资源简介 第三节 氧化还原反应第1课时 氧化还原反应课程标准 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。 3.会用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。 1.通过对氧化还原反应概念及本质认识,能用双线桥法和单线桥法表征物质及其变化,从而从宏观和微观相结合的视角分析氧化还原反应。(宏观辨识与微观探析) 2.通过对氧化还原反应的本质是电子的转移的学习,能认识物质是运动和变化的,概括氧化还原反应的本质和规律。(变化观念与平衡思想)备课教学指导【教学建议】1.氧化还原反应建议教师引导学生从简单熟悉的化学反应入手,先从最直观的角度得氧、失氧开始分析,然后过渡到化合价的变化,再深入分析到电子转移,一环紧扣一环地完成对氧化还原反应的认识过程。2.电子转移的表示方法建议教师引导学生从典型例题入手,让学生理解单线桥法和双线桥法的表示步骤和要点,通过练习加深理解,明确两种表示方法的异同。本部分内容只要求学生掌握其方法即可,不要做过深的拓展,不宜练习复杂氧化还原反应方程式的电子转移。3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系要在老师的指导下引导学生从化合价是否变化的角度讨论,注意做好引导,使学生根据实例自己归纳总结出氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。【情境导引】模式一:从天然气的燃烧、钢铁生锈,到火箭的发射,都发生着氧化还原反应。我们的周围及身体内,时时刻刻都在发生着氧化还原反应。【思考】(1)什么是氧化还原反应 (2)氧化还原反应与初中学习的四种基本反应类型有什么关系 提示:(1)凡是反应前后有元素的化合价发生变化的化学反应都是氧化还原反应。(2)置换反应都属于氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应;分解反应、化合反应有一部分属于氧化还原反应。模式二:罐头厂在装食品罐头时,通常要添加一些对人体无害的防腐剂,防止食物被空气中的氧气氧化而变质。【思考】防腐剂的作用是什么,具有什么性质 提示:防腐剂可防止食物被空气中的氧气氧化而变质,则防腐剂应具有还原性。课前自主学习学习任务一 从不同角度认识氧化还原反应任务驱动:2025年2月11日,长征八号改运载火箭在文昌航天发射场点火起飞,将卫星互联网低轨02组卫星顺利送入预定轨道,成功完成发射任务。火箭发射时涉及燃料的燃烧。如氢气燃烧的化学方程式为2H2+O22H2O,该反应为氧化还原反应。如何从化合价的变化上理解氧化还原反应呢 1.从得氧、失氧的角度(1)得氧、失氧的分析。(2)从得氧、失氧的角度分析氧化反应、还原反应。(3)结论:氧化还原反应是反应过程中有氧得失的化学反应。2.从化合价升降的角度(1)化合价变化的分析。(2)从化合价变化的角度认识氧化反应和还原反应。(3)结论:氧化还原反应是反应过程中元素化合价有变化的化学反应。(4)氧化还原反应的特征:有元素化合价的变化。学习任务二 氧化还原反应的本质任务驱动:氧化还原反应在反应前后元素的化合价发生变化,元素化合价变化与元素原子之间的电子得失有何内在联系呢 1.有电子得失的反应(1)电子得失分析。(2)从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应。在反应中发生了电子的得失。2.有电子对偏移的反应:如H2+Cl22HCl。(1)在该反应中,氢原子和氯原子各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,生成HCl。(2)氢元素的化合价升高,电子对偏离氢原子,被氧化,发生氧化反应。(3)氯元素的化合价降低,电子对偏向氯原子,被还原,发生还原反应。在该反应中发生了共用电子对的偏移。3.氧化还原反应的本质是电子的转移失去(或偏离)电子的反应为氧化反应,得到(或偏向)电子的反应为还原反应。【做一做】在反应Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe中 元素的化合价升高,该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”);而 元素的化合价降低,则该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”)。 提示:Al(或铝) 失 氧化 Fe(或铁) 得 还原学习任务三 氧化还原反应电子转移的表示方法任务驱动:如何根据电子得失表示氧化还原反应的电子转移呢 有哪些表示方法 1.双线桥法2.单线桥法【理解辨析】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)氧化还原反应一定有氧元素参加。 (×)提示:氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,因此与是否有氧元素参与反应无关。(2)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高,而无元素化合价的降低。 (×)提示:元素化合价升降是氧化还原反应的特征。(3)Na2O+H2O===2NaOH属于氧化还原反应。(×)提示:此反应中各元素的化合价均没有发生变化,因此为非氧化还原反应。(4)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应。(√)提示:有单质参加的化合反应中单质化合价肯定发生了变化,故属于氧化还原反应。课堂合作探究探究任务一 氧化还原反应【实验情境】观察下面两个实验,分析反应类型与氧化还原反应的关系。【问题探究】1.对氧化还原反应的理解(1)上述两个实验中的反应是否为氧化还原反应 判断依据是什么 氧化还原的本质是什么 提示:硫酸钠与氯化钡的反应是非氧化还原反应,铝和硫酸的反应是氧化还原反应;铝和硫酸的反应中铝元素的化合价升高,氢元素的化合价降低;氧化还原反应本质是电子的转移。(2)在反应2KClO32KCl+3O2↑中,哪种元素被氧化,哪种元素被还原 提示:氧元素被氧化,氯元素被还原。反应中元素化合价的变化情况为2K2K+3↑,化合价升高的元素被氧化,即氧元素;化合价降低的元素被还原,即氯元素。(3)在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低 提示:不会。氧化还原反应中化合价升高与降低必然同时发生,不能独立存在。2.氧化还原反应与四大基本反应类型的关系(1)四大基本反应类型中一定属于氧化还原反应的有 ,一定不是氧化还原反应的有 ,可能是氧化还原反应的有 、 。 提示:置换反应 复分解反应 化合反应 分解反应。置换反应反应前后的化合价一定发生改变,一定属于氧化还原反应。复分解反应是两种化合物相互交换成分,重新组合为两种新的化合物的反应,没有元素化合价的变化,一定不是氧化还原反应,属于非氧化还原反应。有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。故化合反应、分解反应可能是氧化还原反应。(2)置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗 说明你的理由。提示:正确。因为单质中元素的化合价为0价,化合物中元素的化合价一定不是0价,所以在这几类反应中,反应前后都有元素化合价的变化,均属于氧化还原反应。【探究总结】1.氧化还原反应概念间的联系【特别提醒】(1)原子失去1个电子,元素的化合价就升高1价;(2)原子得到1个电子,元素的化合价就降低1价。2.氧化还原反应中的4个“不一定”(1)一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如+H2O===H+HO中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。(3)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相互转化不属于氧化还原反应。(4)某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如HCl→Cl2是被氧化。【探究训练】1.(2024·山东等级考)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 ( )A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚【解析】选B。湖笔,以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;宣纸,以楮树皮为原料,得到纸浆纤维,从而制作宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;端砚以端石为原料经过采石、维料制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意。2.(双选)下列变化过程中,属于氧化反应的是 ( )A.Fe→Fe2+ B.CO→CO2 C.N2O5 →HNO3 D.NaClO3 →Cl2【解析】选A、B。在氧化反应中元素化合价升高被氧化。Fe→Fe2+中铁元素化合价由0价升高为+2价,化合价升高被氧化,A符合题意;CO→CO2中碳元素化合价由+2价升高为+4价,化合价升高被氧化,B符合题意;N2O5和HNO3中氮元素的化合价均为+5价,不存在元素化合价变化,C不符合题意;NaClO3→Cl2中氯的化合价由+5价降低为0价,元素化合价降低被还原,D不符合题意。3.(2025·山东百师联盟高一检测)下列化学反应中,属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型的是 ( )A.2Al(OH)3Al2O3+3H2O B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C.S+O2SO2 D.Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag【解析】选B。2Al(OH)3Al2O3+3H2O是分解反应,不是氧化还原反应,故A不选;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2是氧化还原反应,不属于四种基本反应类型,故B选;S+O2SO2是化合反应,是氧化还原反应,故C不选;Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag是置换反应,是氧化还原反应,故D不选。探究任务二 氧化还原反应电子转移的表示方法【生活情境】科学家们就是利用了氧化还原反应中电子的转移设计出了各式各样满足人们生活需要的电池。【问题探究】1.氧化还原反应中氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数之间有什么联系 提示:氧化剂得到的电子是还原剂失去的电子,即有得必有失,且氧化剂的得电子数和还原剂的失电子数相等。2.中箭头指向的含义是什么 提示:指的是反应前后同一元素原子的电子转移情况,不表示转移的方向。【探究总结】1.双线桥法:先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。(1)得失电子数与化合价变化数及物质前的化学计量数有关。(2)双线桥法表示的步骤:①标价态:标出反应中化合价变化的元素。②画线桥:线桥跨过等号,从反应物指向生成物,起止为同一元素。③注得失:注明得失电子总数,且得失电子总数相等。例如:得失电子数用a×be-表示,其中a表示发生电子转移的原子个数;b表示单个原子得失电子的数值。例如:2.单线桥法表示的基本步骤(1)标价态:标出氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降,确定转移电子的元素、数目。(2)连单线:连接等式左边的失电子与得电子的元素,箭头由失电子的元素指向得电子的元素。箭头表明电子转移的方向。(3)注总数:箭头方向表示电子转移的方向,并标出转移的电子总数。不需标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。例如:【探究训练】1.(双选)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目不正确的是 ( )A.B.C.D.【解析】选B、D。两个S由0价降到-2价,得到2×2e-,一个S由0价升到+4价,失去4e-,A正确;2个Na由0价升到+1价,失去2×e-,2个H由+1价降到0价,得到2×e-,B错误;1个Cl由+5价降到0价,得到5 e-,5个Cl由-1价升到0价,失去5×e-,C正确;2个Cu由+2价降到0价,得到2×2e-,一个C由0价升到+4价,失去4e-,D错误。2.按要求回答下列问题。(1)用双线桥法标明电子转移方向及数目:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O。(2)用单线桥法标出下列方程式的电子转移的方向和数目:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OH2O2+KIO===H2O+O2+KI答案:(1)(2)课堂学业达标1.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献不涉及氧化还原反应的是 ( )A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”B.《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”C.《周易参同契》中“胡粉投火中,色坏还为铅”D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”【解析】选B。“曾青得铁则化为铜”Cu、Fe元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,故A不选;“凡石灰,经火焚炼为用”发生碳酸钙的分解反应,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故B选;“胡粉投火中,色坏还为铅”存在元素的化合价变化,发生氧化还原反应,故C不选;火药爆炸,属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,故D不选。2.