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第三节　氧化还原反应
课时1　氧化还原反应的本质
1. 能通过化合价的升降，判断氧化还原反应。
2. 知道氧化、还原、氧化剂、还原剂的概念，能识别氧化剂和还原剂。
3. 根据实验事实和结构分析，认识氧化还原反应的本质是电子的转移。
1. 下列两组反应案例都属于氧化还原反应。试寻找它们之间的共同点。
组别 反应案例 是否有氧元素 的得失 是否有化合价 的升降 共同点
第一组 ①H2＋CuOCu＋H2O
②CO＋CuOCu＋CO2
③C＋H2OCO＋H2
第二组 ①2Na＋Cl2===2NaCl
②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
③Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
2. 应用上述结论，判断下列反应，其中属于氧化还原反应的是______________(填序号)。
(1) 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
(2) 2KClO32KCl＋3O2↑
(3) Ba(OH)2＋H2C2O4===BaC2O4↓＋2H2O
(4) CaO＋SiO2CaSiO3
(5) 2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO＋4H＋
3. 通过实验和模型认识氧化还原反应的本质。
(1) 化学电源的工作原理是利用氧化还原反应产生电流。右图为铜锌原电池，实验时可观察到的现象是锌片逐渐变小，铜片表面上有气泡产生，电流表指针发生偏转。电池内发生的总反应为____________________________________(填化学方程式)，电流表指针发生偏转说明导线内有____________(填粒子名称)通过。
(2) NaCl的形成过程如右图所示。从图中信息分析可知，1 个 Na原子________(填“得到”或“失去”)________个e－(电子)变成了1 个Na＋，1 个 Cl原子________(填“得到”或“失去”)________个e－(电子)变成了1 个 Cl－。
(3) 综上所述，你认为氧化还原反应的本质是什么？化合价升降与电子得失之间的关系是什么？
1. 在氧化还原反应中，得到电子(或电子对偏向)的物质是氧化剂，失去电子(或电子对偏离)的物质是还原剂。氧化剂、还原剂所发生的变化、生成产物的类型可用下图进行表示。
分析并写出下列氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(1) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2) 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
(3) Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(4) 2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋5Cl2↑＋2KCl＋8H2O
反应序号 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物
(1)
(2)
(3)
(4)
2. 已知氯元素的最高化合价为＋7，最低化合价为－1。在下列含氯物质中，哪些物质中的氯元素不能发生氧化反应，哪些物质中的氯元素不能发生还原反应，哪些物质中的氯元素既可能被氧化也可能被还原？
①Cl2　②KCl　③NaClO　④KClO2　⑤KClO3　⑥KClO4
3. 氧化还原反应在空气治理、水污染防治等方面有重要应用。SO2、NO是常见的空气污染物，NH、NO是常见的水污染物，为实现下列污染物的转化，需加入氧化剂还是还原剂？
①SO2―→SO　②NO―→N2　③NH―→N2　④NO―→N2
仔细阅读下列示例，回答有关问题。
双线桥：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　
单线桥：
1. 仔细分析上述双线桥和单线桥两种表示方法，说说“桥”分别架在何种物质之间？箭头的方向如何？
2. 仿照示例，按要求表示下列氧化还原反应中的电子转移的方向和数目。
双线桥法：2Al＋3Cl22AlCl3 2KClO32KCl＋3O2↑
单线桥法：H2＋CuOCu＋H2O C＋CO22CO
1. 下列转化中氯元素的化合价未发生变化的是(　　)
A. HCl―→CuCl2 B. Cl2―→NaClO
C. KClO3―→KCl D. HCl―→Cl2
2. 物质的氧化性与所含元素的化合价有关。下列化合物中，Mn元素化合价最高的是(　　)
A. MnO B. MnO(OH)2 C. Mn3O4 D. K2MnO4
