(OH)3和NaCrO2中Cr的化合价都显＋3价，没有化合价的改变，反应③不属于氧化还原反应；CrCl3中Cr显＋3价，Na2CrO4中Cr显＋6价，化合价发生改变，反应④属于氧化还原反应；Na2Cr2O7和Na2CrO4中Cr的价态都是＋6价，没有化合价发生变化，反应⑤不属于氧化还原反应；Na2CrO4中Cr显＋6价，NaCrO2中Cr显＋3价，化合价降低，反应⑥属于氧化还原反应，因此属于氧化还原反应的是①④⑥，故选项A正确。
(二)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
5.(2023·淮化部分校联考)镁粉可用作照明弹，将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁条继续燃烧，反应的化学方程式为CO2＋2MgC＋2MgO，该反应属于(　　)
①化合反应　②分解反应　③置换反应　④复分解反应　⑤氧化还原反应　⑥离子反应　⑦非氧化还原反应
A.①③⑦ B.②③⑥
C.③⑤ D.④⑥
答案　C
解析　题给反应属于置换反应，反应前后元素的化合价发生变化，也属于氧化还原反应。
6.“4种基本类型的反应与氧化还原反应的关系”如图所示，用Ⅰ～Ⅳ阴影部分表示反应所属的区域，下列说法正确的是(　　)
A.粗硅提纯：Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2，所属区域可能是Ⅰ或Ⅱ
B.金属钠在空气中燃烧：2Na＋O2Na2O2，所属的区域一定是Ⅲ
C.实验室制取氯气：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，所属的区域可能是Ⅲ
D.土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓，所属的区域一定是Ⅳ
答案　D
解析　反应Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2属于置换反应，属于Ⅲ，A错误；反应2Na＋O2Na2O2，属于化合反应和氧化还原反应，所属的区域应该为Ⅰ或Ⅱ，B错误；反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，属于氧化还原反应，但不是置换反应，不可能属于Ⅲ，C错误；反应Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓，属于复分解反应，一定不是氧化还原反应，所属的区域一定是Ⅳ，D正确。
(三)氧化还原反应中电子转移的表示方法
7.下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是(　　)
A.
B.
C.
D.
答案　B
解析　A项，Cl元素化合价降低，得到电子，O元素化合价升高，失去电子，应标12e－，题中转移电子数目不正确，错误；B项，Fe元素化合价降低，得到电子，I元素化合价升高，失去电子，应标2e－，正确；C项，F元素化合价降低，得到电子，O元素化合价升高，失去电子，题中箭头的方向不正确，错误；D项，Br元素化合价降低，得到电子，S元素化合价升高，失去电子，题中箭头的方向不正确，错误。
8.NaH可在野外用作生氢剂，化学反应原理为：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
(1)NaH中氢元素化合价为________价。
(2)反应中NaH被________(填“氧化”或“还原”)。
(3)每生成1个H2分子，反应转移的电子数为________个。
(4)用双线桥法表示出该反应中电子转移的方向和数目。
答案　(1)－1　(2)氧化　(3)1
(4)
解析　NaH＋H2O===NaOH＋H2↑反应中NaH中H由－1价升高到0价，H2O中有1个H由＋1价降低到0价，故每生成1个H2分子，反应转移的电子数为1个。
B级　素养培优练
9.Cr2O毒性较强，常用NaHSO3处理工业废水中的Cr2O，反应的离子方程式为5H＋＋Cr2O＋3HSO===2Cr3＋＋3SO＋4H2O，下列关于该反应的说法正确的是(　　)
A.Cr2O在反应中被还原
B.Cr3＋是氧化反应的产物
C.HSO发生还原反应
D.生成1个Cr3＋时转移6个电子
答案　A
解析　Cr2O中Cr元素的化合价由＋6价降低为＋3价，化合价降低，被还原，Cr3＋是还原反应的产物，A正确、B错误；HSO中S元素的化合价由＋4价升高为＋6价，化合价升高，被氧化，发生氧化反应，C错误；Cr2O中Cr元素的化合价由＋6价降低为＋3价，所以生成1个Cr3＋时转移3个电子，D错误。
10.实现CO2减排的措施有多种，其中一种是将CO2催化加氢转化为燃料(如图所示)。下列分析错误的是(　　)
A.图示中，“”代表CH4
B.该反应的H2O是被氧化得到的产物
C.该反应中碳元素被氧化，氢元素被还原
D.该反应的化学方程式为CO2＋4H2CH4＋2H2O
答案　C
