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第一章 物质及其变化
课堂导入
请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识，分析以下现象发生的反应。
食物腐败
物质燃烧
冶炼金属
钢铁生锈
课堂导入
Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2
高温
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
CO
氧化反应
Fe2O3
还原反应
C
CuO
2CuO＋ C 2Cu ＋ CO2
高温
从得氧失氧角度分析以下反应，完成下表。
初中化学：有氧气参与的反应是氧化反应，失去氧的反应是还原反应。
比如：铁与氧气的反应是氧化反应，氢气还原氧化铜的反应是还原反应。
分析思考
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
失氧
发生还原反应
得氧
发生氧化反应
被还原
被氧化
Fe2O3 +3CO 2Fe+3CO2
高温
失氧
发生还原反应
得氧
发生氧化反应
被还原
被氧化
同时发生
同时发生
相互依存
对立统一
氧化反应和还原反应是分别发生的么？
分析思考
从得失氧的角度认识氧化还原反应
如何判断一个反应是否是氧化还原反应呢？
物质得氧
物质失氧
氧化还原反应
氧化反应
还原反应
【思考】
这个反应是否是氧化还原反应？
在化学反应中，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。也就是说，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。
分析思考
标出下列反应中各元素的化合价，比较反应前后元素价态有无变化
2CuO + C
高温
2Cu + CO2
Fe2O 3 +3CO
高温
2Fe + 3CO2
+2 -2 0 0 +4 -2
+3 -2 +2-2 0 +4 -2
化合价降低，被还原
化合价降低，被还原
化合价升高，被氧化
化合价升高，被氧化
失氧，还原反应
得氧，氧化反应
失氧，还原反应
得氧，氧化反应
反应(如下表示)中没有得失氧的情况发生是不是氧化还原反应呢，氧化还原反应是否还有其他特征？
新知讲解
从化合价的角度认识氧化还原反应
例：
（1）定义：有元素化合价升降的反应
（2）特征：有元素化合价的升降（判定依据）
0
+1
-1
0
化合价升高，被氧化
化合价降低，被还原
还原反应：物质所含元素化合价降低被还原的反应
氧化反应：物质所含元素化合价升高被氧化的反应
不存在得失氧，有化合价升降。
属于氧化还原反应
即时反馈
判断以下反应是否为氧化还原反应？
CaO+H2O = Ca(OH)2
2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2 (OH)2CO3
CaCO3 CaO+CO2↑
2KClO3 2KCl+3O2 ↑
Zn+H2SO4(稀) =ZnSO4 + H2↑
√
×
×
×
√
√
×
高温
△
H2+CuO Cu+H2O
△
2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2 ↓+Na2SO4
AgNO3+NaCl = AgCl↓ + NaNO3
√
元素化合价规律
新知讲解
（1）化合价原则：在化合物里，元素正负化合价的代数和为零。
（2）在化合物里，H通常显+1价，O通常显-2价。
（3）金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价
（但在非金属氧化物里，氧显负价，另一非金属元素显正价）。
（4）单质分子里，元素的化合价为零。
（5）许多元素具有可变化合价。例如：Fe有+2、+3价；
Cl有-1、+1、+3、+5、+7价。
新知讲解
【思考】化合价升降是氧化还原反应的特征，那么氧化还原反应中元素的化合价为什么会发生变化？
+
═══
CuSO
FeSO
+
Fe
Cu
化学反应发生过程中有电流产生，即有电子转移。
新知讲解
知识回顾：下列原子结构示意图中，哪些原子容易得到电子，哪些原子容易失去电子？当原子最外层电子数为多少时达到稳定结构？
当原子的最外层电子数为2（最外层为第一层）或8时达到稳定结构
思考：以钠在氯气中燃烧、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢为例，结合原子结构分析引起化合价变化的根本原因？
2Na+Cl2 2NaCl
△
H2+Cl2 2HCl
点燃
新知讲解
从电子转移的角度认识氧化还原反应
2Na+Cl ═══2NaCl
钠元素化合价升高，是因为钠原子 电子，Na发生氧化反应，被氧化。
失去
氯元素化合价升高，是因为钠原子 电子，Cl发生氧化反应，被还原。
得到
Na
Cl
+
-
化合价升降原因之一：电子的得失
新知讲解
从电子转移的角度认识氧化还原反应
Cl +H ═══2HCl
H
Cl
氢元素化合价升高，是因为共用电子对 电子， H 发生氧化反应，被氧化。
偏离
氯元素化合价升高，是因为共用电子对 电子， Cl 发生氧化反应，被还原。
偏向
点燃
共用电子对
Cl
H
化合价升降原因之二：共用电子对的偏移
新知讲解
从电子转移的角度认识氧化还原反应
失去电子或共用电子对偏离
得到电子或共用电子对偏向
化合价升高
被氧化
氧化反应
化合价降低
被还原
还原反应
氧化还原反应的本质
电子转移
随堂演练
以下反应是否为氧化还原反应？分别属于哪种基本反应类型？
CaO+H2O = Ca(OH)2
2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2 (OH)2CO3
CaCO3 CaO+CO2↑
2KClO3 2KCl+3O2 ↑