3. 下列变化属于还原反应的是(　　)
A. NaCl→AgCl B. Cu(NO3)2→Cu C. P→P2O5 D. Fe→FeSO4
4. 氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的应用。下列做法不涉及氧化还原反应的是(　　)
A. 煅烧大理石制取生石灰 B. “曾青(CuSO4溶液)得铁”法获得铜
C. 高温下CO与Fe2O3反应炼铁 D. 用活性铁单质作抗氧化剂
5. 氢化钙可以作为生氢剂(CaH2中氢元素为－1价)，反应方程式如下：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是(　　)
A. CaH2是氧化剂 B. CaH2被氧化
C. H2O失去电子 D. H2O发生了氧化反应
6. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是(　　)
A. Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B. CaCO3CaO＋CO2↑
C. 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D. 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
7. 下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是(　　)
A. Al→Al2O3 B. SO3→SO2 C. NaCl→AgCl D. Cl2→HCl
8. 工业制取漂白粉的反应如下：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。下列说法正确的是(　　)
A. Cl2是氧化剂 B. Cl2是还原剂
C. Cl2既是氧化剂也是还原剂 D. Cl2既不是氧化剂也不是还原剂
9. 下图所示为一定条件下含碘物质的转化关系图：
(1) 转化①中的氧化剂是________。
(2) 转化①②③中，碘元素发生氧化反应的是________(填序号)。
(3) 转化③中，Cl2发生反应后可能生成以下离子中的________(填字母)。
A. Cl－ B. ClO－ C. ClO
10. 黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应，用双线桥标出电子转移的方向和数目。
2KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑
11. 某工厂用石灰乳和含NH的废水处理工业废气(其化学成分为CO2、SO2、NO，不考虑其他成分)的工艺流程如下：
(1) 反应①中作还原剂的是________，1 个 O2分子参加反应转移电子的个数为________。
(2) 反应②的离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目。
课时2　氧化还原反应的基本规律
1. 知道氧化性、还原性大小比较的方法。
2. 知道氧化还原反应中化合价变化的规律。
3. 能运用得失电子守恒的规律配平简单的氧化还原反应方程式。
物质的氧化(还原)性即物质得(失)电子的性质，物质氧化(还原)性的强弱即得(失)电子能力的强弱。物质的氧化(还原)性强弱可以通过一定的方法进行比较。
1. 根据金属活动性顺序比较物质氧化性、还原性的强弱。
(1) 金属活动性顺序代表了金属单质在水溶液中参与反应时还原性的大小。按照金属活动性顺序可知，常见金属单质的还原性由强到弱的顺序是什么？
(2) 金属单质的还原性与其失电子后对应离子的氧化性是什么关系？
(3) 分别写出上述金属(Sn、Pb、Hg、Pt和Au除外)失去电子后，对应离子氧化性(即得电子能力)由强到弱的顺序。
2. 氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可根据此规律来判断物质氧化性、还原性的强弱或某一反应是否能发生。
(1) 根据下列化学反应比较有关物质氧化性、还原性的强弱。
化学反应 ①MnO2＋SO2===Mn2+＋SO ②Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
氧化剂与氧化产物的氧化性强弱比较
还原剂与还原产物的还原性强弱比较
(2) 已知氧化性：Cl2＞Fe3+＞I2。试判断下列氧化还原反应能否发生。
①Cl2＋2Fe2+===2Cl－＋2Fe3+　②2Fe2+＋I2===2Fe3+＋2I－　③Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
3. 通过不同反应比较物质氧化性、还原性的强弱。
(1) 铜能溶于稀硝酸，不能溶于稀盐酸。