解析　根据图中信息，可知“”、“”、“”和“”分别代表H2、CO2、CH4(甲烷)和H2O分子，二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，碳元素化合价由＋4价降低为－4价，H的化合价由0价升高为＋1价，根据得失电子守恒和元素守恒，该反应的化学方程式为CO2 ＋4H2CH4＋2H2O。为CH4，A正确；反应中CO2中碳元素化合价降低，被还原， H2中氢元素化合价升高，被氧化，因此CH4既是被氧化得到的产物，又是被还原得到的产物，H2O是H2被氧化得到的产物，B正确；该反应中碳元素被还原，氢元素被氧化，C错误。
11.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是(　　)
A.KClO3在反应中失去电子
B.KClO3被氧化
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1个KClO3参加反应有1个电子转移
答案　D
解析　Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，故KClO3在反应中得到电子，被还原，故A、B错误；C元素的化合价由＋3升高到＋4价，被氧化，则H2C2O4在反应中被氧化，故C错误；因反应中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，则1个KClO3参加反应有1个电子转移，故D正确。
12.作为绿色氧化剂和消毒剂，H2O2在工业生产及日常生活中应用广泛。探究过氧化氢的性质：
实验1：将螺旋状铜丝插入30%的H2O2溶液中，3小时后取出铜丝，观察到铜丝表面有棕色物质生成。
实验2：将螺旋状铜丝插入30%的H2O2溶液中，加入适量稀硫酸，观察到铜丝溶解，溶液变成蓝色，有少量无色气体产生。
(1)经X－射线光电子能谱仪测定，实验1中铜丝表面棕色物质的成分为CuO和Cu2O，溶液中微粒的种类保持不变。写出生成Cu2O的化学方程式并用单线桥法标明电子转移的方向和数目____________(方程式中CuO和Cu2O个数比为1∶1)。
(2)写出实验2中铜丝溶解的离子方程式并用双线桥法标明电子转移的方向和数目__________________；产生的气体为__________________。
答案　
解析　(1)实验1中铜和H2O2发生氧化还原反应生成CuO和Cu2O和H2O，化学方程式为3Cu＋2H2O2===CuO＋Cu2O＋2H2O，根据铜元素化合价变化看，化合价共升高2＋2×1＝4，共转移4个电子，用单线桥法标明电子转移的方向和数目；
。
(2)实验2中铜与H2O2在硫酸溶液中反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2＋＋2H2O，Cu元素化合价由0升高到＋2价，H2O2中氧元素化合价由－1降低到－2价，共转移2个电子，用双线桥法标明电子转移的方向和数目：，H2O2会分解生成水和氧气，产生的气体为O2。
13.在日常生活中，常见的食品抗氧化剂多为铁系，主要活性成分为铁粉，脱氧中的一步主要反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色固体)。工业上，高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途，湿法制备高铁酸盐的原理：3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO＋3Cl－＋5H2O。
(1)高铁酸根离子(FeO)中铁元素的化合价为________；湿法制备高铁酸盐反应过程中，被氧化的元素是________(填名称)，消耗1个Fe3＋转移________个电子。
(2)某化学小组用食品抗氧化剂(铁粉、活性炭、氯化钠等)进行以下实验。
将乙烘干后，用乙的氧化物进行以下实验，物质之间的转化关系如图所示(反应条件及部分产物略去)：
根据实验流程图，回答下列问题：
①操作1名称是________，溶液丙一定含有的金属阳离子是________。
②写出反应1的化学方程式，用单线桥标出电子转移的方向及数目：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
③反应3的离子方程式：______________________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)＋6　铁　3
(2)①过滤　Fe2＋、Na＋
②　③Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
解析　(1)FeO中氧元素化合价是－2，铁元素的化合价为＋6；铁元素化合价从＋3价升高为＋6价，被氧化，1个Fe3＋失去3个电子。
(2)食品抗氧化剂(铁粉、活性炭、氯化钠等)中加入过量稀硫酸，铁粉会反应生成硫酸亚铁和氢气，所以气体甲是氢气，混合物中含有不溶的活性炭和溶解的氯化钠、硫酸亚铁、稀硫酸，通过操作1固液分开，固体乙是活性炭，溶液丙中含有氯化钠、硫酸亚铁、稀硫酸；乙的氧化物能和氧化铁反应，所以乙的氧化物是一氧化碳，生成的金属A为铁，有色溶液C通过反应3生成蓝色沉淀，所以有色溶液C是一种可溶性铜盐溶液，与金属A发生置换反应得到金属铜和亚铁盐，所以金属B为铜，有色溶液D为一种亚铁盐溶液。①操作1可使固液分离，所以该操作为过滤。②反应1用单线桥法表示电子转移情况为。③反应3是铜离子和NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀，离子方程式为Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。(共66张PPT)