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是 ( )A.一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原B.氧化还原反应的实质是电子的转移C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原D.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应【解析】选B。氧化还原反应中可能是同一种元素价态的变化,A错误;氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,外部表现形式为化合价的升降,即氧化还原反应的实质是电子的转移,B正确;元素从化合态变为游离态时,该元素价态可能升高,也可能降低,该元素不一定被还原,C错误;同素异形体的转化中,有单质参加,也有单质生成,但不是氧化还原反应,D错误。3.下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是 ( )A.2HClB.C.D.【解析】选B。A项中箭头方向标反;C项中Cu由0价升高到+2价,转移2e-,反应中部分N由+5价降低到+4价,转移2×e-;D项中汞元素由+2价降低到0价,得到2e-,氧元素由0价降低到-2价,得到2×2e-,故反应中共得到6e-,硫元素失去6e-。4.下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是 ( )A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2OB.2KClO32KCl+3O2↑C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑D.2H2O2H2↑+O2↑【解析】选A。A项氯元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,同时氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,氧化还原反应在同一种元素中进行,而另外其他三个选项得失电子均在不同元素中进行。5.(双选)纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2,过程如图所示。下列说法正确的是( )A.过程Ⅰ发生的是分解反应B.过程Ⅱ发生的是置换反应C.反应中铁元素化合价不变D.整个过程总反应:2H2O2H2↑+O2↑【解析】选A、D。过程Ⅰ反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,过程Ⅱ反应的化学方程式为3FeO+H2O===Fe3O4+H2↑,将Ⅰ+Ⅱ×2整理可得:2H2O2H2↑+O2↑。可见在整个过程实现了太阳能向化学能的转化,Fe3O4为整个过程的催化剂,据此分析解答。A.过程Ⅰ反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,为分解反应,A正确;B.过程Ⅱ反应的化学方程式为3FeO+H2O===Fe3O4+H2↑,不是置换反应,B错误;C.过程Ⅰ和过程Ⅱ铁元素化合价均有变化,C错误;D.根据分析,Fe3O4为整个过程的催化剂,整个过程总反应为2H2O2H2↑+O2↑,D正确。【易错提醒】氧化还原反应易错点(1)物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。(2)有元素化合价升降的化学反应,叫氧化还原反应。这样是用化合价升降的观点来分析氧化还原反应,氧化还原反应不一定要有氧参加。6.实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是 ( )A.NaNO2发生氧化反应B.生成1分子N2时转移6个电子C.NH4Cl中的氮元素被还原D.被氧化和被还原的元素是同一种元素【解析】选D。在反应NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2发生还原反应,生成1分子N2时转移3个电子,NH4Cl中N被氧化,被氧化和被还原的元素均为N。第2课时 氧化剂和还原剂课程标准 素养目标1.通过对化学反应和元素化合价的分析,使学生能从化合价变化和电子转移认识并建立氧化剂、还原剂的概念。 2.知道常见的氧化剂和还原剂。 3.依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证。 1.从化合价变化和电子转移视角认识氧化还原反应,判断氧化剂与还原剂,能从宏观和微观相结合的视角分析与解释。(宏观辨识与微观探析) 2.从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验进行实验探究氧化还原反应。(科学探究与创新意识)备课教学指导【教学建议】1.氧化剂和还原剂(1)建议先给出一些熟悉的化学反应,让学生判断哪些是氧化还原反应,从元素化合价的变化分析具体物质的变化情况及在反应中的作用,建立氧化剂和还原剂的概念,明确氧化剂、还原剂与电子得失、化合价变化的关系。通过分析物质所含的元素的化合价来确定哪些物质具有氧化性可作氧化剂,哪些物质具有还原性可作还原剂,理顺氧化还原反应中各个概念之间的关系。(2)建立概念之后,教师可以先让学生分析哪些物质能作氧化剂或者还原剂,尝试说出相关的理由,然后教师通过演示实验来帮助学生验证他们的假设。最后介绍常见的氧化剂和还原剂,分析这些物质在反应前后常见的化合价变化,正确分析它们的氧化性和还原性及对应的还原产物和氧化产物,并由浅入深举例练习,让学生加深对概念的理解。2.氧化性和还原性强弱比较规律对氧化还原反应基本规律的讲解一般结合具体的氧化还原反应进行分析,如介绍通过化学方程式比较还原性强弱时,常通过分析金属单质之间的置换反应,得出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。【情境导引】模式一:苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为黄色(Fe3+)。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生,该过程中维生素C作还原剂。【思考】(1)三价铁离子在发生氧化还原反应时,一般作什么剂 (2)维生素C具有氧化性还是还原性 提示:(1)氧化剂。(2)还原性。模式二:“84”消毒液的主要成分为次氯酸钠(NaClO),可以作为医院病房或器具的一种有效杀菌剂。判断司机是否酒后驾车,用的是K2Cr2O7,它是一种橙红色化合物,当它在酸性条件下生成三价铬时,颜色变为绿色。让司机对填充了吸附有酸化的K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气,若发现硅胶变色达到一定程度即可证明司机是酒后驾车。【思考】(1)“84”消毒液和K2Cr2O7均表现什么性质 (2)酒精应该具有什么性质 提示:“84”消毒液和K2Cr2O7,Cl元素和Cr元素的化合价均降低表现氧化性;酒精被氧化表现还原性。课前自主学习学习任务一 氧化剂与还原剂任务驱动:人体血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐,则使血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而丧失其生理功能,临床证明服用维生素C可以解毒,维生素C和亚硝酸盐各具有什么性质 1.含义(1)氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低的反应物。(2)还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高的反应物。2.性质和变化(1)氧化剂具有氧化性,被还原,发生还原反应;(2)还原剂具有还原性,被氧化,发生氧化反应。【想一想】氧化还原反应中的反应物不是氧化剂,就一定是还原剂。这种说法是否正确 提示:不正确。氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同种物质,也可以是不同种物质。如过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。3.常见的氧化剂和还原剂项目 分类 实例常见 的氧 化剂 活泼非金属单质 卤素单质、O2等某些阳离子 Fe3+、Cu2+等含高价态或较高价态元素的化合物 某些含氧化合物:MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等; 氧化性酸:浓硫酸、硝酸; 某些盐:KMnO4、KClO3、FeCl3等常见的 还原剂 活泼金属单质 Na、Mg、Al、Zn等非金属单质 H2、C、P等含较低价态元素的化合物 某些氧化物:CO、SO2; 还原性酸:HCl、H2S; 某些盐:KI、Na2S、 FeSO4等学习任务二 氧化性与还原性任务驱动:氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性,氧化性和还原性与元素价态有怎样的关系呢 1.含义(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。2.与元素价态的关系(1)元素处于最高价态时只有氧化性。(2)元素处于最低价态时只有还原性。(3)元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性。【理解辨析】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)反应2Na+Cl22NaCl中,Cl2得到电子,则Cl2是还原剂。 (×)提示:Cl2化合价由0降低变为-1,作氧化剂。(2)在反应中,氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应。 (×)提示:氧化剂被还原,发生还原反应;还原剂被氧化,发生氧化反应。(3)HCl在反应中既可以作氧化剂又可以作还原剂。 (√)提示:HCl中H为+1价,为最高价态,可作氧化剂,如在与金属的置换反应中;HCl中Cl为-1价,为最低价态,可作还原剂,如可被强氧化剂氧化为Cl2。(4)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。 (×)提示:金属阳离子处于中间价态如Fe2+,既有氧化性又有还原性。(5)金属元素的原子失去电子的数目越多,该金属的还原性越强。 (×)提示:金属的还原性强弱与失电子难易程度有关,与数目无关,如K失去1个电子变为K+而Mg失去2个电子变为Mg2+,Mg比K失电子多,但还原性:K>Mg。(6)元素处于最高价时,一定具有强氧化性。 (×)提示:钾元素的+1价为最高价,但K+氧化性很弱。(7)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性。 (×)提示:金属只有正价,故金属单质只有还原性;非金属通常有正价也有负价,故非金属单质既可以有氧化性,又可以有还原性。课堂合作探究探究任务一 从氧化性、还原性的视角研究物质的性质【实验情境】酸性KMnO4溶液与KI溶液的反应【问题探究】1.预测性质从化合价的角度预测KMnO4和KI具有氧化性还是具有还原性 提示:KMnO4中锰元素的化合价为+7价,具有氧化性,KI中碘元素的化合价为-1价,具有还原性。2.实验验证向酸性高锰酸钾溶液中滴入KI溶液,观察到产生的现象是溶液由紫色变为棕黄色。根据观察到的现象,能说明有新物质生成吗 为什么 提示:高锰酸钾溶液为紫色溶液,KI溶液为无色溶液,观察到溶液由紫色变为棕黄色,说明有新物质生成。3.解释和结论(1)请从元素化合价的视角解释产生此种现象的原因。提示:反应中,酸性高锰酸钾中锰元素由+7价被还原生成Mn2+,KI中的碘元素由-1价被氧化生成碘单质。(2)根据实验现象能得出KMnO4和KI在反应中作氧化剂还是还原剂吗 体现了氧化性还是还原性 提示:高锰酸钾具有氧化性,作氧化剂;KI具有还原性,作还原剂。4.迁移应用如果换成K2Cr2O7和H2S进行实验,K2Cr2O7为橙色,通入H2S后溶液颜色由橙色变为绿色(Cr3+),试判断K2Cr2O7具有氧化性还是具有还原性。请说明理由。提示:K2Cr2O7中铬元素的化合价为+6价,H2S中硫元素的化合价为-2价,由实验现象[通入H2S后溶液由橙色(K2Cr2O7为橙色)变为绿色(Cr3+为绿色)]可知,K2Cr2O7中铬元素的化合价由+6价变为+3价,K2Cr2O7在反应中作氧化剂,具有氧化性。【探究总结】1.氧化还原反应的有关概念及其联系记忆口诀:氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。2.在同一氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。【探究训练】1.下列转化必须加入氧化剂才能进行的是 ( )A.HC→CO2 B.Mn→Mn2+ C.Fe2+→Fe3+ D.Na2O2→O2【解析】选C。必须加入氧化剂才能进行,则选项中的物质为还原剂,还原剂中某元素的化合价升高,以此来解答。A.HC→CO2元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故A错误;B.Mn→Mn2+,Mn元素化合价降低,被还原,应加入还原剂,故B错误;C.Fe2+→Fe3+,Fe元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故C正确;D.Na2O2→O2,过氧化钠可与水、二氧化碳反应生成氧气,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故D错误。2.(双选)下列反应中,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2的是 ( )A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑B.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2OC.SiO2+2CSi+2CO↑D.4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O【解析】选C、D。