比较氧化性：HCl________HNO3。
(2) 化学工作者用S、Cl2与Fe反应，其实验结果如下：
①Fe＋SFeS　②2Fe＋3Cl22FeCl3
比较氧化性：S________Cl2。理由是___________________________________。
(3) 一般氧化剂中的原子得到电子(化合价降低)越多越困难。某化学兴趣小组同学查得金属镁、铜分别与硝酸的反应：
①5Mg＋12HNO3(稀)===5Mg(NO3)2＋N2↑＋6H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
比较还原性：Mg________Cu。
理由是__________________________________________。
1. 有化合价升高，一定有化合价降低。
根据元素化合价变化的规律等知识，推测下列反应的部分产物(无须配平)：
(1) 在催化剂作用下，汽车尾气的净化反应之一：NO2＋CO―→N2＋________。
(2) 氯气通入亚硫酸钠溶液：Cl2＋SO＋H2O―→Cl－＋________＋________。
2. 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，两种价态只可以向中间靠近，最多都变成中间的一个相同价态，化合价升降不可以出现“交叉”现象。
(1) 回答下列问题，体验同种元素不同价态之间发生氧化还原反应的化合价变化规律。
①S＋2H2SO4(浓)===3SO2↑＋2H2O中：氧化产物是________，还原产物是________。
②2K2S＋K2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3K2SO4＋3H2O中：氧化产物是________，还原产物是________。
③H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O中：氧化产物是________，还原产物是________。
(2) 根据上述你所发现的规律，写出下列反应的离子方程式。
①向氯化铁溶液中加入铁粉：________________________________。
②酸性条件下，将氯化钠与次氯酸钠溶液混合：__________________________。
3. 化合价升高(还原剂失电子)与化合价降低(氧化剂得电子)的定量关系。
(1) 在氧化还原反应2Fe＋3Cl22FeCl3中，每反应3个Cl2分子，氧化剂得到的电子和还原剂失去的电子分别为多少？
(2) 在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若生成1个Cl2分子，氧化剂得到的电子和还原剂失去的电子分别为多少？
(3) 根据上述实例分析，请你对氧化还原反应中电子得失情况总结出一条规律。
1. 氧化还原反应化学方程式的配平方法。
(1) 以____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O的配平为例：
第一步：分析氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的“纯粹”性。该反应中“纯粹”的物质有________________________________。
说明：若氧化剂全部被还原或还原剂全部被氧化，则为“纯粹”的。否则为“不纯粹”的(如本例中HNO3中的N)。氧化产物和还原产物是否“纯粹”可以用同样的方法将反应逆过来看。
第二步：选择“纯粹”的氧化剂(或还原产物)、还原剂(或氧化产物)中任意2个，计算反应或生成1个该粒子时得失电子的数目。
　 －2e－　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋1e－
____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O
第三步：根据“电子得失总数相等”可知，n(Cu)∶n(NO2)＝1∶2。
__1__Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋__2__NO2↑＋____H2O
第四步：根据“原子守恒”确定其他化学计量数，并检验。
__1__Cu＋__4__HNO3(浓)===__1__Cu(NO3)2＋__2__NO2↑＋__2__H2O
(2) 案例巩固。
①C＋HNO3(浓)===CO2↑＋NO2↑＋H2O
②NH3＋O2NO＋H2O
③S＋KOHK2S＋K2SO3＋H2O
2. 氧化还原反应离子方程式的配平方法。
(1) 以____NO＋____Mg＋____H2O===____N2↑＋____Mg(OH)2＋____OH－为例：
前三步与1中相同，因为NO、Mg、N2、Mg(OH)2都是“纯粹”的，氧化剂(或还原产物)、还原剂(或氧化产物)中任意2个均可以先配。
