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第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
【学习目标】 1.能通过分析元素化合价的变化判断是否是氧化还原反应;厘清氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。(宏观辨识与微观探析) 2.知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析并表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。(证据推理与模型认知)
学习任务一　多角度认识氧化还原反应
【新知导学】
一、三个角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
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:
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
Cu元素:化合价降低,被还原,发生还原反应
Fe元素:化合价升高,被氧化,发生氧化反应
[结论]
【思考】如何判断一个化学反应是否为氧化还原反应
提示:分析反应前后有无元素化合价发生变化。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
宏观特征
微观结构分析
电子转移分析
　[结论]氧化还原反应一定有电子的转移(得失或电子对偏移)。
【思考】氧化还原反应中元素化合价发生变化的原因是什么
提示:元素的原子在反应中得到或失去电子(或发生了电子对的偏移)。
二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
【思考】有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗
提示:不一定。单质反应前后元素化合价不发生变化,则不是氧化还原反应,如3O2===2O3。
【合作探究】
【探究】氧化还原反应的特征和本质
　[情境]暖贴又叫“暖宝宝”,是生活中常见的一种取暖工具,由原料层、明胶层和无纺布袋组成。无纺布袋采用微孔透气膜制作,使用时,去掉不透气的外袋,让无纺布袋暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入原料层发生反应放热。
暖贴发热过程中主要涉及以下反应:
①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
(1)暖宝宝发热过程中的3个反应是否是氧化还原反应 氧化还原反应的特征是什么 氧化还原反应的本质是什么
提示:反应①②是氧化还原反应;特征是反应前后有元素的化合价发生变化;本质是电子转移。
(2)在你判断出的氧化还原反应中,哪些物质发生了氧化反应 哪些物质发生了还原反应
提示:反应①中Fe发生了氧化反应,O2发生了还原反应;反应②中Fe(OH)2发生了氧化反应,O2发生了还原反应。
【总结升华】
【即学即练】
1.易错辨析
(1)同一氧化还原反应中,氧化反应和还原反应不一定同时发生。 (×)
提示:同一氧化还原反应中,有氧化反应必有还原反应。
(2)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高,没有元素化合价的降低。 (×)
提示:在氧化还原反应中若有元素化合价的升高,必有元素化合价的降低。
(3)没有氧元素参加的反应一定不是氧化还原反应。 (×)
提示:没有氧元素参加的反应,也可以是氧化还原反应,如H2+Cl22HCl。
2.(2026·北京通州区高一期中)下列有关氧化还原反应说法不正确的是 (　　)
A.氧化还原反应的实质是电子的转移
B.氧化还原反应中一定存在元素化合价的变化
C.在氧化还原反应中,所含元素化合价升高的物质发生还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
【解析】选C。氧化还原反应的实质是电子的转移(电子得失或电子对偏移),A正确;化合价变化是氧化还原反应的判断依据,无化合价变化则为非氧化还原反应,B正确;在氧化还原反应中,物质所含元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应,C错误;例如H2O2分解制O2时,H2O2既被氧化又被还原,D正确。
3.(2026·嘉兴高一期中)下列四个化学反应中属于区域“3”的是 (　　)
A.4NH3+5O24NO+6H2O
B.2H2O22H2O+O2↑
C.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【解析】选A。区域“3”涉及的化学反应为氧化还原反应,同时不属于置换反应、分解反应、化合反应。4NH3+5O24NO+6H2O属于氧化还原反应,同时不属于置换反应、分解反应、化合反应,符合题意,故A正确;2H2O22H2O+O2↑属于分解反应,故B错误;Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,属于置换反应,故C错误;4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3属于化合反应,故D错误。
【题后归纳】
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系规律
(1)四个一定:
①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;
③置换反应一定是氧化还原反应;
