资源简介

(共30张PPT)
物质及其变化
氧化还原反应
REDOX REACTION
学习目标
LEARNING OBJECTIVES
1
从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应，从原子的微观结构变化角度了解氧化还原反应的本质是电子的转移，能从宏观和微观结合的角度分析和解决问题。
2
通过对氧化还原反应本质的认识过程,初步建立氧化还原反应的认知模型。
【知识背景】
安托万·洛朗·拉瓦锡（A.L.Lavoisier，1743-1794）
法国著名化学家，近代化学的奠基人之一，“燃烧的氧化学说”的提出者，第一个对空气组成进行探究的化学家。其主要贡献有：燃烧的氧化学说、制定出化学物种命名原则，创立了化学物种分类新体系、阐明了质量守恒定律及其应用。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化学的发展奠定了重要的基础，因而后人称拉瓦锡为近代化学之父。拉瓦锡之于化学，犹如牛顿之于物理学。
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
【思考交流】
问题1：请根据初中所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。
C＋2CuO CO2＋2Cu
高温
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
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
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
角度1 得氧失氧角度
氧化还原反应：
一种物质得氧发生氧化反应，另一种物质失去氧发生还原反应。 氧化反应和还原反应是在同一个反应中同时发生的。
弗兰克兰（E.Frankland,1825-1899）
英国化学家。1849年获得博士学位。1851年，他被任命为曼彻斯特欧文斯学院的化学教授。从1857年到1864年，他是圣巴塞洛缪医院的化学讲师。从1863年到1869年，他是皇家学院的化学教授。1865年，他是皇家化学学院的教授，1885年退休。在研究金属有机化合物时提出了化合价的概念。
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
【思考交流】
问题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
高温
＋4
0
0
＋2
化合价升高
化合价降低
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
＋4
+2
0
＋3
化合价升高
化合价降低
以上两个反应，反应前后均有化合价的变化。
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
【思考交流】
问题3：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
2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2
高温
＋4
0
0
＋2
化合价升高
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
＋4
+2
0
＋3
化合价升高
化合价降低
物质发生氧化反应，所含元素化合价升高；物质发生还原反应，所含元素化合价降低。
氧化反应
化合价降低
还原反应
氧化反应
还原反应
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
角度2 化合价变化角度
氧化还原反应：化学反应前后有元素化合价变化的反应。
反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征。
化学反应
有无元素
化合价变化
有
无
氧化还原反应
非氧化还原反应
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
【思考交流】
问题4：分析元素化合价的升降情况，你能得到哪些规律
2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2
高温
＋4
0
0
＋2
化合价升高4价
化合价降低2×2价
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
＋4
+2
0
＋3
化合价升高3×2价
化合价降低2×3价
【任务1】认识氧化还原反应的概念和特征
【思考交流】
问题4：分析元素化合价的升降情况，你能得到哪些规律
氧化还原反应中元素化合价有升有降。
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
＋4
+2
0
＋3
-2
-2
-2
元素化合价的升高总数与降低总数相等。
氧化还原反应中有的元素的化合价可能
不变。
约瑟夫·约翰·汤姆逊((Joseph John Thomson;1856-1940）
英国物理学家，电子的发现者。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。
从原子结构的角度分析NaCl的形成过程
2
8
1
Na
+11
0
Cl
0
+17
2
8
7
2
8
Na+
+11
+1
Cl-
-1
+17
2
8
8
失去1个电子
得到1个电子
Na+
Cl-
-1
+1
【思考交流】
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
问题5：2Na＋Cl2 2NaCl。为什么钠原子失电子，氯原子得电子？得失电子之后，元素的性质发生了怎样的变化？
Δ
钠原子失电子，氯原子得电子，都是为了形成更为稳定的结构。
得失电子之后，元素的化合价发生了变化。
【思考交流】
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
问题6：2Na＋Cl2 2NaCl。请说明钠元素和氯元素化合价的变化情况，并从微观角度分析化合价发生变化的原因。
Δ
2Na＋Cl2 2NaCl
Δ