Na2O2既作氧化剂也作还原剂,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1,A不选;S转化为Na2S,S元素化合价降低,S作氧化剂,有2个,S转化为Na2SO3,S作还原剂,有1个,氧化剂与还原剂的个数之比为2∶1,B不选;SiO2转化为Si,化合价降低,作氧化剂,有1个,C转化为CO,化合价升高,作还原剂,有2个,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2,C选;MnO2转化为MnCl2,Mn元素化合价降低,作氧化剂,有1个,HCl转化为Cl2,Cl元素化合价升高,HCl作还原剂,有2个,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2,D选。探究任务二 氧化性、还原性的强弱比较1.同一反应中氧化性、还原性的强弱比较【实验情境】实验1:向CuSO4溶液中加入铁钉时,铁钉表面有红色物质生成,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,其反应的化学方程式为CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。实验2:如果把铜片加入FeSO4溶液中,则较长时间观察不到有明显现象发生。【问题探究】(1)综合上述实验,分析氧化性、还原性强弱。氧化性:Cu2+>Fe2+,还原性:Fe>Cu。(2)指出该反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。提示:氧化剂是CuSO4,还原剂是Fe,氧化产物是FeSO4,还原产物是Cu。(3)通过上面的结论,对于一个氧化还原反应,如何判断物质的氧化性、还原性的相对强弱 提示:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。2.根据金属活动性顺序比较物质的氧化性、还原性强弱【实验情境】钠与冷水反应剧烈,与酸反应极为迅速,产生氢气;镁与冷水反应缓慢,与沸水反应迅速,与酸反应剧烈,产生氢气;铝在常温或加热下遇水无明显现象,与酸反应迅速,产生氢气。【问题探究】通过上述实验现象总结钠、镁、铝的还原性强弱和对应阳离子氧化性的强弱。提示:根据反应的剧烈程度可知,还原性:钠>镁>铝,对应阳离子氧化性:Al3+>Mg2+>Na+。【探究总结】氧化性和还原性强弱的判断方法(1)根据氧化还原反应的方向判断氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物特点:“比什么性,找什么剂,产物之性小于剂”(2)根据元素的活动性顺序比较【典例示范】【典例】已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是 ( )①2W-+X2===2X-+W2 ②2Y-+W2===2W-+Y2 ③2X-+Z2===2Z-+X2A.还原性:X->Y- B.在Y-、X-、W-、Z-中Z-的还原性最强C.氧化性:Z2>W2 D.反应2Z-+Y2===2Y-+Z2能发生【解析】选C。在氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱:①中氧化性X2>W2,还原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,还原性X->Z-。所以氧化性大小:Z2>X2>W2>Y2,还原性大小:Y->W->X->Z-,D中反应不能发生。【延伸探究】向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否发生反应 提示:根据氧化性强弱:Z2>X2>W2>Y2可知,Y2与Z-和X-不能反应。【探究训练】1.(2025·广州高一检测)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列说法不正确的是 ( )A.Na2O2在上述反应中只作氧化剂B.Na2O2的氧化性大于Na2FeO4C.Na2FeO4处理水时,既能杀菌,又能在处理水时产生胶体净水D.2个FeSO4发生反应时,共有10个电子发生转移【解析】选A。在反应中2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,2个Fe由+2价升高到+6价,共升高8价,Na2O2中有2个-1价的O升高为0价,共升高2价,总共升高10价。Na2O2中有10个-1价的O降低为-2价,共降低10价,电子转移为10e-。根据分析可知,Na2O2在上述反应中既作氧化剂,也作还原剂,A错误;根据氧化还原反应中物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,在该反应中Na2O2是氧化剂,Na2FeO4是氧化产物,可知Na2O2的氧化性大于Na2FeO4,B正确;Na2FeO4具有强氧化性,处理废水时,能起杀菌作用,其还原产物Fe3+与水作用产生Fe(OH)3胶体,能在处理水时起净水作用,C正确;根据分析可知,2个FeSO4发生反应时,共有10个电子发生转移,D正确。2.(双选)(2025·淄博高一检测)已知有下列四个反应:①Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-②Cl2+FeI2===FeCl2+I2③Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-④Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O下列有关说法正确的是 ( )A.反应②③④中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2B.根据①②③可以得到还原性:I->Fe2+>Br-C.可以发生反应Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2D.在反应④中参加反应的Co2O3和体现还原性的HCl个数比为1∶2【解析】选B、D。①在Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-中,Fe元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,氧化剂为Cl2,氧化产物为Fe3+,还原剂为Fe2+,还原产物为Cl-,故氧化性:Cl2> Fe3+,还原性为Fe2+> Cl-;在②Cl2+FeI2===FeCl2+I2中,FeI2中I元素的化合价升高,Cl2中Cl元素的化合价降低,氧化剂为Cl2,氧化产物为I2,还原剂为I-,还原产物为Cl-,故氧化性Cl2> I2,还原性为I-> Cl-;③在Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-中,Fe元素的化合价升高,Br2中Br元素的化合价降低,氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,还原剂为Fe2+,还原产物为Br-,故氧化性:Br2> Fe3+,还原性为Fe2+> Br-;④在Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O中,HCl中Cl元素的化合价升高,Co2O3中Co元素的化合价降低,氧化剂为Co2O3,氧化产物为Cl2,还原剂为Cl-,还原产物为Co2+,故氧化性:Co2O3>Cl2,还原性为Cl-> Co2+,据此回答。由分析知,反应②③④中的氧化产物分别是I2、Fe3+、Cl2,A错误;由分析知,根据①②③可以得到还原性:I->Fe2+>Br-,B正确;由③知,还原性:Fe2+> Br-,与Cl2反应时Fe2+先发生反应,故无法进行Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2,C错误;在反应④中,6个HCl中只有2个HCl被氧化,故参加反应的Co2O3和体现还原性的HCl个数比为1∶2,D正确。探究任务三 氧化还原反应的基本规律及其应用【生活情境】石绿的主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],铜在空气中被氧化发生反应:CO2+2Cu+O2+H2O ===Cu2(OH)2CO3。O2为氧化剂,Cu为还原剂,Cu2(OH)2CO3既是氧化产物又是还原产物。【问题探究】1.试比较下列反应物和生成物中氧化性、还原性的强弱。①Fe+CuSO4===FeSO4+Cu②2Fe+3Cl22FeCl3提示:在反应①中,Fe是还原剂,CuSO4 是氧化剂,FeSO4是氧化产物,Cu是还原产物,故还原性:Fe>Cu;氧化性:CuSO4>FeSO4。在反应②中,Fe是还原剂,Cl2 是氧化剂,FeCl3既是氧化产物又是还原产物,故还原性:Fe>FeCl3;氧化性:Cl2>FeCl3。2.已知氧化还原反应KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,某同学对该氧化还原反应的分析为该同学的分析是否正确 提示:不正确。该反应为氯元素不同价态之间的氧化还原反应,应遵循价态归中规律,高价降低,低价升高,但互不交叉,正确的分析为其中KClO3为氧化剂,HCl为还原剂,同时又起酸性作用。3.PbO2、KMnO4、Cl2的氧化性依次减弱。反应5Pb2++2Mn+2H2O===5PbO2+2Mn2++4H+在水溶液中能否发生 提示:不能。因为氧化性:PbO2>KMnO4>Cl2,该反应不符合反应规律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。【探究总结】氧化还原反应的基本规律1.守恒规律氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应)。【点拨】氧化还原反应中电子守恒计算的一般流程(1)找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。(2)定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。(3)列等式:根据已知化学计量数及电子得失守恒列出等式,n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。2.强弱规律应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂(或还原剂)与有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。3.先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。4.价态规律(1)高低规律:元素最高价态:只有氧化性。元素中间价态:既有氧化性又有还原性。元素最低价态:只有还原性。应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。(2)归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”,如:(√)(×)(3)歧化规律:同种元素的中间价态生成高价和低价,即中间价→高价+低价。Cl2+H2O===HCl+HClO (√)【拓展提升】化合价只靠近不交叉的三种情况【探究训练】(2025·聊城高一检测)回答下列问题。(1)查阅资料可知,铜和浓H2SO4共热,发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为 ,其中H2SO4在反应中表现 。 (2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+由此可以确定Ce4+、Sn4+、Fe3+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是 。 【解析】(1)在Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中Cu的化合价由0价升高到+2价,作为还原剂,H2SO4中S的化合价由+6价降低到+4价,作为氧化剂,表现出氧化性,由于2个H2SO4中只有1个H2SO4的化合价降低,故氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中有盐和水生成,故H2SO4除了氧化性以外还表现出酸性。(2)在Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+中Ce4+的化合价降低,作为氧化剂,Fe3+作为氧化产物,故氧化性:Ce4+>Fe3+,在Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+中Fe3+的化合价降低,作为氧化剂,Sn4+作为氧化产物,故氧化性:Fe3+>Sn4+,故Ce4+、Sn4+、Fe3+三种离子的氧化性由强到弱的顺序为Ce4+>Fe3+>Sn4+。答案:(1) 1∶1 氧化性、酸性 (2)Ce4+>Fe3+>Sn4+课堂学业达标1.下列化学方程式中,HCl作为氧化剂的是 ( )A.Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2OB.Fe+2HCl===FeCl2+H2↑C.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2OD.Cl2+H2O===HCl+HClO【解析】选B。没有元素的化合价变化,只体现HCl的酸性,故A不选;HCl中H元素的化合价降低,则HCl作氧化剂,故B选;HCl中部分Cl元素的化合价升高,则HCl作还原剂,故C不选;Cl元素的化合价既有升高也有降低,氯气既是氧化剂又是还原剂,HCl是还原产物,故D不选。【方法规律】氧化还原反应相关概念之间的关系2.已知反应2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,则下列判断正确的是 ( )A.该反应是置换反应 B.该反应中化合物作还原剂C.还原性:Cu>Fe2+ D.氧化性:CuCl2>FeCl3【解析】选C。该反应是氧化还原反应,因只有单质参加反应,没有单质生成,不是置换反应,A错误;该反应中FeCl3是氧化剂,Cu是还原剂,B错误;由反应可知还原性:Cu>Fe2+,氧化性:FeCl3>CuCl2,C正确,D错误。3.用下列方法均可制得氧气:①2KClO32KCl+3O2↑②2HgO2Hg+O2↑③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为 ( )A.3∶1∶1 B.3∶1∶4 C.1∶1∶1 D.2∶1∶1【解析】选C。