第三节　氧化还原反应
第一章　物质及其变化
基础课时 　氧化还原反应
6
1.能通过分析元素化合价的变化判断化学反应是否是氧化还原反应。2.知道氧化还原反应的本质是电子转移，能分析简单氧化还原反应中电子转移的方向和数目，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。3.理清氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系。
学习目标
一、氧化还原反应的认识角度
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法
一、氧化还原反应的认识角度
对点训练
物质 反应物 发生的反应
(氧化反应或还原反应)
得到氧的物质 _________反应
失去氧的物质 _________反应
CO
氧化
Fe2O3
还原
结论：一种物质得到氧发生______反应，必然有一种物质失去氧发生______反应。氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。
氧化
还原
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
根据反应 中各物质所含元素的化合价变化分析，反应中，
得到氧的物质CO发生______反应时，相应元素化合价______。失去氧的物质Fe2O3发生______反应时，相应元素化合价______。
结论：物质所含元素的____________的反应是氧化还原反应，物质所含元素化合价______的反应是氧化反应，物质所含元素化合价______的反应是还原反应。
氧化
升高
还原
降低
化合价变化
升高
降低
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
还原
氧化
得失
负
正
还原
氧化
共用电子对
失去
得到
电子转移
电子得失
共用电子对偏移
有元素化合价的升降
提示　得氧的物质是CO ，发生氧化反应；失氧的物质是NO，发生还原反应；反应表明，氧化反应与还原反应同时发生，有氧元素得失的反应是氧化还原反应。
问题2　上述三个反应是否属于氧化还原反应？如何判断一个化学反应是否为氧化还原反应？
提示　①和②属于氧化还原反应，③不是氧化还原反应。判断一个化学反应是否为氧化还原反应的关键是分析反应前后有无元素化合价的变化。
问题3　一个化学反应中，氧化反应或还原反应能单独存在吗？
提示　不能。因为在化学反应中，发生氧化反应，必然会发生还原反应，即氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，不可能单独存在。
问题4　在氧化还原反应中，被氧化的物质和被还原的物质是否可以为同一反应物？请举例说明。
【探究归纳】
1.氧化还原反应的特征和本质
(1)特征和本质
2.氧化还原反应概念间的关系
(1)氧化产物与还原产物
(2)概念间关系
1.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是(　　)
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3＋→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
解析　判断氧化还原反应，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。化合价有升降一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应。
A
B
解析　SnO2中Sn的化合价为＋4，A错误；该反应中锡和碳元素的化合价都发生了变化，故属于氧化还原反应，B正确；碳的化合价升高，被氧化，C错误；SnO2中锡的化合价降低发生还原反应，D错误。
D
解析　反应②中生成物是两种化合物，反应②不属于置换反应，A错误；反应②中HCl中H、Cl元素化合价均未发生变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，B错误；反应①中HCl中H元素化合价由＋1价变为0价，被还原，C错误；反应②中Cr2＋被O2氧化为Cr3＋，导致溶液颜色由蓝变绿，D正确。
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
对点训练
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为______ (填序号，下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为____；不属于四种基本反应类型的为____。