第四步：先配好所有氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的系数，现得到如下结果：
__2__NO＋__5__Mg＋____H2O===__1__N2↑＋__5__Mg(OH)2＋____OH－
第五步：计算方程式两边已配好系数物质的电荷总数。根据电荷守恒的原则配平OH－前的系数。最后根据元素守恒配平剩余物质的系数。
(2) 案例巩固。
①Fe2+＋Cr2O＋H＋===Fe3+＋Cr3+＋H2O
②Fe2O3＋ClO－＋OH－===FeO＋Cl－＋H2O
1. 将NO＋Zn＋OH－＋H2O―→NH3＋[Zn(OH)4]2-配平后，H2O的化学计量数是(　　)
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
2. 关于下列反应说法正确的是(　　)
a ClO－＋b OH－＋c S2O===d SO＋e Cl－＋f ____
A. a＝2 B. b＝2
C. 反应前后离子的数目不发生变化 D. 横线上应填H＋
3. 在KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中，被氧化与被还原的氯原子个数比为(　　)
A. 1∶6 B. 6∶1 C. 1∶5 D. 5∶1
4. 根据下列反应判断，各组物质的氧化性由强到弱顺序正确的是(　　)
①Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
A. KMnO4、FeCl3、Cl2、CuCl2 B. Cl2、FeCl3、KMnO4、CuCl2
C. KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2 D. CuCl2、FeCl3、Cl2、KMnO4
5. 在8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl反应中，如果有3 个Cl2分子参加了反应，则被氧化的NH3的分子数是(　　)
A. 1 B. 2 C. 6 D. 8
6. Fe与盐酸反应生成FeCl2，而Fe在Cl2中燃烧则生成FeCl3。下列说法正确的是(　　)
A. 反应中Fe均作氧化剂
B. Cl2的氧化性比盐酸的氧化性强
C. Fe在Cl2中燃烧，Fe和Cl2的化学计量数之比为3∶2
D. 反应等量的铁，两个反应转移电子的总数相等
7. 已知还原性：SO2＞I－＞Fe2+＞Cl－，下列反应能发生的是(　　)
A. SO＋2I－＋4H＋===SO2＋I2＋2H2O
B. 2Fe2+＋I2===2Fe3+＋2I－
C. 2Fe3+＋2Cl－===2Fe2+＋Cl2↑　
D. 2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO＋4H＋
8. 黄铁矿(主要含FeS2，其中Fe的化合价为＋2)是一种常见的含硫矿物，酸性条件下，黄铁矿中的FeS2可与空气中的O2发生反应。已知FeS2与O2反应的化学计量数之比为2∶7，且化合价发生变化的元素只有S和O，则FeS2中的S元素可能完全转化为(　　)
A. S2- B. S C. SO2 D. SO
9. 已知在硫酸溶液中1份Cr2O可与3份C2O恰好完全反应，Cr2O反应后全部转化为Cr3+，则C2O可能转化为(　　)
A. C B. CO C. CO2 D. CH4
10. ClO2是新一代高效、安全、环保的杀菌消毒剂。利用FeS2(Fe的化合价为＋2)制备ClO2和用ClO2除去水体中H2S的反应如下：
反应①：2FeS2＋30NaClO3＋14H2SO4===30ClO2↑＋Fe2(SO4)3＋15Na2SO4＋14H2O
反应②：2ClO2＋5H2S===5S↓＋2HCl＋4H2O
下列说法正确的是(　　)
A. 反应①中，FeS2是氧化剂，发生还原反应
B. 反应②属于置换反应
C. 反应①中，每生成1个ClO2分子，反应转移1个电子
D. 由反应②可知氧化性：S＞ClO2
11. 配平下列氧化还原反应方程式。
(1) NO2＋CON2＋CO2
(2) MnO＋H2C2O4＋H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O
(3) (NH4)2SO4NH3↑＋N2↑＋SO2↑＋H2O
12. 根据信息书写反应。
(1) 某氧化还原反应包含Fe(OH)3、Na2FeO4、NaCl、NaClO、NaOH、H2O六种物质，Na2FeO4是产物之一，写出该反应的化学方程式。
(2) 某氧化还原反应包含Cu(NO3)2、NO、Cu、H2O、HNO3五种物质，其中反应物之一是Cu，写出该反应的化学方程式。
13. NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1) 在催化剂作用下，NH3可与NO2发生如下反应：