三个反应反应物中都是氧元素失电子生成的O2,氧元素由-2价→0价。当三个反应都制得相同质量O2时,转移的电子数都相等,C项正确。4.(双选)已知反应:①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2;②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;③2KBrO3+Cl2===2KClO3+Br2。下列说法正确的是 ( )A.氧化性由弱到强的顺序为Br2B.上述三个反应都是氯元素得电子C.反应②中氧化剂与还原剂的个数之比为1∶6D.反应③中若1个KBrO3参与反应,则还原剂失去5个电子【解析】选A、D。反应①中氧化剂是氯气,氧化产物是溴单质,所以氯气的氧化性大于溴单质,②中氧化剂是KClO3,氧化产物是Cl2,KClO3的氧化性大于Cl2,③中氧化剂是KBrO3,氧化产物是KClO3,所以KBrO3的氧化性大于KClO3,氧化性由弱到强的顺序为Br25.(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、Al3+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。 (2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):①NO+HNO3→N2O3+H2O②NH3+NO→HNO2+H2O③N2O4+H2O→HNO3+HNO2其中你认为一定不可能实现的是 。 (3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是 。 ①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2===2FeCl3③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的 做氧化剂。 【解析】(1)元素处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性,处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、Al3+,只有还原性的是I-、S2-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间,则②不能实现。(3)由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I->Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+>Cl-;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl->Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,FeCl3只可氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。答案:(1)Fe3+、Mg2+、Al3+ I-、S2- Fe2+、S(2)② (3)KMnO4 FeCl36.分析下列氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。(1)CuO+COCu+CO2氧化剂: ,还原剂: , 氧化产物: ,还原产物: 。 (2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O氧化剂: ,还原剂: , 氧化产物: ,还原产物: 。 【解析】(1)CuO中的铜元素由+2价降低到0价,得到电子,被还原,CuO是氧化剂,Cu是还原产物;CO中的碳元素由+2价升高到+4价,失去电子,被氧化,CO是还原剂,CO2是氧化产物。(2)铜元素由0价升高到+2价,失去电子,被氧化,铜是还原剂,Cu(NO3)2是氧化产物;HNO3中的氮元素由+5价降低到+4价,得到电子,被还原,HNO3是氧化剂,NO2是还原产物。答案:(1)CuO CO CO2 Cu(2)HNO3 Cu Cu(NO3)2 NO2(共70张PPT)第2课时 氧化剂和还原剂01020403备课教学指导课前自主学习课堂学业达标课堂合作探究课程标准 素养目标1.通过对化学反应和元素化合价的分析,使学生能从化合价变化和电子转移认识并建立氧化剂、还原剂的概念。 2.知道常见的氧化剂和还原剂。 3.依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证。 1.从化合价变化和电子转移视角认识氧化还原反应,判断氧化剂与还原剂,能从宏观和微观相结合的视角分析与解释。(宏观辨识与微观探析)2.从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验进行实验探究氧化还原反应。(科学探究与创新意识)01备课教学指导【教学建议】1.氧化剂和还原剂(1)建议先给出一些熟悉的化学反应,让学生判断哪些是氧化还原反应,从元素化合价的变化分析具体物质的变化情况及在反应中的作用,建立氧化剂和还原剂的概念,明确氧化剂、还原剂与电子得失、化合价变化的关系。通过分析物质所含的元素的化合价来确定哪些物质具有氧化性可作氧化剂,哪些物质具有还原性可作还原剂,理顺氧化还原反应中各个概念之间的关系。(2)建立概念之后,教师可以先让学生分析哪些物质能作氧化剂或者还原剂,尝试说出相关的理由,然后教师通过演示实验来帮助学生验证他们的假设。最后介绍常见的氧化剂和还原剂,分析这些物质在反应前后常见的化合价变化,正确分析它们的氧化性和还原性及对应的还原产物和氧化产物,并由浅入深举例练习,让学生加深对概念的理解。2.氧化性和还原性强弱比较规律对氧化还原反应基本规律的讲解一般结合具体的氧化还原反应进行分析,如介绍通过化学方程式比较还原性强弱时,常通过分析金属单质之间的置换反应,得出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。【情境导引】模式一:苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为黄色(Fe3+)。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生,该过程中维生素C作还原剂。【思考】(1)三价铁离子在发生氧化还原反应时,一般作什么剂 (2)维生素C具有氧化性还是还原性 提示:(1)氧化剂。(2)还原性。模式二:“84”消毒液的主要成分为次氯酸钠(NaClO),可以作为医院病房或器具的一种有效杀菌剂。判断司机是否酒后驾车,用的是K2Cr2O7,它是一种橙红色化合物,当它在酸性条件下生成三价铬时,颜色变为绿色。让司机对填充了吸附有酸化的K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气,若发现硅胶变色达到一定程度即可证明司机是酒后驾车。【思考】(1)“84”消毒液和K2Cr2O7均表现什么性质 (2)酒精应该具有什么性质 提示:“84”消毒液和K2Cr2O7,Cl元素和Cr元素的化合价均降低表现氧化性;酒精被氧化表现还原性。02课前自主学习学习任务一 氧化剂与还原剂任务驱动:人体血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐,则使血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而丧失其生理功能,临床证明服用维生素C可以解毒,维生素C和亚硝酸盐各具有什么性质 1.含义(1)氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的___________的反应物。(2)还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的___________的反应物。化合价降低化合价升高2.性质和变化(1)氧化剂具有_____性,被_____,发生还原反应;(2)还原剂具有_____性,被_____,发生_____反应。【想一想】氧化还原反应中的反应物不是氧化剂,就一定是还原剂。这种说法是否正确 提示:不正确。氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同种物质,也可以是不同种物质。如过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。氧化还原还原氧化氧化3.常见的氧化剂和还原剂项目 分类 实例常见 的氧 化剂 _______________ 卤素单质、O2等某些阳离子 ___________等_________________ _______________ 某些含氧化合物:MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等;氧化性酸:浓硫酸、硝酸;某些盐:KMnO4、KClO3、FeCl3等活泼非金属单质Fe3+、Cu2+含高价态或较高价态元素的化合物项目 分类 实例常见的 还原剂 活泼金属单质 Na、Mg、Al、Zn等非金属单质 H2、C、P等含较低价态元素的化合物 某些氧化物:CO、SO2;还原性酸:HCl、H2S;某些盐:KI、Na2S、FeSO4等学习任务二 氧化性与还原性任务驱动:氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性,氧化性和还原性与元素价态有怎样的关系呢 1.含义(1)氧化性:氧化剂所表现出的_______的性质。(2)还原性:还原剂所表现出的_______的性质。得电子失电子2.与元素价态的关系(1)元素处于最高价态时只有_____性。(2)元素处于最低价态时只有_____性。(3)元素处于中间价态时_____________________。氧化还原既有氧化性又有还原性【理解辨析】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)反应2Na+Cl2 2NaCl中,Cl2得到电子,则Cl2是还原剂。( )提示:Cl2化合价由0降低变为-1,作氧化剂。(2)在反应中,氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应。( )提示:氧化剂被还原,发生还原反应;还原剂被氧化,发生氧化反应。(3)HCl在反应中既可以作氧化剂又可以作还原剂。( )提示:HCl中H为+1价,为最高价态,可作氧化剂,如在与金属的置换反应中;HCl中Cl为-1价,为最低价态,可作还原剂,如可被强氧化剂氧化为Cl2。××√(4)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。( )提示:金属阳离子处于中间价态如Fe2+,既有氧化性又有还原性。(5)金属元素的原子失去电子的数目越多,该金属的还原性越强。( )提示:金属的还原性强弱与失电子难易程度有关,与数目无关,如K失去1个电子变为K+而Mg失去2个电子变为Mg2+,Mg比K失电子多,但还原性:K>Mg。(6)元素处于最高价时,一定具有强氧化性。( )提示:钾元素的+1价为最高价,但K+氧化性很弱。(7)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性。( )提示:金属只有正价,故金属单质只有还原性;非金属通常有正价也有负价,故非金属单质既可以有氧化性,又可以有还原性。××××03课堂合作探究探究任务一 从氧化性、还原性的视角研究物质的性质【实验情境】酸性KMnO4溶液与KI溶液的反应【问题探究】1.预测性质从化合价的角度预测KMnO4和KI具有氧化性还是具有还原性 提示:KMnO4中锰元素的化合价为+7价,具有氧化性,KI中碘元素的化合价为-1价,具有还原性。2.实验验证向酸性高锰酸钾溶液中滴入KI溶液,观察到产生的现象是溶液由紫色变为棕黄色。根据观察到的现象,能说明有新物质生成吗 为什么 提示:高锰酸钾溶液为紫色溶液,KI溶液为无色溶液,观察到溶液由紫色变为棕黄色,说明有新物质生成。3.解释和结论(1)请从元素化合价的视角解释产生此种现象的原因。提示:反应中,酸性高锰酸钾中锰元素由+7价被还原生成Mn2+,KI中的碘元素由-1价被氧化生成碘单质。(2)根据实验现象能得出KMnO4和KI在反应中作氧化剂还是还原剂吗 体现了氧化性还是还原性 提示:高锰酸钾具有氧化性,作氧化剂;KI具有还原性,作还原剂。4.迁移应用如果换成K2Cr2O7和H2S进行实验,K2Cr2O7为橙色,通入H2S后溶液颜色由橙色变为绿色(Cr3+),试判断K2Cr2O7具有氧化性还是具有还原性。请说明理由。提示:K2Cr2O7中铬元素的化合价为+6价,H2S中硫元素的化合价为-2价,由实验现象[通入H2S后溶液由橙色(K2Cr2O7为橙色)变为绿色(Cr3+为绿色)]可知,K2Cr2O7中铬元素的化合价由+6价变为+3价,K2Cr2O7在反应中作氧化剂,具有氧化性。【探究总结】1.氧化还原反应的有关概念及其联系记忆口诀:氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。2.在同一氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。【探究训练】1.下列转化必须加入氧化剂才能进行的是 ( )A.HC→CO2 B.Mn→Mn2+ C.Fe2+→Fe3+ D.Na2O2→O2【解析】选C。必须加入氧化剂才能进行,则选项中的物质为还原剂,还原剂中某元素的化合价升高,以此来解答。A.HC→CO2元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故A错误;B.Mn→Mn2+,Mn元素化合价降低,被还原,应加入还原剂,故B错误;C.Fe2+→Fe3+,Fe元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故C正确;D.Na2O2→O2,过氧化钠可与水、二氧化碳反应生成氧气,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故D错误。√√√【解析】选C、D。