④复分解反应一定不是氧化还原反应。
(2)两个可能:
①没有单质参加的化合反应也可能为氧化还原反应。如H2O2+SO2===H2SO4。
②没有单质生成的分解反应也可能为氧化还原反应。如2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
学习任务二　学会氧化还原反应中电子转移的表示方法
【新知导学】
一、双线桥法
1.含义:表示的是反应前后同一元素由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如:
2.注意事项
(1)箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。
(2)标出“得到”或“失去”及电子的总数。
(3)被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数相等。
二、单线桥法
1.含义:表示反应物中同种或不同种元素原子间的电子转移情况。例如:
2.注意事项
(1)单线桥箭头从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素。
(2)不需标明“得到”或“失去”的字样,只标明电子转移数目。
(3)箭头方向表示电子转移的方向。
【合作探究】
【探究】双线桥与单线桥的表示方法
　[情境]碘缺乏会引起甲状腺功能异常。我国规定,在碘缺乏地区食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘可根据反应:KIO3+5KI+3H2SO4 ===3K2SO4+3I2+3H2O。
(1)你能分别用双线桥法和单线桥法分析该反应中电子转移的情况吗
提示:
(2)结合以上分析,你发现双线桥上表示的电子总数有何关系 此数目与单线桥上的电子数目有何关系 氧化还原反应中的电子转移及元素化合价变化有何定量关系
提示:双线桥上得、失电子总数相等且等于单线桥上的电子转移数;氧化还原反应中元素化合价发生变化时,化合价升高总数等于降低总数,等于反应过程中电子转移总数,即被还原的物质和被氧化的物质得失电子数守恒。
【总结升华】
1.双线桥法的基本步骤
　如:。
2.单线桥法的基本步骤
如:。
【即学即练】
1.易错辨析
(1)CO还原Fe2O3的反应可表示为
　。 (×)
提示:Fe2O3被还原,CO被氧化。
(2)Fe与盐酸反应的电子转移可表示为
。 (×)
提示:Fe→FeCl2,应失去2e-,2HCl→H2,应得到2×e-。
(3)KClO3分解制O2的电子转移可表示为
。 (×)
提示:Cl元素化合价降低,得到电子,O元素化合价升高,失去电子,转移电子数应标12e-。
2.(2026·台州高一期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 (　　)
A.
B.
C.
D.
【解析】选C。Si由+4价降低到0价,1个Si得到4个电子,不是失电子,C由0价升高到+2价,2个C失去4个电子,不是得电子,A错误;每个镁原子失去2个电子,2个镁原子失去4个电子,B错误;每个碘离子失去1个电子,10个碘离子失去10个电子,每个Mn得到5个电子,2个Mn得到10个电子,C正确;Cu失电子给S,箭头方向(易错点:箭头由反应物中失电子的元素指向得电子的元素)由Cu指向S,D错误。
课堂检测效果诊断
1.(2026·北京高一期中)氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中。下列过程中不涉及氧化还原反应的是 (　　)
A.铁的锈蚀
B.煅烧石灰石
C.拉瓦锡测定空气中O2含量
D.食物的腐败
【解析】选B。有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应。铁的锈蚀是指单质铁转化为Fe2O3·xH2O,有元素化合价变化,A不符合题意;煅烧石灰石产生氧化钙和二氧化碳,没有元素化合价变化,B符合题意;拉瓦锡测定空气中O2的含量,主要利用了两个反应:2Hg+O22HgO,2HgO2Hg+O2↑,有元素化合价变化,C不符合题意;食物的腐败是缓慢的氧化还原反应,D不符合题意。
2.(2026·天津滨海新区高一期中)下列反应中属于氧化还原反应的是 (　　)
A.NH3+HCl===NH4Cl
B.2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】选C。NH3和HCl反应生成NH4Cl,各元素的化合价均未变化,属于非氧化还原反应,A错误;Fe(OH)3分解为Fe2O3和H2O,Fe的化合价始终为+3,无元素化合价变化,B错误;Fe与H2O反应生成Fe3O4和H2,Fe的化合价从0升到+2和+3(被氧化),H的化合价从+1降到0(被还原),属于氧化还原反应,C正确;CaCO3与HCl反应生成CaCl2、H2O和CO2,所有元素的化合价均未变化,属于复分解反应,D错误。
3.下列对X+2Y===X2++2Y-的叙述中正确的是 (　　)
A.Y被还原,发生还原反应
B.Y被还原,X发生还原反应
C.1个Y反应转移2个电子
D.X被氧化,Y发生氧化反应
【解析】选A。X2+与Y-中X、Y分别显+2价、-1价。分析离子方程式可知,X失电子,被氧化,发生氧化反应,Y得电子,被还原,发生还原反应,故A正确,B、D错误;反应中2个Y反应转移2个电子,C错误。
【深挖掘 教材激活】
4.(溯源教材·P26思考与讨论)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。据此回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子得失: ________。
