第03课-氧化还原反应(1)(人教版2019必修第一册)(原卷版).docx

第03课时 氧化还原反应（一）

学习目标：
1．掌握氧化还原反应的实质及现象
2．理解氧化还原反应的特点
3．利用氧化还原反应中电子得失守恒配平方程式
重点：
1．氧化还原的概念
2．用双线桥表示氧化还原反应电子转移情况
3．氧化还原反应方程式的配平
难点：
1. 理解氧化还原反应的实质
2. 氧化还原反应方程式配平
温故知新
1. 有氧气参与的反应是______________，氧气在氧化反应中提供氧，具有________________。
2. 从木炭、一氧化碳还原氧化铜、氧化铁的实验中。体现出碳、一氧化碳具有____________。
点燃
【练习1】下列反应中属于氧化反应的是
高温
A．2H2 + O2 ==== 2H2O
通电
C．CO2 + C ====2CO
一定条件
C．2H2O ==== 2H2 + O2↑
D．3O2 ======= 2O3
【练习2】下列物质中不具有还原性的是
A．C B．CO C．H2 D．O2
【练习3】右图是一氧化碳还原氧化铜实验（气密性良好），先点燃_____除酒精灯，先通入一段时间CO的目的是___________________，给硬质玻璃管加热，观察到的现象是_________________________。反应停止后需要继续通入CO，待玻璃管冷却到室温后，停止通入CO，其目的是______________。

开启新世界
1． 氧化还原反应
在初中，我们根据反应中物质得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。那么只有得氧（或失氧）的反应才是氧化反应（或还原反应）吗？氧化反应和还原反应是分别发生的吗？这类反应的本质是什么？
【思考】（1）请根据初中学过的氧化反应和还原反应的知识，完成并分析以下反应，完成下表。
CuO + C
Fe2O3 + 3CO
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

（2）标出以上反应物各物质所含元素的化合价，比较前后价态有无变化。

（3）讨论：在以上反应中，物质发生氧化反应或还原反应，与物质所含元素的化合价的升高或降低有什么关系？

【总结】（1）在化学变化中，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_________。所以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_______________。
（2）发生氧化反应的物质所含元素化合价______________，发生还原反应的物质所含元素化合价_________________。
【练习4】下列现象属于氧化还原反应的是
A．冰雪熔化 B．碳酸分解 C．呼吸作用 D．热胀冷缩
【思考】氧化还原反应一定有氧元素参与？观察以下反应，标出忽而阖家变化。

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

在这一反应中，虽然没有物质得氧、失氧，但反应前后却又元素化合价的变化。
【总结】所以所含元素化合价升高的物质发生__________，所含元素化合价降低的物质发生__________。反应前后有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应的重要特征！

【思考】写出钠原子和氯原子的原子结构示意图。

从原子结构上看，钠原子最外电子层上有1个电子，氯元素最外层有7个电子。当Na与Cl2反应时，钠原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为钠离子（Na+）；氯原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为氯离子（Cl—），这样双方最外层电子数都达到8个的温度状态，如下图所示。反应中，钠元素化合价从0价升高到+1价，Na被__________，发生__________；氯元素从0价降低到—1价，Cl2被__________，发生_______________。在下图中标出得失电子情况、化合价变化、发生的反应。

Na + Cl2 = 2NaCl

H2和Cl2的反应则与此不同。氢、氯原子在发生反应时，他们都未能把对方的电子夺取过来，而是双方各以最外层电子组成一个共用电子对，这个电子对收到两个原子核的共同吸引，使双方最外层电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对稀吸引力比氢原子稍强一些，所以共用电子对偏向于氯原子而偏离与氢原子。氢元素化合价从0价升高到+1价，H2被__________，发生__________；氯元素从0价降低到—1价，Cl2被__________，发生_______________。在下图中标出得化合价变化、发生的反应。

H2 + Cl2 = 2HCl

上面两种标明电子转移、化合价变化、发生反应的方法叫做双线桥法。使用双线桥时需要注意箭头从“桥墩”需要“安放”在同一种且化合价发生变化的元素，桥面上标注得失电子个数（没有电子得失的不需要标注）、化合价的变化、发生的反应。
【总结】氧化还原反应的本质：__________________________________________________。
【练习5】将化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应四种基本反应类型的反应与氧化还原反应的关系填入下图。

氧化还原反应

通电
【练习6】下列反应中，氧元素被氧化的是
高温
A．2H2 + O2 ==== 2H2O
B．CO2 + C ===== 2CO
MnO2
C．2H2O + 2Na ==== 2NaOH + H2↑
△
D．2KClO3 ===== 2KCl + 3O2↑
【思考】氧化还原反应中，被氧化的元素原子失去的电子数和被还原的元素原子得到的电子数是什么关系？
【总结】氧化还原反应中，被氧化的元素原子失去的电子数和被还原的元素原子得到的电子数相等，这一关系有什么用呢？
【例题演示】配平下列方程式

KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑

NH3 + O2 = NO + H2O

NO2 + H2O + O2 = HNO3

常试配平下面列方程式

KMnO4 + H2SO4 + C2H2O4 = K2SO4 + MnSO4 + H2O + CO2↑

【例题演示】氧化还原反应配平方法
配平化学方程式：FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O

1． 标变价。列出变化的元素的化合价
+2 —1 +3 —2

FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O

2．列变化。列出元素化合价变化和原子个数乘积
+2 —1 +3 —2

FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
↑1 ↓1×2
3．求总和。求出两种元素化合价变化的最小公倍数，并乘适当的数使其相等
+2 —1 +3 —2

FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
↑1×2 ↓1×2×1
4．配系数。在化学式前配上乘的数。
+2 —1 +3 —2

2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
↑1×2 ↓1×2×1
5．配其他。利用观察法将其他物质配平。
2FeSO4 + H2O2 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 5H2O
6．细检查。检查化学方程式中每种元素的原子是否相等（离子方程式还需要检查电荷是否守恒）
【练习7】配平下列方程式
（1） ___C + ____H2SO4 === _____CO2↑ + ____SO2↑ + ____H2O
（2） ___Al + ___Fe2O3 ==== ___Fe + ___Al2O3
（3）___KMnO4 + ___H2SO4 + ___C2H2O4 = ___K2SO4 + ___MnSO4 + ___H2O + ___CO2↑

本堂总结
1. 化学变化中，有电子得失或电子对偏移的反应称为氧化还原反应。
2. 氧化还原反应中得失电子守恒。
3. 利用得失电子守恒可以配平氧化还原反应方程式。
课堂练习
1．某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素( )
A．化合价降低为零 B．一定被还原
高温
C．可能被氧化，也可能被还原 D．一定被氧化
2．反应Cu2S + O2 ===== 2Cu + SO2可用于冶铜，该反应属于（ ）
点燃
A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．氧化还原反应
3．黑火药的爆炸反应为：2KNO3+S+3C======K2S+N2↑+3CO2↑，其中被氧化的元素是
A．N B．C C．N和S D．N和C
4．下列化学变化中，物质发生还原反应的是
A．C→CO2 B．CO2→CO C．FeCl2→FeCl3 D．H2SO4→BaSO4
5．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是
A．铁片置于硫酸铜溶液中 B．氢气还原氧化铜
C．氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液 D．一氧化碳的燃烧
7．某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：
①____NO＋____HNO3 ——_____N2O3＋_____H2O
③_____N2O4＋_____H2O——_____HNO3＋_____HNO2

能力提升
1．下列反应中，属于氧化还原反应的是( )
A．CaCO3受热分解放出 CO2 B．实验室制二氧化碳
C．氢氧化钠与稀硫酸反应 D．以MnO2为催化剂，KClO3分解放出O2
2．某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素( )
A．化合价降低为零 B．一定被还原
C．可能被氧化，也可能被还原 D．一定被氧化
高温
高温
3．化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应是四种基本化学反应类型。下列变化属于氧化还原反应，但是不属于四种基本反应类型的是
A．CO＋CuO ==== Cu＋CO2 B．2Al＋Fe2O3====Al2O3＋2Fe
C．Cl2＋2FeCl2 =====2FeCl3 D．Na2O2＋2H2O ===== 2NaOH＋H2O2
4．下列现象与氧化还原反应无关的是
A．铁制护栏生锈 B．食物的腐败 C．用天然气作燃料 D．蒸发海水制盐
5．分析示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是( )

A．该反应属于氧化还原反应 B．甲和丙中同种元素化合价不可能相等
C．丁物质一定是非金属单质 D．配平后甲、乙、丙的化学计量数均为2
6．中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中充分记载了古代化学研究成果，晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应，其中有①“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”；②“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是（已知丹砂化学式为HgS）（）
A．①中水银“积变又还成丹砂”说明水银发生了还原反应
B．②中反应的离子方程式为
C．根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银，防止中毒
D．水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜
7．下列电子转移表示正确的是( )
A． B．
C． D．
高温
8．下列化学反应中，水既不被氧化，又不被还原是( )
A．3Fe + 4H2O=====Fe3O4+ 4H2 B．Si+ 2NaOH+H2O ===== Na2SiO3 + 2H2↑
C．2F2+2H2O === 4HF + O2 D．2Na2O2 +2H2O ===== 4NaOH + O2↑
9．在一定条件下PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O2— 7和Pb2+，则PbO2与Cr3+反应的化学计量数之比为( )
A．3：1 B．3：2 C．1：1 D．3：4
10．某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置略去)：

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入至反应结束；
②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；
④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；
⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。
请回答下列问题：
（1）步骤②中鼓入热空气的作用为_____________________________。
（2）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为______________________________。
（3）此实验中尾气可用______（填字母）吸收处理。
a．水 b．浓硫酸 c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液
（4）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为____________。
（5）与B装置相比，采用C装置的优点为____________。