8NH3＋6NO27N2＋12H2O
①该反应的氧化剂是________。
②用单线桥表示该反应中电子转移的方向和数目：_______________________。
③为研究哪些物质能将NOx转化为N2以消除污染，根据氧化还原反应的知识可知，下列物质中不适宜选用的是________(填字母)。
A. CO　　　　　　　　B. H2　　　　　　　C. CO2
(2) 水体中含有较多的硝酸盐会污染水质。一种用铁粉处理水体中的硝酸盐的反应如下：
Fe＋NO＋H＋——Fe2+＋NH＋H2O(未配平)
①配平后的反应中H＋前的化学计量数为________。
②由反应可知酸性条件下粒子的氧化性：________＞________。
第三节　氧化还原反应
课时1　氧化还原反应的本质
【活动方案】
活动一：认识氧化还原反应的特征，理解氧化还原反应的本质
1. 第一组：①是　是　②是　是　③是　是
第二组：①否　是　②否　是　③否　是
共同点：都有元素化合价的升降
2. (1)(2)(5)
3. (1) Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　电子
(2) 失去　1　得到　1
(3) 氧化还原反应的本质是电子的转移；得电子，化合价降低，失电子，化合价升高。
活动二：学会判断氧化还原反应中的氧化剂和还原剂
1. (1) H2SO4(浓)　Cu　CuSO4　SO2
(2) SO2　H2S　S　S
(3) Cl2　Cl2　NaClO　NaCl
(4) KMnO4　HCl　Cl2　MnCl2
2. KClO4中的氯元素不能发生氧化反应，KCl中的氯元素不能发生还原反应，其他物质中的氯元素既可能被氧化也可能被还原。
3. ①氧化剂　②还原剂　③氧化剂　④还原剂
活动三：学会用双线桥和单线桥表示氧化还原反应
1. 双线桥表示法中：在氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物之间架桥。箭头由氧化剂指向还原产物、还原剂指向氧化产物。
单线桥表示法中：在还原剂与氧化剂之间架桥。箭头由还原剂指向氧化剂。
2. 双线桥法：
单线桥法：
【课堂反馈】
1. A　2. D　3. B　4. A　5. B　6. D　7. A　8. C
9. (1) Cl2　(2) ①③　(3) A
10.
11. (1) NO　4
(2)
课时2　氧化还原反应的基本规律
【活动方案】
活动一：认识物质氧化性、还原性强弱的比较方法
1. (1) K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn　Pb　(H＋)　Cu　Hg　Ag　Pt　Au。
(2) 金属单质的还原性越强，其失电子后对应离子的氧化性越弱
(3) Ag＋ Cu2+ (H＋) Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na＋ Ca2+ K＋
2. (1) ①MnO2＞SO　SO2＞Mn2+
②Cl2＞Br2　Br－＞Cl－
(2) ①和③能发生，②不能发生。
3. (1) ＜
(2) ＜　Cl2可将Fe氧化到＋3价，而S只能将Fe氧化到＋2价
(3) ＞　Mg可将HNO3中N还原到0价，而Cu只能将N还原到＋2价
活动二：探究氧化还原反应中元素化合价变化的规律
1. (1) CO2　(2) SO　H＋
2. (1) ①SO2　SO2　②S　S　③S　SO2
(2) ①Fe＋2Fe3+===3Fe2+　
②ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
3. (1) 均为6个。
(2) 均为2个。
(3) 在氧化还原反应中，还原剂失去的电子总数等于氧化剂得到的电子总数，简称“得失电子守恒”。
活动三：学习氧化还原反应基本规律的简单应用
1. (1) Cu、Cu(NO3)2、NO2
(2) ①1　4　1　4　2
②4　5　4　6
③3　6　2　1　3
说明：实际书写方程式时，“1”应省去。
2. (2) ①6　1　14　6　2　7　②1　3　4　2　3　2
【课堂反馈】
1. C　2. B　3. D　4. C　5. B　6. B　7. D　8. D
9. C　10. C
11. (1) 2　4　1　4
(2) 2　5　6　2　10　8　
(3) 3　4　1　3　6
12. (1) 2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O
(2) 3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
13. (1) ①NO2
②　③C
(2) ①10　②NO　Fe2+

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