高中化学 第三节 氧化还原反应教学设计 新人教版必修1Word文件下载.docx
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Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
H2+CuO
Cu+H2O
A+BC====AC+B
复分解
反应
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
NaOH+HCl===NaCl+H2O
AB+CD====AD+CB
[思考交流]以下反应属于何种基本反应类型?
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
[归纳小结]经过分析,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2不属于四个基本反应类型的任何一个,说明上述分类方法不能包括所有反应,因此,今天我们要学习一种新的化学反应类型:
氧化还原反应。
[回顾]初中的时候我们已经学习过了氧化反应和还原反应,我们怎么定义氧化反应和还原反应?
请举例说明。
[板书]一、氧化还原反应
1、从得失氧的角度来分析
氧化反应:
物质得到氧的反应。
如:
2Cu+O22CuO
还原反应:
物质失去氧的反应。
2CuO+C2Cu+CO2↑
[思考与交流]氧化反应和还原反应是独立进行的吗?
[展示]
2CuO+C2Cu+CO2↑
CuO
Cu:
失去了氧,被还原,发生了还原反应。
C
CO2:
得到了氧,被氧化,发生了氧化反应。
[讲解]在反应2CuO+C2Cu+CO2↑中,氧化铜失去氧变成单质铜,发生了还原反应,碳得到氧变成二氧化碳,发生了氧化反应。
由此可见,在一个反应中,有物质失去氧,同时必有物质得到氧,也就是说氧化反应和还原反应一定是同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
[板书]氧化还原反应:
一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应。
[思考与交流]请分析下列3个氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化,讨论氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系。
1、2CuO+C2Cu+CO2↑
2、H2O+CH2+CO
3、CuO+H2Cu+H2O
[分析]反应1中,铜元素的化合价在反应前是+2价,反应后是0价;
碳元素的化合价在反应前是0价,反应后是+4价。
反应2中,氢元素的化合价在反应前是+1价,反应后是0价;
碳元素的化合价在反应前是0价,反应后是+2价。
反应3中,铜元素的化合价在反应前是+2价,反应后是0价;
氢元素的化合价在反应前是0价,反应后是+1价。
这三个反应都是氧化还原反应,而且都有元素化合价在反应前后发生了变化。
[总结]由此可知,在氧化还原反应中,某些元素的化合价在反应前后发生了变化。
我们可以说有元素化合价升高的反应是氧化反应,有元素化合价降低的反应是还原反应,氧化与还原这两个对立的过程相互依存而统一于一个氧化还原反应之中,同时发生而且不可以分离。
总的来说,在化学反应中,物质所含的某些元素的化合价在反应前后发生了变化,这个化学反应就是氧化还原反应。
[思考]反应Fe+CuSO4
==FeSO4+Cu是不是氧化还原反应?
[分析]反应中铁元素的化合价在反应前是0价,反应后是+2价;
铜元素的化合价在反应前是+2价,反应后是0价。
从得失氧的角度来看,反应中没有得氧失氧的情况,但其与上面三个得失氧的反应有共同的特点:
物质所含元素化合价发生了变化。
因此,并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应,凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
[板书]2、从化合价改变的角度来分析(特征)
物质所含元素化合价升高的反应。
物质所含元素化合价降低的反应。
氧化还原反应:
有元素化合价升降的化学反应。
非氧化还原反应:
没有元素化合价升降的化学反应。
[巩固练习]判断下列反应是否属于氧化还原反应。
①Zn+2HCl===H2+ZnCl2
②2Na+Cl22NaCl
③2KClO32KCl+3O2↑
④MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2+2H2O
⑤CaCl2+Na2CO3===CaCO3+2NaCl
⑥NaOH+HCl===NaCl+H2O
[分析]从反应前后,物质所含元素化合价升降的角度来分析,①②③④属于氧化还原反应,⑤⑥属于非氧化还原反应。
[过渡]为什么氧化还原反应前后元素的化合价发生变化?
其本质原因是什么呢?
