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第一章　物质及其变化
第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
课程标准 核心素养目标
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2．认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。 1.证据推理与模型认知：通过对元素化合价的分析，认识氧化还原反应的规律，并对常见的化学反应进行分类。
2．宏观辨识与微观探析：从微观角度认识氧化还原反应的本质，能对其进行分析。
一、从不同角度认识氧化还原反应
1．从得氧、失氧角度认识氧化还原反应
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。
化学反应 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
C
CuO
氧化反应
还原反应
化学反应 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
得出结论 化学反应中，一种物质 氧发生氧化反应，必然有一种物质 氧发生还原反应
CO
Fe2O3
氧化反应
还原反应
得到
失去
2.从元素化合价角度认识氧化还原反应
化学反应
价态
变化 氧化反应 Fe→FeSO4：Fe元素化合价 。
还原反应 CuSO4→Cu：Cu元素化合价 。
得出结论 ①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；
②氧化还原反应的重要特征是反应前后有元素的化合价 。
升高
降低
升高
降低
发生变化
3.从电子转移角度认识氧化还原反应
化学
反应
氧化反应 Na→NaCl H2→HCl
Na原子 电子 共用电子对偏离于 .
还原反应 Cl2→NaCl Cl2→HCl
Cl原子 电子 共用电子对偏向于氯原子
失去
失去
得到
得出结论 ①氧化还原反应中元素化合价的变化与电子转移有关；
②氧化还原反应的本质是 (电子得失或共用电子对偏移)
电子转移
二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1．关系图示
化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应等四种基本类型的反应与氧化还原反应的关系如下图所示：
2．图示解读
(1) 都是氧化还原反应， 都不是氧化还原反应。
(2)有 的化合反应一定是氧化还原反应，有 的分解反应一定是氧化还原反应。
置换反应
复分解反应
单质参加
单质生成
◆概念辨析
氧化反应和还原反应
(1)氧化反应：反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应。
(2)还原反应：反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应。
(3)氧化还原反应：氧化反应和还原反应在一个反应中同时发生，这样的反应称为氧化还原反应。
◆易错警示
(1)氧化还原反应不一定有O2或O参加。
(2)氧化还原反应一定有元素化合价的变化。
◆名师点拨
元素化合价变化与电子转移的关系
(1)元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)，则元素的化合价升高，物质被氧化。
(2)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。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)氧化还原反应中一种元素的化合价升高，必定有另一种元素的化合价降低(　　)
(2)氧化还原反应中被氧化和被还原的物质可以是同种物质，也可以是不同种物质(　　)
(3)反应CO2＋H2O===H2CO3是化合反应，也是氧化还原反应(　　)
(4)反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中，被氧化的物质是Na，被还原的物质是H2O(　　)
×
√
×
√
探究一 氧化还原反应的特征与本质
[问题设计]
(1)①是不是氧化还原反应？若为氧化还原反应，请指明发生氧化反应的物质和发生还原反应的物质。
提示：是；发生氧化反应的物质是C，发生还原反应的物质是Cl2。
(2)②是不是氧化还原反应？若为氧化还原反应，请指明被氧化的元素和被还原的元素。
提示：是；被氧化的元素是Mg，被还原的元素是Ti。
1．掌握判断氧化还原反应的方法
2．牢记氧化还原反应的本质和特征
3．理顺氧化还原反应中两条主线
[例1] 高铁酸钾(K2FeO4)是高效、绿色的水处理剂，有关原理如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．K2FeO4中铁元素的化合价为＋6
B．在a过程中K2FeO4被活细菌还原