(2)上述反应中被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为________。
(3)反应过程中每生成1分子N2,转移电子数为________个。
【解析】(1)CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)CO中C的化合价升高,被氧化;NO中N的化合价降低,被还原;被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为15∶14。(3)反应过程中每生成1分子N2,转移4个电子。
答案:(1)
(2)15∶14　(3)4(共43张PPT)
第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
【学习目标】
1.能通过分析元素化合价的变化判断是否是氧化还原反应;厘清氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。(宏观辨识与微观探析)
2.知道氧化还原反应的本质是电子转移,能分析并表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。(证据推理与模型认知)
01
学习任务一　多角度认识氧化还原反应
【新知导学】
一、三个角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
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:
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
Cu元素:化合价_____,被还原,发生还原反应
Fe元素:化合价_____,被氧化,发生氧化反应
降低
升高
[结论]
【思考】如何判断一个化学反应是否为氧化还原反应
提示:分析反应前后有无元素化合价发生变化。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
宏观特征
微观结构分析
电子转移分析
　[结论]氧化还原反应一定有电子的转移(得失或电子对偏移)。
【思考】氧化还原反应中元素化合价发生变化的原因是什么
提示:元素的原子在反应中得到或失去电子(或发生了电子对的偏移)。
二、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
【思考】有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗
提示:不一定。单质反应前后元素化合价不发生变化,则不是氧化还原反应,如3O2===2O3。
【合作探究】
【探究】氧化还原反应的特征和本质
　[情境]暖贴又叫“暖宝宝”,是生活中常见的一种取暖工具,由原料层、明胶层和无纺布袋组成。无纺布袋采用微孔透气膜制作,使用时,去掉不透气的外袋,让无纺布袋暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入原料层发生反应放热。
暖贴发热过程中主要涉及以下反应:
①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
(1)暖宝宝发热过程中的3个反应是否是氧化还原反应 氧化还原反应的特征是什么 氧化还原反应的本质是什么
提示:反应①②是氧化还原反应;特征是反应前后有元素的化合价发生变化;本质是电子转移。
(2)在你判断出的氧化还原反应中,哪些物质发生了氧化反应 哪些物质发生了还原反应
提示:反应①中Fe发生了氧化反应,O2发生了还原反应;反应②中Fe(OH)2发生了氧化反应,O2发生了还原反应。
【总结升华】
【即学即练】
1.易错辨析
(1)同一氧化还原反应中,氧化反应和还原反应不一定同时发生。( )
提示:同一氧化还原反应中,有氧化反应必有还原反应。
(2)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高,没有元素化合价的降低。
( )
提示:在氧化还原反应中若有元素化合价的升高,必有元素化合价的降低。
(3)没有氧元素参加的反应一定不是氧化还原反应。( )
提示:没有氧元素参加的反应,也可以是氧化还原反应,如H2+Cl2 2HCl。
×
×
×
2.(2026·北京通州区高一期中)下列有关氧化还原反应说法不正确的是 (　　)
A.氧化还原反应的实质是电子的转移
B.氧化还原反应中一定存在元素化合价的变化
C.在氧化还原反应中,所含元素化合价升高的物质发生还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
√
【解析】选C。氧化还原反应的实质是电子的转移(电子得失或电子对偏移),A正确;化合价变化是氧化还原反应的判断依据,无化合价变化则为非氧化还原反应,B正确;在氧化还原反应中,物质所含元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应,C错误;例如H2O2分解制O2时,H2O2既被氧化又被还原,D正确。
√
【题后归纳】
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系规律
(1)四个一定:
①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;
③置换反应一定是氧化还原反应;
④复分解反应一定不是氧化还原反应。
(2)两个可能:
①没有单质参加的化合反应也可能为氧化还原反应。如H2O2+SO2===H2SO4。
②没有单质生成的分解反应也可能为氧化还原反应。如2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