(3)属于置换反应的为____。
①②
⑤
⑥
③
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
解析　A项，是置换反应，也属于氧化还原反应； B项，不属于任何一种基本类型，属于氧化还原反应； C项，是复分解反应，不属于氧化还原反应； D项，是分解反应，也属于氧化还原反应。
B
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列反应属于阴影部分的是(　　)
A.Na2O＋H2O===2NaOH
B.Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
C.C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
D.CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
C
解析　属于阴影部分的反应是氧化还原反应，不属于化合反应、不属于分解反应、不属于置换反应，C符合题意。
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法
对点训练
(一)知识梳理
1.双线桥法
(1)含义：表示的是反应前后__________由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如，
同一元素
(2)注意事项
①箭头、箭尾对应________变化的同种元素。
②标出“得到”或“失去”电子的______。
③被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数______。
化合价
总数
相等
2.单线桥法
(1)含义：表示的是不同反应物之间的电子转移情况。例如：
(2)注意事项
①单线桥箭头从反应物中________的元素指向反应物中________的元素。
②不需标明“得到”或“失去”的字样，只标明电子转移数目。
③箭头方向表示________________。
失电子
得电子
电子转移的方向
(二)互动探究
碘缺乏会引起甲状腺功能异常。我国规定，在碘缺乏地区食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘可根据反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O。
你能分别用双线桥法和单线桥法分析该反应中电子转移的情况吗？
【探究归纳】
1.双线桥法的思维模型
记忆口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
2.单线桥法的思维模型
3.两种表示方法的比较
(1)双线桥法的“线桥”从反应物到产物，单线桥法的“线桥”只连反应物。
(2)表示氧化还原反应中化合价升降、物质被氧化或被还原时，用双线桥法较方便；表示电子转移的方向和数目时，用单线桥法较方便。
1.下列氧化还原反应方程式表示的变化过程中，正确的是(　　)
D
解析　A、B项中得、失电子数目不相等，错误；C项中应得失1个电子，错误。
2.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　)
D
解析　A项，该反应中Si元素化合价从＋4价变为0价，得到电子，C元素化合价从0变为＋2价，失去电子，双线桥上得失电子表示错误； B项，反应中转移电子数为2，错误； C项，该反应中Cu元素化合价从0升高为＋2价，失去电子，箭头方向错误； D项，该反应中Mn元素化合价从＋7价变为＋2价，I元素化合价从－1价变为0价，根据得失电子守恒，反应中转移电子数为10，正确。
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氧化还原反应的认识角度(氧化还原反应的概念及判断)
1.下列有关氧化还原反应实质的说法中正确的是(　　)
A.是否有电子转移 B.是否有元素化合价的变化
C.是否有氧元素的参加 D.是否有原子的重新组合
解析　氧化还原反应的实质是有电子转移(包括电子得失和共用电子对偏移)，而外部特征是有元素化合价发生变化。只要有元素化合价升降的反应就是氧化还原反应，与是否有氧元素参加无关。
A
B
3.已知CaH2中Ca元素为＋2价，对于反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是(　　)
A.CaH2中H元素为＋1价
B.H2O发生氧化反应
C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D.H2中被氧化与被还原的原子的质量比为1∶1
D
解析　该反应中CaH2中－1价H元素和H2O中＋1价H元素发生反应，生成H元素为0价的H2。根据化合物中元素化合价代数和为0可得CaH2中H元素为－1价，A错误；H2O中＋1价H得电子被还原，发生还原反应，B错误；CaH2中的氢元素显－1价，为最低价只能失电子，故只能被氧化，C错误；1个CaH2中2个H－被氧化，2个H2O中2个H＋被还原，H2中被氧化与被还原的原子的质量比为1∶1，D正确。