C．在b过程中形成的Fe(OH)3胶体能净水
D．在a过程中活细菌发生还原反应
D
K2FeO4中钾元素化合价为＋1，氧元素化合价为－2，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为＋6；在a过程中K2FeO4中的铁元素由＋6价降为＋3价，被活细菌还原；在b过程中Fe3+水解形成的Fe(OH)3胶体能净水；在a过程中活细菌被K2FeO4氧化，发生氧化反应。
解析：
C
在该反应中，C转化为CO2，碳元素化合价升高，则C发生氧化反应，A正确；S转化为K2S，硫元素化合价降低，KNO3转化为N2，氮元素化合价降低，则S和KNO3被还原，B正确；反应前后钾元素和氧元素的化合价未发生变化，氮元素被还原，C错误，D正确。
解析：
探究二 氧化还原反应中电子转移的表示
[问题设计]
(1)在上述反应中，被还原的物质是__________，被氧化的物质是________。
提示：H2O　C
(2)分别用“双线桥法”和“单线桥法”标出上述反应中电子转移的方向和数目。
提示：
1．“双线桥法”及表示方法
2．“单线桥法”及表示方法
[例2] 下列化学反应中电子转移的方向与数目标注错误的是(　　)
A．
B．
C．
D．
D
解析：
2．下列单、双线桥法的表示方法正确的是(　　)
B
A．
B．
C．
D．
反应A中C失去电子，Si得到电子，转移4e－，正确的表示方法为 ；在反应B中，氢氧化铁中的铁元素化合价升高，
次氯酸钠中氯元素化合价降低，电子从Fe转移到Cl且转移6e－；在反应C中，钠元素的化合价升高，氯元素的化合价降低，转移2e－，但电子转移方向应为从钠元素到氯元素；在反应D中硫元素化合价由－2升高到＋4，失电子，汞元素化合价由＋2降低到0，得电子，氧元素化合价由0降低到－2，得电子，转移6e－。
解析：
1．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”明代诗人于谦的《石灰吟》对CaCO3的转化进行了拟人化描述。下列说法正确的是(　　)
A．该转化过程既是分解反应，又是氧化还原反应
B．“粉身碎骨”的过程只发生了物理变化
C．该转化过程生成了能加剧温室效应的气体
D．“清白”的主要成分是CaCO3
C
该转化过程中碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，是分解反应，没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，A错误；“粉身碎骨”的过程中碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，发生了化学变化，B错误；该转化过程中碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，生成了能加剧温室效应的二氧化碳气体，C正确；“清白”的主要成分是CaO，D错误。
解析：
2．下列反应既是置换反应又是氧化还原反应的是　(　　)
A．2F2＋2H2O===4HF＋O2
B．Cl2＋H2O HCl＋HClO
C．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋O2↑
A
解析：
反应A属于置换反应，且F、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应；反应B生成物中没有单质，不属于置换反应，不符合题意；反应C的反应物、生成物中没有单质，不属于置换反应，不符合题意；反应D的反应物中没有单质，不属于置换反应，不符合题意。
3．一名同学在做实验时引发了镁失火，他立即拿起二氧化碳灭火器欲把火扑灭，却被化学老师及时制止，原因是CO2可以支持镁燃烧，反应为2Mg＋CO2 2MgO＋C。下列关于该反应的判断不正确的是(　　)
A．该反应属于置换反应
B．CO2发生氧化反应
C．被氧化的物质是Mg
D．1个CO2参加反应，转移4e－
点燃
B
解析：
该反应符合“单质1＋化合物1→单质2＋化合物2”形式，属于置换反应，A正确；CO2转化为C，碳元素化合价降低，故CO2发生还原反应，B错误；Mg转化为MgO，镁元素化合价升高，故Mg被氧化，C正确；1个CO2参加反应转移4e—，D正确。
4．氧化还原反应与四种基本类型的反应的关系如下图所示，下列化学反应属于阴影区域的是(　　)
B
图中阴影区域的化学反应属于氧化还原反应，但不属于四种基本类型的反应。A项，该反应是氧化还原反应，属于化合反应；C项，该反应不是氧化还原反应，属于分解反应；D项，该反应是氧化还原反应，属于置换反应。
解析：
铝、氮元素化合价发生变化
铝
失去
(3)该反应中，被还原的元素是______，被氧化的物质是____。
(4)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目：
______________________________________________________。
氮
Al

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