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1.3.1 氧化还原反应
一、宏观辨识与微观探析
能从宏观上辨识氧化还原反应的特征，从微观上理解其本质是电子转移，建立宏观现象与微观本质的联系。
二、证据推理与模型认知
认识氧化还原反应是有电子转移的化学反应，理解物质在氧化还原反应中会发生电子得失或偏移的变化，知晓氧化与还原反应相互依存、同时发生，树立变化观念。
三、科学态度与社会责任
了解氧化还原反应概念的发展历程，体会科学概念是不断完善的，培养严谨、科学的态度。
核心素养目标
重点：
1. 氧化还原反应的特征和本质
2. 氧化还原反应的判断
难点：
1. 从电子转移角度理解氧化还原反应的本质
2. 准确分析复杂氧化还原反应中电子转移情况及元素化合价变化
学习重难点
新课导入
在初中，我们根据反应中物质得到氧或失去氧，把化 学反应分为氧化反应或还原反应。那么，只有得氧（或失 氧）的反应才是氧化反应（或还原反应）吗？氧化反应和还原反应是分别发生的吗？这类反应的本质是什么？
01 认识氧化还原反应的概念和特征
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。
物质 反应物 发生的反应（氧化或还原）
得氧物质
失氧物质
C
CO
CuO
Fe2O3
氧化反应
还原反应
从得失氧的角度认识氧化还原反应
2CuO+C ===== 2Cu+CO2↑
高温
失去氧
发生还原反应
得到氧
发生氧化反应
被还原
被氧化
Fe2O3 +3CO ===== 2Fe+3CO2
高温
失去氧
发生还原反应
得到氧
发生氧化反应
被还原
被氧化
同时发生
同时发生
从得失氧的角度认识氧化还原反应
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。
氧化反应：物质得氧被氧化的反应
还原反应：物质失氧被还原的反应
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
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。
＋4
0
0
＋2
化合价升高
化合价降低
＋4
+2
0
＋3
化合价升高
化合价降低
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
氧化还原反应是反应过程中有元素化合价升降的化学反应。
氧化反应：物质所含元素化合价升高被氧化的反应
还原反应：物质所含元素化合价降低被还原的反应
判断氧化还原反应的重要特征
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
3. 讨论：在以上反应中，物质发生氧化反应或还原反应，与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系？
＋4
0
0
＋2
化合价升高4价
化合价降低2×2价
＋4
+2
0
＋3
化合价升高3×2价
化合价降低2×3价
关键提醒
1. 氧化还原反应中，元素化合价升高与元素化合价降低一定同时发生，且化合价升高总数=化合价降低总数。
2. 在氧化还原反应中，并不是所有元素的化合价都发生变化。
元素化合价的计算
依据：化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0。
计算步骤：先标出熟悉元素的化合价，再依据元素化合价代数和为0确定其他元素的化合价。
有电子得失的反应分析
钠原子失去1个电子→钠元素化合价升高→Na被氧化→Na发生氧化反应
Cl
Na
钠离子带正电荷
静电作用
氯离子带负电荷
NaCl
2Na＋Cl2 2NaCl
氯原子得到1个电子→氯元素化合价降低→Cl2被还原→Cl2发生还原反应
元素原子间通过电子得失形成化合物时，得电子原子的元素化合价降低，得几个电子，化合价降低几价；失电子原子的元素化合价升高，失几个电子，化合价升高几价。
失去2×e-，化合价升高，被氧化
0
0
+1
-1
得到2×e-，化合价降低，被还原
2Na ＋ Cl2 2NaCl
有电子得失的反应分析
Cl
H
H
Cl
共用电子对
H2 ＋ Cl2 2HCl
点燃
氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，故共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子
元素原子间通过共用电子对形成化合物时，共用电子对偏向于哪种元素的原子，哪种元素就显负价；共用电子对偏离于哪种元素的原子，哪种元素就显正价
有电子对偏移的反应分析
H2 ＋ Cl2 2HCl
点燃
共用电子对偏向于氯原子→氯元素的化合价降低→Cl2发生还原反应
共用电子对偏离于氢原子→氢元素的化合价升高→H2发生氧化反应
有电子对偏移的反应分析
失去2×e-，化合价升高，被氧化
0
0
+1
-1
得到2×e-，化合价降低，被还原
从电子转移的角度认识氧化还原反应
氧化还原反应中一定存在着电子转移，有的是电子得失，有的是共用电子对偏移，这就是氧化还原反应的本质。
元素的原子失去电子（或电子对偏离），则元素的化合价升高，物质被氧化
元素的原子得到电子（或电子对偏向），则元素的化合价降低，物质被还原。
02 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
化学反应的分类
化学反应
根据反应前后物质的种类和数目
根据是否有电子转移
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
四大基本
反应类型
氧化还原反应
非氧化还原反应
思考与讨论
分析下表中的化学反应，思考它们与四种基本反应类型的关系，并判断是否是氧化还原反应。
化学反应(条件未标) 四个基本类型 是否是氧化还原反应
CaCO3==CaO+CO2↑
2H2O==2H2+O2↑
AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
H2O+ CaO== Ca(OH)2
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
Fe2O3＋3CO2==Fe＋3CO2
分解
否
分解
是
通电
复分解
否
化合
否
置换
是
——
是
高温
高温
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
氧化还原反应
分解反应
置换反应
复分解反应
化合反应
关键提醒
1. 四种基本反应类型不能包含所有的化学反应，有的反应不属于四大基本反应类型，但属于氧化还原反应。
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转化
3. 没有单质参加的化合反应或没有单质生成的分解反应也可能属于氧化还原反应。如SO2+H2O2===H2SO4
氧化还原反应概念的发展
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。
氧化还原反应概念的发展
1852 年， 英国化学家弗兰克兰（E. Frankland，1825—1899）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。
氧化还原反应概念的发展
1897 年， 英国物理学家汤姆孙（J.J.Thomson，1856—1940）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或共用联系起来，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。
随堂练习
1. 下列说法不正确的是( )
A. 铁锈的形成一定发生了氧化还原反应
B. 复分解反应都不是氧化还原反应
C. 燃烧都是放热反应，也都是氧化还原反应
D. 分解反应都是氧化还原反应
D
随堂练习
2. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )
A. 元素化合价升高的反应是还原反应
B. 物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低
C. 有电子转移的反应就是氧化还原反应
D. 有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
C
随堂练习
3. 氯气是一种重要的工业原料，工业上利用反应3Cl2＋2NH3 = N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )
A. Cl2发生还原反应
B. 该反应NH3被还原
C. NH3发生氧化反应
D. 每生成28 g N2，则有213 g Cl2参加反应
B
随堂练习
4. 下列属于氧化还原反应的是( )
A. CuO + 2HCl === CuCl2+ H2O
B. H2SO4 + Mg === MgSO4+ H2↑
C. CaCl2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaCl
D. 4NO2+ O2 +2H2O === 4HNO3
BD
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