02
学习任务二　学会氧化还原反应中电子转移的表示方法
【新知导学】
一、双线桥法
1.含义:表示的是反应前后_________由反应物转化为生成物时的电子转移情况。例如:
同一元素
2.注意事项
(1)箭头、箭尾对应_______变化的同种元素。
(2)标出“_____”或“_____”及电子的_____。
(3)被氧化物质失去电子的总数与被还原物质得到电子的总数_____。
化合价
得到
失去
总数
相等
二、单线桥法
1.含义:表示反应物中同种或不同种元素原子间的电子转移情况。例如:
2.注意事项
(1)单线桥箭头从反应物中_______的元素指向反应物中_______的元素。
(2)不需标明“得到”或“失去”的字样,只标明电子转移数目。
(3)箭头方向表示_______________。
失电子
得电子
电子转移的方向
【合作探究】
【探究】双线桥与单线桥的表示方法
[情境]碘缺乏会引起甲状腺功能异常。我国规定,在碘缺乏地区食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘可根据反应:KIO3+ 5KI+3H2SO4 ===3K2SO4+3I2+3H2O。
(1)你能分别用双线桥法和单线桥法分析该反应中电子转移的情况吗
提示:
(2)结合以上分析,你发现双线桥上表示的电子总数有何关系 此数目与单线桥上的电子数目有何关系 氧化还原反应中的电子转移及元素化合价变化有何定量关系
提示:双线桥上得、失电子总数相等且等于单线桥上的电子转移数;氧化还原反应中元素化合价发生变化时,化合价升高总数等于降低总数,等于反应过程中电子转移总数,即被还原的物质和被氧化的物质得失电子数守恒。
【总结升华】
1.双线桥法的基本步骤
2.单线桥法的基本步骤
【即学即练】
1.易错辨析
(1)CO还原Fe2O3的反应可表示为
　
。 ( )
提示:Fe2O3被还原,CO被氧化。
×
(2)Fe与盐酸反应的电子转移可表示为 ( )
提示:Fe→FeCl2,应失去2e-,2HCl→H2,应得到2×e-。
(3)KClO3分解制O2的电子转移可表示为 ( )
提示:Cl元素化合价降低,得到电子,O元素化合价升高,失去电子,转移电子数应标12e-。
×
×
2.(2026·台州高一期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 (　　)
√
【解析】选C。Si由+4价降低到0价,1个Si得到4个电子,不是失电子,C由0价升高到+2价,2个C失去4个电子,不是得电子,A错误;每个镁原子失去2个电子,2个镁原子失去4个电子,B错误;每个碘离子失去1个电子,10个碘离子失去10个电子,每个Mn得到5个电子,2个Mn得到10个电子,C正确;Cu失电子给S,箭头方向(易错点:箭头由反应物中失电子的元素指向得电子的元素)由Cu指向S,D错误。
03
课堂检测 效果诊断
1.(2026·北京高一期中)氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中。下列过程中不涉及氧化还原反应的是 (　　)
A.铁的锈蚀
B.煅烧石灰石
C.拉瓦锡测定空气中O2含量
D.食物的腐败
√
2.(2026·天津滨海新区高一期中)下列反应中属于氧化还原反应的是 (　　)
A.NH3+HCl===NH4Cl
B.2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
C.3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
√
【解析】选C。NH3和HCl反应生成NH4Cl,各元素的化合价均未变化,属于非氧化还原反应,A错误;Fe(OH)3分解为Fe2O3和H2O,Fe的化合价始终为+3,无元素化合价变化,B错误;Fe与H2O反应生成Fe3O4和H2,Fe的化合价从0升到+2和+3(被氧化),H的化合价从+1降到0(被还原),属于氧化还原反应,C正确;CaCO3与HCl反应生成CaCl2、H2O和CO2,所有元素的化合价均未变化,属于复分解反应,D错误。
3.下列对X+2Y===X2++2Y-的叙述中正确的是 (　　)
A.Y被还原,发生还原反应
B.Y被还原,X发生还原反应
C.1个Y反应转移2个电子
D.X被氧化,Y发生氧化反应
【解析】选A。X2+与Y-中X、Y分别显+2价、-1价。分析离子方程式可知,X失电子,被氧化,发生氧化反应,Y得电子,被还原,发生还原反应,故A正确,B、D错误;反应中2个Y反应转移2个电子,C错误。
√
【深挖掘 教材激活】
4.(溯源教材·P26思考与讨论)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。据此回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子得失: ________。
(2)上述反应中被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为________。
(3)反应过程中每生成1分子N2,转移电子数为________个。
【解析】(1)CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,反应的化学方程式为2CO+2NO 2CO2+N2。(2)CO中C的化合价升高,被氧化;NO中N的化合价降低,被还原;被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为15∶14。(3)反应过程中每生成1分子N2,转移4个电子。
答案:(1)
(2)15∶14　(3)4

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