Zn+H2SO4(稀) =ZnSO4 + H2↑
√
×
×
×
√
√
×
高温
△
H2+CuO Cu+H2O
△
2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2 ↓+Na2SO4
AgNO3+NaCl = AgCl↓ + NaNO3
√
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
讨论：尝试氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
新知讲解
氧化还原反应与四大基本反应关系
（1）化合反应：
有单质参加的是氧化还原反应。
（2）分解反应：
有单质生成的是氧化还原反应。
（3）置换反应：
全部是氧化还原反应。
（4）复分解反应：
都不是氧化还原反应。
新知讲解
氧化还原反应电子转移的表示方法
1.单线桥法
表示反应过程中__________原子间的电子转移情况。
(1)基本步骤
不同元素
新知讲解
氧化还原反应电子转移的表示方法
【注意事项】
Zn＋H2SO4 == ZnSO4＋H2↑
0
+1
0
+2
2
1 ╳ 2
2e-
Fe2O3＋3CO == 2Fe＋3CO2
+3
+2
+4
0
2 ╳ 3
3 ╳ 2
6e-
①单线桥必须画在反应物中，且箭号从反应物中化合价升高元素指向化合价降低元素。
②箭号表示电子转移的方向，线桥不必注明得失。
③数字表示某原子失去电子(也是另一元素得到电子)的总数。
氧化还原反应电子转移的表示方法
2.双线桥法
新知讲解
①标变价：标出变价元素的化合价
②连双线：箭头从反应物指向生成物的同一种元素
③注得失：写出“失去”、“得到”及相应的电子数
2Na + Cl2 ＝ 2NaCl
0
0
+1
-1
失去2×e-,化合价升高,被氧化
得到2×e-,化合价降低,被还原
价态变化原子个数 ×每个原子得失电子数
氧化还原反应电子转移的表示方法
新知讲解
Fe2O3＋3CO == 2Fe＋3CO2
+3
+2
+4
0
Zn＋H2SO4 == ZnSO4＋H2↑
0
+1
0
+2
失去2e-
得到2 ╳ 3e-
失去3 ╳ 2e-
【注意事项】
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；
②必须注明“得到”或“失去”；
③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
2
1
2
3
╳ 3
╳ 2
╳ 2
得到2 ╳ e-
即时反馈
请用单线桥法标注下列方程式中的电子转移情况。
(1)
4P＋5O2== 2P2O5
点燃
(2)
MnO2＋4HCl (浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
4P＋5O2== 2P2O5
点燃
0
+5
0
-2
20e-
4 ╳ 5
5 ╳ 4
+4
+2
-1
0
MnO2＋4HCl (浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
2e-
2
2 ╳ 1
即时反馈
请用双线桥法标注下列方程式中的电子转移情况，及物质被氧化、被还原情况。
(1)
4P＋5O2== 2P2O5
点燃
(2)
MnO2＋4HCl (浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
4P＋5O2== 2P2O5
点燃
0
+5
0
-2
失4 ╳ 5e-，被氧化
得10 ╳ 2e-，被还原
+4
+2
-1
0
MnO2＋4HCl (浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
得2e-，被还原
失2╳e-，被氧化
化学与生活：焊接铁轨
在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起。
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3

0
+3
0
+3
思考：该反应是否属于氧化还原反应？反应中电子得失情况如何？
2×3e-
2×3e-
2×3e-
阅读本节的"科学史话"，利用图或表简要表示氧化反应、还原反应、氧化还原反应概念的发展。从中你能得到什么启示？
拉瓦锡
弗兰克兰
汤姆孙
应用新知，联系历史
随堂练习
1.请同学们认真思考并判断正误:
(1)氧化还原反应中一定有氧元素的得失( )
(2)氧化还原反应中得电子的物质发生还原反应( )
(3)氧化还原反应中所有元素的化合价都一定发生变化( )
(4) 一个反应中可以只有元素化合价升高，而无元素化合价降低( )
(5)有单质参加的反应一定是氧化还原反应( )
×
√
×
×
×
随堂练习
2．诗词是中华民族的文化瑰宝。下列诗词中不涉及氧化还原反应的是(　　)
A．爆竹声中一岁除
B．吹尽狂沙始到金
C．野火烧不尽
D．蜡炬成灰泪始干
B
随堂练习
3.从元素化合价变化的角度分析，下列反应中，画线的物质发生氧化反应的是(　)
C
A．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OB．2CuO＋C===2Cu＋CO2↑C．2FeCl3＋Fe===3FeCl2D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
高温
随堂练习
4．在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，
则下列说法正确的是(　　)
①元素X被氧化　
②元素Y被氧化　
③元素X发生还原反应　
④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
D

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