4.化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有(　　)
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
A
解析　Na2Cr2O7中Cr显＋6价，CrCl3中Cr显＋3价，Cr的化合价降低，反应①属于氧化还原反应；CrCl3和Cr(OH)3中Cr的化合价都显＋3价，化合价没有发生变化，反应②不属于氧化还原反应；Cr(OH)3和NaCrO2中Cr的化合价都显＋3价，没有化合价的改变，反应③不属于氧化还原反应；CrCl3中Cr显＋3价，Na2CrO4中Cr显＋6价，化合价发生改变，反应④属于氧化还原反应；Na2Cr2O7和Na2CrO4中Cr的价态都是＋6价，没有化合价发生变化，反应⑤不属于氧化还原反应；Na2CrO4中Cr显＋6价，NaCrO2中Cr显＋3价，化合价降低，反应⑥属于氧化还原反应，因此属于氧化还原反应的是①④⑥，故选项A正确。
C
解析　题给反应属于置换反应，反应前后元素的化合价发生变化，也属于氧化还原反应。
6.“4种基本类型的反应与氧化还原反应的关系”如图所示，用Ⅰ～Ⅳ阴影部分表示反应所属的区域，下列说法正确的是(　　)
D
B
解析　A项，Cl元素化合价降低，得到电子，O元素化合价升高，失去电子，应标12e－，题中转移电子数目不正确，错误；B项，Fe元素化合价降低，得到电子，I元素化合价升高，失去电子，应标2e－，正确；C项，F元素化合价降低，得到电子，O元素化合价升高，失去电子，题中箭头的方向不正确，错误；D项，Br元素化合价降低，得到电子，S元素化合价升高，失去电子，题中箭头的方向不正确，错误。
8.NaH可在野外用作生氢剂，化学反应原理为：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
(1)NaH中氢元素化合价为________价。
(2)反应中NaH被________(填“氧化”或“还原”)。
(3)每生成1个H2分子，反应转移的电子数为________个。
(4)用双线桥法表示出该反应中电子转移的方向和数目。
－1
氧化
1
解析　NaH＋H2O===NaOH＋H2↑反应中NaH中H由－1价升高到0价，H2O中有1个H由＋1价降低到0价，故每生成1个H2分子，反应转移的电子数为1个。
A
10.实现CO2减排的措施有多种，其中一种是将CO2催化加氢转化为燃料(如图所示)。下列分析错误的是(　　)
C
11.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是(　　)
A.KClO3在反应中失去电子
B.KClO3被氧化
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1个KClO3参加反应有1个电子转移
D
解析　Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，故KClO3在反应中得到电子，被还原，故A、B错误；C元素的化合价由＋3升高到＋4价，被氧化，则H2C2O4在反应中被氧化，故C错误；因反应中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，则1个KClO3参加反应有1个电子转移，故D正确。
12.作为绿色氧化剂和消毒剂，H2O2在工业生产及日常生活中应用广泛。探究过氧化氢的性质：
实验1：将螺旋状铜丝插入30%的H2O2溶液中，3小时后取出铜丝，观察到铜丝表面有棕色物质生成。
实验2：将螺旋状铜丝插入30%的H2O2溶液中，加入适量稀硫酸，观察到铜丝溶解，溶液变成蓝色，有少量无色气体产生。
(1)经X－射线光电子能谱仪测定，实验1中铜丝表面棕色物质的成分为CuO和Cu2O，溶液中微粒的种类保持不变。写出生成Cu2O的化学方程式并用单线桥法
标明电子转移的方向和数目_____________________________________________
(方程式中CuO和Cu2O个数比为1∶1)。
(2)写出实验2中铜丝溶解的离子方程式并用双线桥法标明电子转移的方向和数目
_______________________________________；产生的气体为______________。
O2
＋6
铁
3
①操作1名称是________，溶液丙一定含有的金属阳离子是__________。
②写出反应1的化学方程式，用单线桥标出电子转移的方向及数目：
__________________________________________________________________。
③反应3的离子方程式：_____________________________________________。
过滤
Fe2＋、Na＋
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓

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