1.3.1 氧化还原反应(自主学案)-2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练(人教版2019必修第一册)
2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练(自主学
案)
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
课程学习目标
1.认识氧化反应、还原反应的概念和实质。
2.运用元素化合价的升降,理解氧化还原反应的实质是电子的转移。
3.掌握氧化还原反应中电子转移表示方法。
学科核心素养
1.通过对“氧化还原反应”的学习,培养宏观辨识和微观探析的意识。
2.通过对“氧化还原反应特征”的学习,培养变化观念和平衡思想。
3.通过对“电子转移表示”的学习,培养模型认知的能力。
【知识回顾】
1.得氧和失氧的角度认识氧化还原反应
从得氧和失氧的角度分析下面反应
①2CuO+C 2Cu+CO2↑
②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑
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
在化学反应中,一种物质得到氧发生 ,必然有一种物质失去氧发生 。
也就是说氧化反应和还原反应是在 中同时发生的,这样的反应称为 。
2.在反应 CuO+H2=====Cu+H2O中, 被 CuO 氧化生成 , 被 H2还原生成 。
3.在反应 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 中,Fe 元素的化合价从 价升高到 价,Cu 元素的化合价从
价降低到 价。
4.在物质 H2O、CaH2中,氢元素的化合价是 ;在物质 H2O、H2O2中,氧元素的化合价是
。
【答案】1. C、CO 氧化反应;CuO、Fe2O3 还原反应; 氧化反应 还原反应 一个反应 氧化还原反应;
2. H2 H2O CuO Cu
3. 0 +2 +2 0 4. +1价、-1价 -2价、-1价
【新知学习】
高 温
高温
一.认识氧化还原反应
1.从化合价的变化认识氧化还原反应
(1)请标出上述两个反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后化合价有无变化。
①2CuO+C 2Cu+CO2↑ ②Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑
【讨论】在上述反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素的化合价升高或降低有什么关系?
反应①中,C得氧发生氧化反应,所含元素 C 化合价 升高 ;
CuO 失氧发生还原反应,所含元素 Cu 化合价 降低 。
反应②中,CO 得氧发生氧化反应,所含元素 C 化合价 升高 ;
Fe2O3失氧发生还原反应,所含元素 Fe 化合价 降低 。
【总结】反应①和②都有元素的化合价在反应前后发生变化。
物质所含元素化合价升高,发生的反应为 氧化反应 ;
物质所含元素化合价降低,发生的反应为 还原反应 。
(2)请观察下面的反应,标注出发生化合价变化的元素。
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
Fe 元素的化合价从 0 升高到 +2 ,发生 氧化反应 ;
Cu 元素的化合价从 +2 降低到 0 ,发生 还原反应 。这样的反应也是氧化还原反应。
【例题】分析下面几个反应中反应前后元素化合价的变化情况:
①2CuO+C 2Cu+CO2↑ ②H2O+C H2 +CO
① 元素的化合价从 升高到 ,发生 ;
元素的化合价从 降低到 ,发生 。
② 元素的化合价从 升高到 ,发生 ;
元素的化合价从 降低到 ,发生 。
【答案】①C 0 +4 氧化反应;Cu +2 0 还原反应
②C 0 +2 氧化反应;H +1 0 还原反应
2.从电子转移的角度来认识氧化还原反应
反应前后有元素化合价的变化 ,是氧化还原反应的重要特征。那么是什么原因导致元素化合价的
变化呢?即氧化还原反应的本质是什么?
以下列两个反应来分析化合价变化与电子转移的关系:
①2Na +Cl22NaCl ②H2 +Cl22HCl
反应①:从原子结构来看,钠原子最外层有 1
个电子,氯原子最外层有 7
个电子。在钠与氯气的反应中,
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 -
) ;这样双方的最外层电子都达到了
8电子稳定结构。
反应中钠元素的化合价从 0 升高到 +1 ,Na 被 氧化 ;氯元素的化合价从 0
降低到-1 ,Cl2被 还原。
+2 0 0 +4
0 +2 0 +2
+3 +2 0 +4
高 温 高 温
高温
高温
点 燃 点 燃
在这个反应中发生了电子的得失,Na 发生了氧化反应,Cl2发生了还原反应。
反应②:从原子结构来看,氢原子最外层有 1
个电子,可获得 1个电子形成 2电子稳定结构;
氯原子最外层有 7
个电子,也可获得 1
个电子形成 8电子稳定结构,
氢气和氯气发生反应时,它们都未能把对方的电子夺过来,而是双方各以最外层 1 个电子组成一个
共用电子对 ,使双方原子都达到稳定结构,由于 氯原子 对共用电子对的吸引能力比氢原子 强,共用
电子对 偏向 氯原子而 偏离 氢原子。
因此,氢元素的化合价从 0 升高到 +1 ,H被 氧化 ;氯元素的化合价从 0
降低到-1 ,Cl2被 还原。
【结论】氧化还原反应中一定存在电子的转移,有的是 电子得失 ,有的是 共用电子对偏移 。
这是氧化还原反应的本质。
元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价 升高 ,物质被 氧化 ,发生 氧化反应 ;
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 ,发生 还原反应 。
二.氧化还原反应的概念和实质
1.基本概念:
氧化还原反应: 有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应 。
氧化反应:表现为被氧化的元素的 化合价升高 ,实质是该元素的原子 失去(或偏离) 电子的过程;
还原反应:表现为被氧化的元素的 化合价降低 ,实质是该元素的原子 得到(或偏向) 电子的过程。
【点拨】在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
2.特征:__元素化合价__发生变化。
3.实质:__电子的转移__(即电子的得失或偏移)。
三.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1.(1)一定属于氧化还原反应的反应是 置换 反应。
(2)一定不属于氧化还原反应的反应是 复分解 反应。
(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应,一定
是 氧化还原反应 。
2.实例:
(1)__复分解__反应一定不是氧化还原反应。__置换__反应一定是氧化还原反应。
(2)有的化合反应属于氧化还原反应,如 2H2+O2=====2H2O;有的化合反应不属于氧化还原反应,如 CaO+
H2O===Ca(OH)2。
(3)有的分解反应属于氧化还原反应,如 2H2O=====2H2↑+O2↑;有的分解反应不属于氧化还原反应,如
CaCO3=====CaO+CO2↑。
【知识进阶】
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