Na2O2既作氧化剂也作还原剂,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1,A不选;S转化为Na2S,S元素化合价降低,S作氧化剂,有2个,S转化为Na2SO3,S作还原剂,有1个,氧化剂与还原剂的个数之比为2∶1,B不选; SiO2转化为Si,化合价降低,作氧化剂,有1个,C转化为CO,化合价升高,作还原剂,有2个,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2,C选;MnO2转化为MnCl2,Mn元素化合价降低,作氧化剂,有1个,HCl转化为Cl2,Cl元素化合价升高,HCl作还原剂,有2个,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2,D选。探究任务二 氧化性、还原性的强弱比较1.同一反应中氧化性、还原性的强弱比较【实验情境】实验1:向CuSO4溶液中加入铁钉时,铁钉表面有红色物质生成,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,其反应的化学方程式为CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。实验2:如果把铜片加入FeSO4溶液中,则较长时间观察不到有明显现象发生。【问题探究】(1)综合上述实验,分析氧化性、还原性强弱。氧化性:Cu2+__Fe2+,还原性:Fe__Cu。(2)指出该反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。提示:氧化剂是CuSO4,还原剂是Fe,氧化产物是FeSO4,还原产物是Cu。(3)通过上面的结论,对于一个氧化还原反应,如何判断物质的氧化性、还原性的相对强弱 提示:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。>>2.根据金属活动性顺序比较物质的氧化性、还原性强弱【实验情境】钠与冷水反应剧烈,与酸反应极为迅速,产生氢气;镁与冷水反应缓慢,与沸水反应迅速,与酸反应剧烈,产生氢气;铝在常温或加热下遇水无明显现象,与酸反应迅速,产生氢气。【问题探究】通过上述实验现象总结钠、镁、铝的还原性强弱和对应阳离子氧化性的强弱。提示:根据反应的剧烈程度可知,还原性:钠>镁>铝,对应阳离子氧化性:Al3+> Mg2+>Na+。【探究总结】氧化性和还原性强弱的判断方法(1)根据氧化还原反应的方向判断氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物特点:“比什么性,找什么剂,产物之性小于剂”(2)根据元素的活动性顺序比较【典例示范】【典例】已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是 ( )①2W-+X2===2X-+W2 ②2Y-+W2===2W-+Y2 ③2X-+Z2===2Z-+X2A.还原性:X->Y- B.在Y-、X-、W-、Z-中Z-的还原性最强C.氧化性:Z2>W2 D.反应2Z-+Y2===2Y-+Z2能发生√【解析】选C。在氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱:①中氧化性X2>W2,还原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,还原性X->Z-。所以氧化性大小:Z2>X2>W2>Y2,还原性大小:Y->W->X->Z-,D中反应不能发生。【延伸探究】向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否发生反应 提示:根据氧化性强弱:Z2>X2>W2>Y2可知,Y2与Z-和X-不能反应。【探究训练】1.(2025·广州高一检测)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+ 2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列说法不正确的是 ( )A.Na2O2在上述反应中只作氧化剂B.Na2O2的氧化性大于Na2FeO4C.Na2FeO4处理水时,既能杀菌,又能在处理水时产生胶体净水D.2个FeSO4发生反应时,共有10个电子发生转移√【解析】选A。在反应中2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4 +O2↑,2个Fe由+2价升高到+6价,共升高8价,Na2O2中有2个-1价的O升高为0价,共升高2价,总共升高10价。Na2O2中有10个-1价的O降低为-2价,共降低10价,电子转移为10e-。根据分析可知,Na2O2在上述反应中既作氧化剂,也作还原剂,A错误;根据氧化还原反应中物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,在该反应中Na2O2是氧化剂,Na2FeO4是氧化产物,可知Na2O2的氧化性大于Na2FeO4,B正确;Na2FeO4具有强氧化性,处理废水时,能起杀菌作用,其还原产物Fe3+与水作用产生Fe(OH)3胶体,能在处理水时起净水作用,C正确;根据分析可知,2个FeSO4发生反应时,共有10个电子发生转移,D正确。2.(双选)(2025·淄博高一检测)已知有下列四个反应:①Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl- ②Cl2+FeI2===FeCl2+I2③Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br- ④Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O下列有关说法正确的是 ( )A.反应②③④中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2B.根据①②③可以得到还原性:I->Fe2+>Br-C.可以发生反应Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2D.在反应④中参加反应的Co2O3和体现还原性的HCl个数比为1∶2√√【解析】选B、D。①在Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-中,Fe元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,氧化剂为Cl2,氧化产物为Fe3+,还原剂为Fe2+,还原产物为Cl-,故氧化性:Cl2> Fe3+,还原性为Fe2+> Cl-;在②Cl2+FeI2===FeCl2+I2中,FeI2中I元素的化合价升高,Cl2中Cl元素的化合价降低,氧化剂为Cl2,氧化产物为I2,还原剂为I-,还原产物为Cl-,故氧化性Cl2> I2,还原性为I-> Cl-;③在Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-中,Fe元素的化合价升高,Br2中Br元素的化合价降低,氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,还原剂为Fe2+,还原产物为Br-,故氧化性:Br2> Fe3+,还原性为Fe2+> Br-;④在Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O中,HCl中Cl元素的化合价升高,Co2O3中Co元素的化合价降低,氧化剂为Co2O3,氧化产物为Cl2,还原剂为Cl-,还原产物为Co2+,故氧化性:Co2O3>Cl2,还原性为Cl-> Co2+,据此回答。由分析知,反应②③④中的氧化产物分别是I2、Fe3+、Cl2,A错误;由分析知,根据①②③可以得到还原性:I->Fe2+>Br-,B正确;由③知,还原性:Fe2+> Br-,与Cl2反应时Fe2+先发生反应,故无法进行Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2,C错误;在反应④中,6个HCl中只有2个HCl被氧化,故参加反应的Co2O3和体现还原性的HCl个数比为1∶2,D正确。探究任务三 氧化还原反应的基本规律及其应用【生活情境】石绿的主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],铜在空气中被氧化发生反应:CO2+2Cu+O2+H2O ===Cu2(OH)2CO3。O2为氧化剂,Cu为还原剂,Cu2(OH)2CO3既是氧化产物又是还原产物。【问题探究】1.试比较下列反应物和生成物中氧化性、还原性的强弱。①Fe+CuSO4===FeSO4+Cu②2Fe+3Cl2 2FeCl3提示:在反应①中,Fe是还原剂,CuSO4 是氧化剂,FeSO4是氧化产物,Cu是还原产物,故还原性:Fe>Cu;氧化性:CuSO4>FeSO4。在反应②中,Fe是还原剂,Cl2 是氧化剂,FeCl3既是氧化产物又是还原产物,故还原性:Fe>FeCl3;氧化性:Cl2>FeCl3。2.已知氧化还原反应KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,某同学对该氧化还原反应的分析为该同学的分析是否正确 提示:不正确。该反应为氯元素不同价态之间的氧化还原反应,应遵循价态归中规律,高价降低,低价升高,但互不交叉,正确的分析为其中KClO3为氧化剂,HCl为还原剂,同时又起酸性作用。3.PbO2、KMnO4、Cl2的氧化性依次减弱。反应5Pb2++2Mn+2H2O=== 5PbO2+2Mn2++4H+在水溶液中能否发生 提示:不能。因为氧化性:PbO2>KMnO4>Cl2,该反应不符合反应规律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。【探究总结】氧化还原反应的基本规律1.守恒规律氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应)。【点拨】氧化还原反应中电子守恒计算的一般流程(1)找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。(2)定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。(3)列等式:根据已知化学计量数及电子得失守恒列出等式,n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。2.强弱规律应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂(或还原剂)与有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。3.先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。4.价态规律(1)高低规律:元素最高价态:只有氧化性。元素中间价态:既有氧化性又有还原性。元素最低价态:只有还原性。应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。(2)归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”,如:(√)(×)(3)歧化规律:同种元素的中间价态生成高价和低价,即中间价→高价+低价。Cl2+H2O===HCl+HClO (√)【拓展提升】化合价只靠近不交叉的三种情况【探究训练】(2025·聊城高一检测)回答下列问题。(1)查阅资料可知,铜和浓H2SO4共热,发生反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为 ,其中H2SO4在反应中表现 。 (2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+由此可以确定Ce4+、Sn4+、Fe3+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是 。 【解析】(1)在Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O中Cu的化合价由0价升高到+2价,作为还原剂,H2SO4中S的化合价由+6价降低到+4价,作为氧化剂,表现出氧化性,由于2个H2SO4中只有1个H2SO4的化合价降低,故氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O反应中有盐和水生成,故H2SO4除了氧化性以外还表现出酸性。(2)在Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+中Ce4+的化合价降低,作为氧化剂,Fe3+作为氧化产物,故氧化性:Ce4+>Fe3+,在Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+中Fe3+的化合价降低,作为氧化剂,Sn4+作为氧化产物,故氧化性:Fe3+>Sn4+,故Ce4+、Sn4+、Fe3+三种离子的氧化性由强到弱的顺序为Ce4+>Fe3+>Sn4+。答案:(1) 1∶1 氧化性、酸性 (2)Ce4+>Fe3+>Sn4+04课堂学业达标1.下列化学方程式中,HCl作为氧化剂的是 ( )A.Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O B.Fe+2HCl===FeCl2+H2↑C.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O D.Cl2+H2O===HCl+HClO【解析】选B。没有元素的化合价变化,只体现HCl的酸性,故A不选;HCl中H元素的化合价降低,则HCl作氧化剂,故B选;HCl中部分Cl元素的化合价升高,则HCl作还原剂,故C不选;Cl元素的化合价既有升高也有降低,氯气既是氧化剂又是还原剂,HCl是还原产物,故D不选。√【方法规律】氧化还原反应相关概念之间的关系2.已知反应2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,则下列判断正确的是 ( )A.该反应是置换反应 B.该反应中化合物作还原剂C.还原性:Cu>Fe2+ D.氧化性:CuCl2>FeCl3【解析】选C。该反应是氧化还原反应,因只有单质参加反应,没有单质生成,不是置换反应,A错误;该反应中FeCl3是氧化剂,Cu是还原剂,B错误;由反应可知还原性:Cu>Fe2+,氧化性:FeCl3>CuCl2,C正确,D错误。√【解析】选C。三个反应反应物中都是氧元素失电子生成的O2,氧元素由-2价→0价。当三个反应都制得相同质量O2时,转移的电子数都相等,C项正确。√4.