[分析]化学反应的实质是原子之间的重新组合。
从原子结构来看,原子核外的电子是分层排布的。
原子核外的电子的排布,特别是最外层的电子数目与化学反应有密切的关系。
元素化合价的升降与电子的转移有密切的关系。
让我们从微观的角度来看看电子的转移与氧化还原反应的关系。
一些元素的原子结构示意图:
[投影]以2Na+Cl22NaCl为例,展示NaCl的形成过程。
[分析]从原子结构的角度来看,钠原子的最外电子层上只有1个电子,氯原子的最外电子层上有7个电子。
在反应中,钠原子失去1个电子,带一个单位的正电荷,成为钠离子,氯原子得到1个电子,带一个单位的负电荷,成为氯离子。
此时,两种微粒都达到了8电子稳定结构。
在这个反应中,钠原子失去了一个电子,钠元素化合价由0价升高到+1价,被氧化,即发生了氧化反应。
氯原子得到了一个电子,氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,即发生了还原反应。
在这个反应中,反应前后元素的化合价发生变化的本质原因是有电子的得失。
[投影]以反应H2+Cl2===2HCl为例,展示HCl的形成过程。
[分析]从原子结构的角度来看,氢原子的最外电子层上只有1个电子,可获得1个电子形成2电子的稳定结构。
氯原子的最外电子层上有7个电子,可获得1个电子而形成8电子的稳定结构。
这两种元素的原子获取电子的能力相差不大。
因此,在反应中它们都不能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的一个电子组成一对共用电子对。
这对共用电子对为两个原子所共用,同时受到两个原子核的吸引,使双方最外电子层都达到稳定结构。
在氯化氢分子中,由于氯原子吸引共用电子的能力比氢原子稍微强一点,所以,共用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。
由于共用电子对偏离氢原子,氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化,即发生氧化反应;
共用电子对偏向氯原子,氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原,即发生还原反应。
在这个反应中,反应前后元素的化合价发生变化的本质原因是共用电子对的偏移(偏离和偏向)。
[分析]通过以上的分析,我们认识到有电子转移(得失或偏移)的反应,就是氧化还原反应。
氧化反应表现为被氧化的元素的化合价升高,其实质是该元素的原子失去电子(或电子对偏离)的过程。
还原反应表现为被还原的元素的化合价降低,其实质是该元素的原子得到电子(或电子对偏向)的过程。
[板书]3、从电子的转移来分析(本质)
失去电子(或电子对偏离)的反应。
得到电子(或电子对偏向)的反应。
有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应。
[归纳总结]氧化还原反应中的化合价变化和电子转移的关系:
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应。
六字真言:
升——失——氧
降——得——还
[练习]分析表格,找出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
复分解反应
由此你能得出氧化还原反应与四个基本反应类型有什么关系吗?
有人说置换反应,有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部氧化还原反应。
你认为这种说法正确吗?
请说明你的理由。
[分析]这种说法是正确的。
因为在置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应中都有单质,不管是单质转变成化合物,还是化合物转变成单质,都有元素的化合价发生变化,所以这些反应都是氧化还原反应。
四个基本反应类型与氧化还原
反应的交叉分类示意图
2019-2020年高中化学第三节氧化还原反应第1课时学案新人教版必修1
1.初步掌握根据化合价的变化和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法。
2.会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应,理解氧化还原反应的实质。
一、氧化还原反应
1.从得氧失氧的角度认识氧化还原反应
回顾初中所学知识,从得氧和失氧的角度分类,我们把物质的反应叫做氧化反应,把物质的反应叫做还原反应,一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做反应。
例如,氢气还原氧化铜:
CuO+Cu+O,在这个反应中氧化铜失去氧变成单质铜,发生了反应。
氢气得到氧变成了水,发生了反应。
在化学反应中,得氧和失氧是同时发生的,也就是说,氧化反应和还原反应是同时发生的,这样的反应称为反应。
2.从化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)回顾初中化合价知识
一价氢氯钾钠银;
二价氧钙钡镁锌。
三铝四硅五价磷;
二三铁,二四碳。
二四六硫都齐全;
铜汞二价最常见。
一五七氯常常见;
单质零价永不变。
(2)标出常见元素的最高正价,最低负价。
N元素最高正价,最低负价;
S元素最高正价,最低负价;
Cl元素最高正价,最低负价;
C元素最高正价,最低负价;
Mn元素最高正价。
(3)注明画线元素的化合价
2O2NNNaNNCCaCMnMnKMnFeFeSSSHClHClOKClHCl
(4)物质所含元素化合价的反应叫氧化反应;
物质所含元素化合价的反应叫还原反应。
即:
化合价→被氧化→氧化反应;
化合价→被还原→还原反应。
凡是有的反应就是氧化还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
结合课本,分析NaCl和HCl的形成过程。
当金属钠与氯气反应时,钠原子(填“失去”或“得到”)最外层上的一个电子形成,钠元素的化合价由价变为价;
氯原子则(填“失去”或“得到”)一个电子形成,氯元素的化合价由价变为价;
和通过静电作用形成氯化钠。
这个氧化还原反应是通过电子的实现的。
HCl的形成过程是否也和NaCl的形成过程一样存在电子的得失呢?