是氧化还原反应。
钠原子失去电子，钠元素化合价升高，被氧化。
氯原子得到电子，氯元素化合价降低，被还原。
元素化合价变化的原因是有电子的得失。
失电子，元素化合价升高。
得电子，元素化合价降低。
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
2Na ＋ Cl2 2NaCl
Δ
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
钠元素失电子
化合价升高
钠元素被氧化
钠发生氧化反应
氯元素得电子
化合价降低
氯元素被还原
氯气发生还原反应
从原子结构的角度分析HCl的形成过程
2H ＋ Cl2 2HCl
Δ
Cl
0
+17
+1
H
0
+1
+17
共用电子对
共用电子对偏移
H
Cl
δ+
δ-
-1
+1
【思考交流】
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
问题7：根据上述反应过程分析，氢元素和氯元素化合价的变化情况，并从微观角度分析化合价发生变化的原因。
氢原子与氯原子共用一对电子，形成稳定结构。共用电子对的偏移，导致元素化合价的变化。
共用电子对偏向氯原子，氯元素的化合价降低。
共用电子对偏离氢原子，氢元素的化合价升高。
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
问题8：请你分析，元素化合价发生变化的本质原因。
【思考交流】
元素化合价发生变化的本质原因：
1.电子的得失（如Na与Cl的结合过程）
2.共用电子对的偏移（如H与Cl的结合过程）
角度3 电子转移的角度
氧化反应：元素原子失电子，或电子对偏离。
还原反应：元素原子得电子，或电子对偏向。
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
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。
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
【小结1】
元素原子失电子
（电子对偏离）
元素原子得电子（电子对偏向）
宏观特征
元素化合价升高
元素化合价降低
微观本质
元素被氧化
含有该元素的物质
发生氧化反应
元素被还原
含有该元素的物质
发生还原反应
化合价升降守恒
得失电子守恒
【任务2】微观角度认识氧化还原反应的本质
【小结2】
化学反应
根据反应前后物质的种类和数目
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
根据是否有电子转移
氧化还原反应
非氧化还原反应
【任务3】认识氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
【思考交流】
问题9：从四大基本反应类型的角度分析，下列反应属于哪类基本反应类型？是否属于氧化还原反应？
化学反应
四大基本反应类型
是否为氧化还原反应
CaO+CO2==CaCO3
2Mg+O2==2MgO
CaCO3==CaO+CO2↑
高温
2H2O==2H2+O2↑
电解
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓
化合反应
化合反应
分解反应
分解反应
置换反应
复分解反应
【任务3】认识氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
【思考交流】
问题10：根据问题9的结果，请分析总结氧化还原反应与四大基本反应类型之间的关系？
置换还原反应
分解反应
置换反应
复分解反应
化合反应
置换反应一定是氧化还原反应
复分解反应一定不是氧化还原反应
大多数有单质参与的分解反应是氧化还原反应
大多数有单质参与的化合反应是氧化还原反应
课堂小结
化学反应
是否有电子转移
是
否
氧化还原反应
非氧化还原反应
01
特征
02
本质
03
与四大基本反应类型的关系
学以致用
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加 (　　)
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应 (　　)
(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无元素化合价的降低(　　)
(4)当反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原 (　　)
(5)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 (　　)
(6)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化 (　　)
学以致用
2．有关氧化还原反应的叙述正确的是 (　　)
A
A．氧化还原反应的判断是看有无元素化合价的升降
B．氧化还原反应的判断是看有无氧元素的得失
D．氧化还原反应中一定有两种元素的价态发生改变
C．化合反应肯定不是氧化还原反应
3.判断下列哪些反应是氧化还原反应？
CaCl2 + Na2CO3 == CaCO3↓+ 2NaCl
CuO + 2HCl == CuCl2+ H2O
4NO2+ O2 +2 H2O == 4HNO3
2H2O == O2 ↑ + 2H2 ↑
电解
H2SO4 + Mg == MgSO4+ H2↑
非氧化还原反应
氧化还原反应
非氧化还原反应
氧化还原反应
氧化还原反应
学以致用
4.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 (　　)
B
A．Cl2发生还原反应
B．该反应NH3被还原
D．每生成28 g N2，则有213 g Cl2参加反应
C．NH3发生氧化反应
学以致用
学以致用
5.下列四类反应：①置换反应，②复分解反应，③没有单质参加的化合反应，④没有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是 (　　)
A
A．只有②
B．只有②③
D．①②③④
C．②③④

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