(双选)已知反应:①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2;②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;③2KBrO3+Cl2===2KClO3+Br2。下列说法正确的是 ( )A.氧化性由弱到强的顺序为Br2B.上述三个反应都是氯元素得电子C.反应②中氧化剂与还原剂的个数之比为1∶6D.反应③中若1个KBrO3参与反应,则还原剂失去5个电子√√【解析】选A、D。反应①中氧化剂是氯气,氧化产物是溴单质,所以氯气的氧化性大于溴单质,②中氧化剂是KClO3,氧化产物是Cl2,KClO3的氧化性大于Cl2,③中氧化剂是KBrO3,氧化产物是KClO3,所以KBrO3的氧化性大于KClO3,氧化性由弱到强的顺序为Br25.(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、Al3+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。 (2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):①NO+HNO3→N2O3+H2O②NH3+NO→HNO2+H2O③N2O4+H2O→HNO3+HNO2其中你认为一定不可能实现的是 。 (3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是 。 ①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2===2FeCl3③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的 做氧化剂。 【解析】(1)元素处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性,处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、Al3+,只有还原性的是I-、S2-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间,则②不能实现。(3)由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I->Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+> Cl-;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl->Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,FeCl3只可氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。答案:(1)Fe3+、Mg2+、Al3+ I-、S2- Fe2+、S(2)② (3)KMnO4 FeCl36.分析下列氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。(1)CuO+CO Cu+CO2氧化剂: ,还原剂: , 氧化产物: ,还原产物: 。 (2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O氧化剂: ,还原剂: , 氧化产物: ,还原产物: 。 【解析】(1)CuO中的铜元素由+2价降低到0价,得到电子,被还原,CuO是氧化剂,Cu是还原产物;CO中的碳元素由+2价升高到+4价,失去电子,被氧化, CO是还原剂,CO2是氧化产物。(2)铜元素由0价升高到+2价,失去电子,被氧化,铜是还原剂,Cu(NO3)2是氧化产物;HNO3中的氮元素由+5价降低到+4价,得到电子,被还原,HNO3是氧化剂,NO2是还原产物。答案:(1)CuO CO CO2 Cu(2)HNO3 Cu Cu(NO3)2 NO2(共55张PPT)第三节 氧化还原反应第1课时 氧化还原反应01020403备课教学指导课前自主学习课堂学业达标课堂合作探究课程标准 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。 3.会用双线桥法和单线桥法表示电子转移的方向和数目。 1.通过对氧化还原反应概念及本质认识,能用双线桥法和单线桥法表征物质及其变化,从而从宏观和微观相结合的视角分析氧化还原反应。(宏观辨识与微观探析)2.通过对氧化还原反应的本质是电子的转移的学习,能认识物质是运动和变化的,概括氧化还原反应的本质和规律。(变化观念与平衡思想)01备课教学指导【教学建议】1.氧化还原反应建议教师引导学生从简单熟悉的化学反应入手,先从最直观的角度得氧、失氧开始分析,然后过渡到化合价的变化,再深入分析到电子转移,一环紧扣一环地完成对氧化还原反应的认识过程。2.电子转移的表示方法建议教师引导学生从典型例题入手,让学生理解单线桥法和双线桥法的表示步骤和要点,通过练习加深理解,明确两种表示方法的异同。本部分内容只要求学生掌握其方法即可,不要做过深的拓展,不宜练习复杂氧化还原反应方程式的电子转移。3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系要在老师的指导下引导学生从化合价是否变化的角度讨论,注意做好引导,使学生根据实例自己归纳总结出氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。【情境导引】模式一:从天然气的燃烧、钢铁生锈,到火箭的发射,都发生着氧化还原反应。我们的周围及身体内,时时刻刻都在发生着氧化还原反应。【思考】(1)什么是氧化还原反应 (2)氧化还原反应与初中学习的四种基本反应类型有什么关系 提示:(1)凡是反应前后有元素的化合价发生变化的化学反应都是氧化还原反应。(2)置换反应都属于氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应;分解反应、化合反应有一部分属于氧化还原反应。模式二:罐头厂在装食品罐头时,通常要添加一些对人体无害的防腐剂,防止食物被空气中的氧气氧化而变质。【思考】防腐剂的作用是什么,具有什么性质 提示:防腐剂可防止食物被空气中的氧气氧化而变质,则防腐剂应具有还原性。02课前自主学习学习任务一 从不同角度认识氧化还原反应任务驱动:2025年2月11日,长征八号改运载火箭在文昌航天发射场点火起飞,将卫星互联网低轨02组卫星顺利送入预定轨道,成功完成发射任务。火箭发射时涉及燃料的燃烧。如氢气燃烧的化学方程式为2H2+O22H2O,该反应为氧化还原反应。如何从化合价的变化上理解氧化还原反应呢 1.从得氧、失氧的角度(1)得氧、失氧的分析。(2)从得氧、失氧的角度分析氧化反应、还原反应。(3)结论:氧化还原反应是反应过程中_________的化学反应。有氧得失2.从化合价升降的角度(1)化合价变化的分析。(2)从化合价变化的角度认识氧化反应和还原反应。(3)结论:氧化还原反应是反应过程中元素化合价_______的化学反应。(4)氧化还原反应的特征:有元素_______的变化。有变化化合价学习任务二 氧化还原反应的本质任务驱动:氧化还原反应在反应前后元素的化合价发生变化,元素化合价变化与元素原子之间的电子得失有何内在联系呢 1.有电子得失的反应(1)电子得失分析。(2)从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应。在反应中发生了电子的得失。2.有电子对偏移的反应:如H2+Cl2 2HCl。(1)在该反应中,氢原子和氯原子各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,生成HCl。(2)氢元素的化合价_____,电子对_____氢原子,被氧化,发生_____反应。(3)氯元素的化合价_____,电子对_____氯原子,被还原,发生_____反应。在该反应中发生了共用电子对的偏移。3.氧化还原反应的本质是电子的转移失去(或偏离)电子的反应为氧化反应,得到(或偏向)电子的反应为还原反应。升高偏离氧化降低偏向还原【做一做】在反应Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe中 元素的化合价升高,该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”);而 元素的化合价降低,则该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”)。 提示:Al(或铝) 失 氧化 Fe(或铁) 得 还原学习任务三 氧化还原反应电子转移的表示方法任务驱动:如何根据电子得失表示氧化还原反应的电子转移呢 有哪些表示方法 1.双线桥法2.单线桥法【理解辨析】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)氧化还原反应一定有氧元素参加。 ( )提示:氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,因此与是否有氧元素参与反应无关。(2)在氧化还原反应中可能只有元素的化合价的升高,而无元素化合价的降低。 ( )提示:元素化合价升降是氧化还原反应的特征。××(3)Na2O+H2O===2NaOH属于氧化还原反应。( )提示:此反应中各元素的化合价均没有发生变化,因此为非氧化还原反应。(4)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应。( )提示:有单质参加的化合反应中单质化合价肯定发生了变化,故属于氧化还原反应。×√03课堂合作探究探究任务一 氧化还原反应【实验情境】观察下面两个实验,分析反应类型与氧化还原反应的关系。【问题探究】1.对氧化还原反应的理解(1)上述两个实验中的反应是否为氧化还原反应 判断依据是什么 氧化还原的本质是什么 提示:硫酸钠与氯化钡的反应是非氧化还原反应,铝和硫酸的反应是氧化还原反应;铝和硫酸的反应中铝元素的化合价升高,氢元素的化合价降低;氧化还原反应本质是电子的转移。(2)在反应2KClO3 2KCl+3O2↑中,哪种元素被氧化,哪种元素被还原 提示:氧元素被氧化,氯元素被还原。反应中元素化合价的变化情况为2K 2K+3↑,化合价升高的元素被氧化,即氧元素;化合价降低的元素被还原,即氯元素。(3)在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低 提示:不会。氧化还原反应中化合价升高与降低必然同时发生,不能独立存在。2.氧化还原反应与四大基本反应类型的关系(1)四大基本反应类型中一定属于氧化还原反应的有 ,一定不是氧化还原反应的有 ,可能是氧化还原反应的有 、 。 提示:置换反应 复分解反应 化合反应 分解反应。置换反应反应前后的化合价一定发生改变,一定属于氧化还原反应。复分解反应是两种化合物相互交换成分,重新组合为两种新的化合物的反应,没有元素化合价的变化,一定不是氧化还原反应,属于非氧化还原反应。有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。故化合反应、分解反应可能是氧化还原反应。(2)置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗 说明你的理由。提示:正确。因为单质中元素的化合价为0价,化合物中元素的化合价一定不是0价,所以在这几类反应中,反应前后都有元素化合价的变化,均属于氧化还原反应。【探究总结】1.氧化还原反应概念间的联系【特别提醒】(1)原子失去1个电子,元素的化合价就升高1价;(2)原子得到1个电子,元素的化合价就降低1价。2.氧化还原反应中的4个“不一定”(1)一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如+H2O===H+HO中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。(3)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相互转化不属于氧化还原反应。(4)某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如HCl→Cl2是被氧化。【探究训练】1.(2024·山东等级考)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 ( )A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚√【解析】选B。湖笔,以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;宣纸,以楮树皮为原料,得到纸浆纤维,从而制作宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;端砚以端石为原料经过采石、维料制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意。2.(双选)下列变化过程中,属于氧化反应的是 ( )A.Fe→Fe2+ B.CO→CO2 C.N2O5 →HNO3 D.NaClO3 →Cl2【解析】选A、B。在氧化反应中元素化合价升高被氧化。Fe→Fe2+中铁元素化合价由0价升高为+2价,化合价升高被氧化,A符合题意;CO→CO2中碳元素化合价由+2价升高为+4价,化合价升高被氧化,B符合题意;N2O5和HNO3中氮元素的化合价均为+5价,不存在元素化合价变化,C不符合题意; NaClO3→Cl2中氯的化合价由+5价降低为0价,元素化合价降低被还原,D不符合题意。√√√探究任务二 氧化还原反应电子转移的表示方法【生活情境】科学家们就是利用了氧化还原反应中电子的转移设计出了各式各样满足人们生活需要的电池。【问题探究】1.氧化还原反应中氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数之间有什么联系 提示:氧化剂得到的电子是还原剂失去的电子,即有得必有失,且氧化剂的得电子数和还原剂的失电子数相等。2. 中箭头指向的含义是什么 提示:指的是反应前后同一元素原子的电子转移情况,不表示转移的方向。【探究总结】1.双线桥法:先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。(1)得失电子数与化合价变化数及物质前的化学计量数有关。(2)双线桥法表示的步骤:①标价态:标出反应中化合价变化的元素。②画线桥:线桥跨过等号,从反应物指向生成物,起止为同一元素。③注得失:注明得失电子总数,且得失电子总数相等。