在HCl的形成过程中,氢原子和氯原子共用一对电子,共用电子对偏向,偏离,氢元素的化合价由价变为价;
氯元素的化合价由价变为价;
归纳总结:
(1)氧化反应:
物质(或偏离)电子的反应。
(2)还原反应:
物质(或偏向)电子的反应。
(3)氧化还原反应:
有电子(得失或偏移)的反应。
1.下列属于氧化还原反应的离子方程式的是()
+﹦+↑+O﹦O
+﹦↑+OD.2Na+O﹦++↑
2.下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是()
A.化合反应一定是氧化还原反应B.分解反应一定不是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应D.复分解反应不一定是氧化还原反应
3.下列变化过程中,属于还原反应的是()
A.HCl→B.Na→C.CO→→Fe
4.下列叙述正确的是()
A.在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化合价降低
B.凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应
C.在氧化还原反应中一定所有的元素化合价都发生变化
D.氧化还原反应的本质是元素化合价的变化
5.下列化学反应中,不属于四种基本反应类型的是()
+Cu﹦+2CuO+O+↑
O﹦+2HCl﹦+O+↑
【练习】请写出下列反应的化学方程式(是离子反应的只写离子方程式),分析反应前后各物质所含元素化合价的变化。
①铜与氧气反应:
________________________________。
②碳酸钙高温分解:
③铁与硫酸铜溶液反应:
④NaCl溶液与溶液反应:
⑤硫酸与氢氧化钠溶液反应:
___________________________________。
1.氧化还原反应的特征
氧化还原反应的特征是________________________________(可作为氧化还原反应的判断依据)。
(1)根据化学反应中元素的化合价是否发生变化可将化学反应分为两类:
各反应物所含元素的化合价都(填“变化”或“不变”,下同)的反应。
反应物中一种或几种元素的化合价的反应。
(2)从化合价变化的角度分析氧化还原反应:
物质所含元素化合价升高的反应是反应。
物质所含元素化合价降低的反应是反应。
氧化反应和还原反应同时存在于一个反应中。
2.氧化还原反应的实质
表1
化合价升降
电子转移
氧化还原情况
2NaCl
钠元素
氯元素
Na
Na发生反应
发生反应
﹦+Cu
锌元素
铜元素
Zn
Zn发生反应
氧化还原反应的实质:
电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
失电子→化合价升高→氧化反应失,升,氧
得电子→化合价降低→还原反应得,降,还
例1下列关于氧化还原反应的实质的说法中正确的是()
A.有电子转移B.有元素化合价的变化
C.有氧元素的参加D.有原子的重新组合
跟踪训练以元素化合价升降的观点分析下列各化学反应,其中不属于氧化还原反应的是()
A.Mg+2HCl﹦+↑+2HCl
C.CuO+Cu+O+﹦↓+2NaCl
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
例2下列反应中哪些反应是化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应?
哪些反应是氧化还原反应?
①②﹦↑③﹦④+2HCl﹦↑⑤﹦↓+2NaCl⑥O﹦HCl+HClO
⑦↑⑧+3CO⑨﹦
⑩O
属于化合反应的是;
属于分解反应的是;
属于置换反应的是;
属于复分解反应的是;
属于氧化还原反应的是。
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系:
(1)置换反应一定是氧化反应。
(2)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(3)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)复分解反应一定不是氧化还原反应。
思考:
有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗?
举例说明。
________________________________________________________________。
1.下列反应中属于氧化还原反应的是()
①++↑
②+﹦↓+2HCl
③Zn+2HCl﹦+↑
④2CuO+↑+O
A.①②B.②④C.①③D.③④
2.下列反应属于非氧化还原反应的是()
+3CO2Fe+O↑+O
+↑+OD.CuO+COCu+
3.下列说法正确的是()
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应一定先于还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是()
A.有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.某元素由化合物变为单质,则该元素一定被还原
D.氧化还原反应中一定有电子的得失
5.下列四类反应中,一定发生电子转移的是()
A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
作业一
作业内容见课本第38页第1、4、5、6题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
[自主学习]答案
1.得氧失氧氧化还原还原氧化氧化还原
2.
(2)+5-3+6-2+7-1+4-4+7
(4)升高降低升高降低元素化合价变化
3.失去0+1得到0-1得失氯原子氢原子0+10-1偏移
(1)失去
(2)得到(3)转移
[自我检测]答案与解析
1.D解析:
有元素化合价变化的化学反应才是氧化还原反应,而本题只有D项中有元素化合价的变化。
2.C解析:
置换反应一定是氧化还原反应;
有单质参加的化合反应是氧化还原反应;
有单质生成的分解反应是氧化还原反应;
复分解反应一定不是氧化还原反应。
3.D解析:
还原反应指的是物质所含元素化合价降低的反应,故选D项。
4.B解析:
A项,失去电子,所含元素化合价升高;
B项是氧化还原反应的概念和判断依据,正确;
C项,在氧化还原反应中并不一定是所有的元素化合价都发生变化,如在2Na+O﹦++↑反应中,发生变价的元素只有钠元素和氢元素,氧元素的化合价并没有发生变化;
D项氧化还原反应的本质是电子的转移。
5.A解析:
根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少,将化学反应划分为四种基本反应类型。
B是分解反应;
C是化合反应;
D是复分解反应。
[课内巩固练习]答案与解析
1.C解析:
判断氧化还原反应的依据是化学反应中是否存在元素化合价的变化。
①、③有元素化合价的变化,②、④无元素化合价的变化。
分析各物质中元素的化合价是否变化,没有元素化合价改变的反应属于非氧化还原反应。
本题考查氧化还原反应的相关概念。
氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;
只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应;
氧化还原反应中不一定有氧元素参加;
氧化反应与还原反应一定同时发生;
若同一物质中的不同种(或同种)元素化合价有升有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如2KCl+↑,+2NaOH﹦NaCl+NaClO+O。
对选项A、C可用反应O+↑来否定。
氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失和共用电子对的偏移,故D错。
5.C解析:
本题考查氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
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