例如:得失电子数用a×be-表示,其中a表示发生电子转移的原子个数;b表示单个原子得失电子的数值。例如:2.单线桥法表示的基本步骤(1)标价态:标出氧化还原反应前后同一元素的化合价,判断其升降,确定转移电子的元素、数目。(2)连单线:连接等式左边的失电子与得电子的元素,箭头由失电子的元素指向得电子的元素。箭头表明电子转移的方向。(3)注总数:箭头方向表示电子转移的方向,并标出转移的电子总数。不需标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。例如:【探究训练】1.(双选)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目不正确的是 ( )A. B.C. D.√√【解析】选B、D。两个S由0价降到-2价,得到2×2e-,一个S由0价升到+4价,失去4e-,A正确;2个Na由0价升到+1价,失去2×e-,2个H由+1价降到0价,得到2 ×e-,B错误;1个Cl由+5价降到0价,得到5 e-,5个Cl由-1价升到0价,失去5×e-,C正确;2个Cu由+2价降到0价,得到2×2e-,一个C由0价升到+4价,失去4e-,D错误。2.按要求回答下列问题。(1)用双线桥法标明电子转移方向及数目:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O。(2)用单线桥法标出下列方程式的电子转移的方向和数目:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OH2O2+KIO===H2O+O2+KI答案:(1)(2)04课堂学业达标1.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献不涉及氧化还原反应的是 ( )A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”B.《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”C.《周易参同契》中“胡粉投火中,色坏还为铅”D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”√【解析】选B。“曾青得铁则化为铜”Cu、Fe元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,故A不选;“凡石灰,经火焚炼为用”发生碳酸钙的分解反应,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故B选;“胡粉投火中,色坏还为铅”存在元素的化合价变化,发生氧化还原反应,故C不选;火药爆炸,属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,故D不选。2.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是 ( )A.一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原B.氧化还原反应的实质是电子的转移C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原D.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应√【解析】选B。氧化还原反应中可能是同一种元素价态的变化,A错误;氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,外部表现形式为化合价的升降,即氧化还原反应的实质是电子的转移,B正确;元素从化合态变为游离态时,该元素价态可能升高,也可能降低,该元素不一定被还原,C错误;同素异形体的转化中,有单质参加,也有单质生成,但不是氧化还原反应,D错误。√【解析】选B。A项中箭头方向标反;C项中Cu由0价升高到+2价,转移2e-,反应中部分N由+5价降低到+4价,转移2×e-;D项中汞元素由+2价降低到0价,得到2e-,氧元素由0价降低到-2价,得到2×2e-,故反应中共得到6e-,硫元素失去6e-。√【解析】选A。A项氯元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,同时氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,氧化还原反应在同一种元素中进行,而另外其他三个选项得失电子均在不同元素中进行。5.(双选)纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2,过程如图所示。下列说法正确的是( )A.过程Ⅰ发生的是分解反应B.过程Ⅱ发生的是置换反应C.反应中铁元素化合价不变D.整个过程总反应:2H2O 2H2↑+O2↑√√【易错提醒】氧化还原反应易错点(1)物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。(2)有元素化合价升降的化学反应,叫氧化还原反应。这样是用化合价升降的观点来分析氧化还原反应,氧化还原反应不一定要有氧参加。6.实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是 ( )A.NaNO2发生氧化反应 B.生成1分子N2时转移6个电子C.NH4Cl中的氮元素被还原 D.被氧化和被还原的元素是同一种元素√五 氧化还原反应【基础达标】(25分钟 30分)一、选择题(本题包括9小题,每小题2分,共18分)1.下列有关氧化还原反应的说法正确的是 ( )A.金属阳离子被还原不一定得到金属单质B.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂C.物质中某元素的化合价升高,则该物质只作还原剂D.有单质参加的反应都是氧化还原反应【解析】选A。金属阳离子被还原不一定得到金属单质,例如铁离子被还原可转化为亚铁离子,A正确;金属单质只能作还原剂,非金属单质可以作氧化剂和还原剂,例如Cl2等,B错误;物质中某元素的化合价升高,则该物质也不一定只作还原剂,例如高锰酸钾分解反应中高锰酸钾既是氧化剂也是还原剂,C错误;氧气与臭氧之间的转化,有单质参加和单质生成,但是没有化合价变化,不属于氧化还原反应,D错误。2.(2025·山东百师联盟高一检测)铜在潮湿的空气中生锈发生反应的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是 ( )A.该反应是氧化还原反应,有三种元素的化合价发生了变化B.O2失去电子,发生的是还原反应C.由此反应可知,化合反应一定是氧化还原反应D.Cu2(OH)2CO3可以溶于稀盐酸【解析】选D。该反应中只有Cu、O两种元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A错误;在反应中O2得到电子,发生还原反应,而Cu失去电子,发生氧化反应,B错误;化合反应不一定是氧化还原反应,如CaO与H2O的反应是化合反应,但不是氧化还原反应,C错误;Cu2(OH)2CO3属于碱式盐,能与盐酸反应生成CuCl2、CO2和H2O,D正确。3.已知某两种物质在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如图。则下列说法正确的是 ( )(说明:一种小球代表一种元素的原子)A.图中的反应物都是化合物B.该反应属于置换反应C.该反应属于非氧化还原反应D.该反应不符合质量守恒定律【解析】选B。根据示意图可知该反应为置换反应,属于氧化还原反应,符合质量守恒定律。4.(2025·东营高一检测)同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应称为歧化反应。下列反应中是歧化反应的是 ( )A.2NaNO3===2NaNO2+O2↑B.SO2+2H2S===3S+2H2OC.3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2OD.NH4NO3===N2O↑+2H2O【解析】选C。反应中N元素的化合价降低,O元素的化合价升高,不是歧化反应,故A不选;只有S元素的化合价变化,二氧化硫中S元素的化合价由+4价降低为0价,硫化氢中S元素的化合价由-2价升高为0价,不符合题意,为归中反应,故B不选;只有Cl元素的化合价变化,部分被氧化,部分被还原,是歧化反应,故C选;只有N元素的化合价变化,但N元素的化合价由+5价降低为+1价,N元素的化合价由-3价升高为+1价,不符合题意,为归中反应,故D不选。5.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是 ( )A.铝片与稀盐酸的反应B.甲烷与氧气的反应C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应【解析】选A。铝片与稀盐酸的反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应,A正确;B、C只属于氧化还原反应;D只属于离子反应。6.在下列三个化学反应中:①N2与O2在放电条件下生成NO;②4AgNO32Ag2O+4NO2↑+O2↑;③2NH4Cl+Ba(OH)2BaCl2+2NH3↑+2H2O。按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是 ( )A.①②③ B.②①③C.③②① D.③①②【解析】选A。①中氮元素由0价→+2价,被氧化;②中AgNO3中氮元素为+5价,NO2中氮元素为+4价,氮元素被还原;③中氮元素的化合价没有变化,故选A。【易错提醒】反应物所含元素发生氧化反应,也称被氧化;反应物所含元素发生还原反应,也称被还原。7.欲制备Na2S2O3,从氧化还原反应的角度分析,下列选项中合理的反应物是 ( )A.Na2SO3与SB.Na2S与SC.SO2与Na2SO4D.Na2SO3与Na2SO4【解析】选A。Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2价,从氧化还原反应的角度分析,反应物化合价有升高也有下降。Na2SO3与S反应若生成Na2S2O3,Na2SO3中S元素由+4价下降到+2价,硫单质中S元素由0价上升到+2价,A正确;Na2S与S反应若生成Na2S2O3,则只有化合价上升,B错误;SO2与Na2SO4反应若生成Na2S2O3,则只有化合价下降,C错误;Na2SO3与Na2SO4反应若生成Na2S2O3,则只有化合价下降,D错误。8.下列对氧化还原反应的分析中不合理的是 ( )A.Mg变成MgO时化合价升高,失去电子,因此Mg在该反应中被还原了B.石灰石受热分解的反应不是氧化还原反应C.CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4不属于氧化还原反应D.反应2H2O2H2↑+O2↑,H2O中元素的化合价既有升高,又有降低【解析】选A。A中镁失去电子被氧化了而不是被还原了;B、C中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应;D中氧元素的化合价升高了,氢元素的化合价降低了。9.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是 ( )A.KClO3在反应中得到电子B.KClO3被氧化C.H2C2O4在反应中被还原D.1个KClO3参加反应有2个电子转移【解析】选A。KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子被还原,A正确、B错误;H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,C错误;KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到1个电子,则1个KClO3参加反应有1个电子转移,D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)10.饮用水中的N会对人类健康产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O===10Na[Al(OH)4]+3N2↑。请回答下列问题。(1)上述反应中, Al(或铝) 元素的化合价升高,则该元素的原子 失去 (填“得到”或“失去”)电子;而 N(或氮) 元素的化合价降低,则该元素的原子被 还原 (填“氧化”或“还原”)。 (2)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目。答案: (2)【解析】题述反应中铝元素由0价变为+3价,化合价升高,相应原子失去电子,被氧化;氮元素由+5价变为0价,化合价降低,相应原子得到电子,被还原。【能力提升】(15分钟 20分)1.(5分)(双选)(2025·青岛高一检测)铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HCl===CrCl2+H2↑,②4CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O。下列叙述中正确的是 ( )A.反应①、②均属于置换反应B.HCl在反应①、②中均表现酸性C.反应①中HCl被氧化D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应【解析】选B、D。置换反应除了要有单质参加反应,还必须有单质生成,反应②不符合,故A错误;在反应①中生成了氢气体现了盐酸的酸性,②中O得电子后与H+结合生成水,体现HCl的酸性,故B正确;反应①HCl中H元素化合价降低,被还原,故C错误;反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,故D正确。2.(5分)(双选)硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。FeSO4溶液催化脱除烟气中SO2的反应原理如图所示。下列说法错误的是 ( )A.反应每脱除1个SO2,转移4个电子B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂分别为O2、FeSO4C.反应一段时间后,溶液中H2SO4的浓度保持不变D.反应Ⅱ的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++S+4H+【解析】选A、C。A.SO2被氧化为硫酸,S元素化合价从+4价升高到+6价,反应每脱除1个SO2,转移2个电子,A错误;从图中看出,反应Ⅰ的化学方程式为4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O,氧化剂是氧气,还原剂是硫酸亚铁,B正确;反应过程中,不断向体系中通入二氧化硫,最终转化成硫酸,反应的总方程式为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,所以硫酸的浓度会增大,C错误;反应Ⅱ是三价铁离子把二氧化硫氧化,生成二价铁离子和硫酸,2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++S+4H+,D正确。3.(10分)(1)在反应3Cl2+6KOH(浓)===5KCl+KClO3+3H2O中,被氧化与被还原的物质的质量比为 1∶5 。 【解析】(1)3Cl2+6KOH(浓)===5KCl+KClO3+3H2O中,1个Cl失去电子被氧化生成KClO3,5个Cl得到电子被还原生成KCl,被氧化与被还原的物质个数比为1∶5,则质量比为1∶5。(2)将铁投入稀硝酸溶液中,会发生以下反应:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,用双线桥法标出上述化学方程式的电子转移情况: ; 请将上述反应改写成离子方程式: Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O 。 【解析】(2)硝酸在反应中N元素化合价降低,被还原,Fe元素化合价升高,被氧化;硝酸和硝酸铁均易溶于水,离子方程式为Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O。(3)已知反应过程中消耗了2.8 g铁,则被还原的硝酸的质量为 3.15 g。 【解析】(3)设被还原的硝酸质量为x,铁与被还原的硝酸之间的关系为Fe ~ HNO356 632.8 g x=,解得x=3.15 g。六 氧化剂和还原剂【基础达标】(25分钟 30分)一、选择题(本题包括6小题,每小题3分,共18分)1.(2025·北京高一检测)下列试剂中,标签上应标注的是 ( )A.NaCl B.KMnO4 C.烧碱 D.Fe【解析】选B。NaCl没有强氧化性,A不符合;KMnO4具有强氧化性,为氧化剂,B符合;烧碱具有腐蚀性,没有强氧化性,C不符合;Fe具有强的还原性,D不符合。2.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是 ( )A.Fe B.H2 C.Mg D.不能确定【解析】选B。因为氧化性H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。【易错提醒】(1)氧化性是氧化剂具有的性质,即具有使还原剂发生氧化反应的性质。(2)还原性是还原剂具有的性质,即具有使氧化剂发生还原反应的性质。3.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使N完全转化为N2,该反应可表示为2N+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中不正确的是 ( )A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原B.氧化产物和还原产物的微粒个数比为3∶1C.反应中每生成1个N2分子,转移6个电子D.经此法处理过的废水仍不能直接排放【解析】选B。根据反应2N+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O,其中N元素化合价从-3升高到0价,被氧化,Cl元素化合价从+1价降到-1价,被还原,A正确;氧化产物为N2,还原产物为Cl-,由反应2N+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O可知:氧化产物和还原产物的微粒个数比为1∶3,B错误;根据化合价变化,该反应每生成1个N2分子,转移6个电子,C正确;该方法处理过的废水含有大量H+,呈酸性,需要再处理才能排放,D正确。4.目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,判断下列结论中错误的是 ( )A.在催化转化器中发生的反应为2CO+2NO2CO2+N2B.该反应中CO作还原剂C.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为1∶2D.该反应中NO被还原后的产物是N2【解析】选C。在催化转化器中发生的反应为2CO+2NO2CO2+N2,故A正确;该反应中CO化合价升高,作还原剂,故B正确;结合方程式分析可知,氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为1∶1,故C错误;该反应中NO作为氧化剂,被还原后的产物是N2,故D正确。5.实验室常用Mn标定(NH4)2Fe(SO4)2,同时使Mn再生,其反应原理如图所示。下列说法错误的是 ( )A.反应Ⅰ中Mn2+是还原剂B.S2和Fe2+在水溶液中不能大量共存C.由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:S2>Mn>Fe3+D.反应Ⅱ的离子方程式为Mn+5Fe2++4H2O===Mn2++5Fe3++8OH-【解析】选D。反应Ⅰ中Mn2+被氧化为Mn,是还原剂,故A正确;S2具有很强的氧化性,Fe2+具有还原性,两者在溶液中因发生氧化还原反应,不能大量共存,故B正确;氧化还原反应中氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,所以氧化性:S2>Mn>Fe3+,故C正确;Mn在酸性条件下的氧化性更强,故反应Ⅱ的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,故D错误。6.(2025·山东百师联盟高一检测)在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化,下列说法错误的是 ( )A.离子的氧化性由强到弱的顺序是Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2B.反应②中Fe3+作氧化剂C.反应Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+ 可能会发生D.溶液中Mn3+与I- 不能大量共存【解析】选B。如图可知酸性条件下,发生如下3个反应:①Ce4++Mn2+===Ce3++Mn3+,其中Ce4+为氧化剂,Ce3+为还原产物,Mn2+为还原剂,Mn3+为氧化产物;②Mn3++Fe2+===Mn2++Fe3+,其中Mn3+为氧化剂,Mn2+为还原产物,Fe2+为还原剂,Fe3+为氧化产物;③2Fe3++2I-===2Fe2++I2,其中Fe3+为氧化剂,Fe2+为还原产物,I-为还原剂,I2为氧化产物。在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故由①②③反应可知,离子氧化性Ce4+> Mn3+> Fe3+> I2,A正确;反应②中Fe3+为氧化产物,B错误;由分析可知离子氧化性Ce4+> Fe3+,故可能发生该反应,C正确;由分析可知离子氧化性Mn3+> I2,Mn3+可将I-氧化成I2,故不能共存,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)7.《资治通鉴》中记载:“高宗宣皇帝中之下太建九年……齐后、妃贫者,至以卖烛为业。”文中的烛就是原始的火柴。K2Cr2O7在工业中用作制造火柴头的氧化剂。已知:K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。(1) 氯 (填元素名称)元素被氧化, K2Cr2O7 (填化学式,下同)是氧化剂。 (2) Cl2 是氧化产物, HCl 发生氧化反应。 (3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸的作用的HCl的质量比为 3∶4 。 (4)该反应中每生成3分子Cl2转移电子个数为 6 。 【解析】(1)反应中部分氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化;K2Cr2O7中铬元素的化合价由+6价降低到+3价,被还原,K2Cr2O7作氧化剂;(2)HCl→Cl2,氯元素化合价升高,发生氧化反应,Cl2为氧化产物;(3)14个HCl分子参加反应,有6个HCl分子化合价升高,被氧化,生成3个Cl2分子,另外8个HCl分子起酸的作用,所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸的作用的HCl的质量比为6∶8=3∶4;(4)部分氯元素的化合价由-1价变到0价,故生成3分子Cl2转移电子个数为3×2×[0-(-1)]=6。【能力提升】(15分钟 20分)1.(5分)(双选)(2025·青岛高一检测)下列说法错误的是 ( )A.3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO该反应中氧化剂和还原剂个数比为3∶1B.已知在碱性溶液中可发生反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2R+3Cl-+5H2O,则R中R的化合价是+6C.已知11P+15CuSO4+X===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,Cu3P中Cu显+1价,则1个CuSO4参与反应时,整个反应转移1个电子D.Na2Sx在碱性条件下可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的个数比为1∶16,则x值为5【解析】选A、C。C元素的化合价升高、N元素的化合价降低,则C为还原剂,氮气为氧化剂,则该反应中氧化剂和还原剂个数比为2∶6=1∶3,故A错误;由电荷守恒可知,n=2,则R中R的化合价是-2-(-2)×4=+6,故B正确;由原子守恒可知X为24H2O,该反应中部分P元素的化合价由0降低为-3价、部分P元素的化合价由0升高为+5价,Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,由P元素的化合价升高可知,15个CuSO4参加反应时转移30个电子,则1个CuSO4参与反应时,整个反应转移2个电子,故C错误;Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,S元素的化合价由-升高为+6价,若反应中Na2Sx与NaClO的个数比为1∶16,由得失电子守恒可知,x×(6+)=16×[1-(-1)],解得x=5,故D正确。2.(5分)(双选)(2025·济宁高一检测)利用一种超薄LDH(层状双金属氢氧化物)纳米片光催化剂,实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下,N2和H2O合成氨的过程,其原理示意图如图所示。下列说法中正确的是 ( )A.在该合成氨反应条件下,每转移6个电子需要3个水分子参与反应B.2分子N2参加反应,反应后分子总数目不变C.LDH是反应的催化剂,并不参与反应D.反应中氧化产物与还原产物的分子数目之比为3∶4【解析】选A、D。根据图知反应方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2,根据化学方程式知,每消耗6个水转移12个电子,即转移6个电子消耗3个水分子,故A正确;2分子N2参加反应分子数目由8变为7,分子数目减少1个,故B错误;催化剂在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物,催化剂实际上参加化学反应,故C错误;该反应中氮气是氧化剂、水是还原剂,则氧气是氧化产物、氨气是还原产物,氧化产物和还原产物的分子数目之比为3∶4,故D正确。3.(10分)Ⅰ.(1)某工厂用精制过的NaCl溶液制备氯气,其化学反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。①用单线桥表示电子转移的情况: ; ②其中氧化剂是 水 ,氧化产物是 氯气 。 【解析】(1)①NaCl中Cl元素化合价由-1升高为0,H2O中H元素化合价由+1降低为0,用单线桥表示电子转移的情况为;②H2O中H元素化合价降低,H2O是氧化剂,NaCl中Cl元素化合价升高,发生氧化反应,氧化产物是Cl2。Ⅱ.某同学为探究Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性强弱,通过实验得知可发生下列反应:①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2;②2KI+Br2===2KBr+I2;③Na2S+I2===2NaI+S↓。(2)Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性由强到弱的顺序是 S2->I->Br->Cl- 。 【解析】(2)①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2反应中Br-是还原剂、Cl-是还原产物,还原性:Br->Cl-;②2KI+Br2===2KBr+I2反应中I-是还原剂、Br-是还原产物,还原性:Br-I->Br->Cl-;(3)判断Cl2与Na2S能否发生反应 Cl2+S2-===2Cl-+S↓ (填“否”或书写反应的离子方程式) 【解析】(3)还原性:S2->Cl-,所以Cl2与Na2S能反应生成氯化钠和S沉淀,反应的离子方程式为Cl2+S2-===2Cl-+S↓;(4)判断I2与NaBr能否发生反应 否 (填“否”或书写反应的离子方程式) 【解析】(4)还原性Br- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 05 五 氧化还原反应.docx 05 第三节 第1课时 氧化还原反应.docx 05 第三节 第1课时 氧化还原反应.pptx 06 六 氧化剂和还原剂.docx 06 第三节 第2课时 氧化剂和还原剂.docx 06 第三节 第2课时 氧化剂和还原剂.pptx
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