河北南宫中学2015-2016学年高一化学人教必修1学案：第二章第3节氧化还原反应第1课时氧化还原反应正式版

第3节氧化还原反应

第1课时氧化还原反应

1.了解氧化还原反应的概念,并能判断某反应是不是氧化还原反应。

2.掌握氧化还原反应的实质是电子的转移。

3.体会氧化还原反应的普遍存在,并能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

一、氧化还原反应

1.从得失氧的角度认识氧化还原反应

例如,

(1)氧化反应:物质①得氧的反应叫氧化反应。

(2)还原反应:物质②失氧的反应叫还原反应。

(3)氧化还原反应:既有物质得氧又有物质失氧的反应。

2.从化合价变化的角度认识氧化还原反应

例如,

(1)氧化反应:物质所含元素的化合价③升高的反应。

(2)还原反应:物质所含元素的化合价④降低的反应。

(3)氧化还原反应:物质所含元素化合价有⑤升降的反应。

3.从电子转移的角度认识氧化还原反应

例如,

(1)氧化反应:物质⑥失去(或偏离)电子的反应。

(2)还原反应:物质⑦得到(或偏向)电子的反应。

(3)氧化还原反应:有电子⑧得失或⑨偏移的反应。

二、氧化还原反应的特征和实质

1.特征:元素的⑩化合价有升降。

2.实质:有电子转移。

1.一个反应中,可以只存在氧化反应或还原反应吗?

【答案】不能,氧化反应和还原反应必须同时发生,共存于同一个反应中。

2.如何快速、准确地判断氧化还原反应?

【答案】分析参加反应的元素的化合价是否有变化。

3.氧化还原反应中元素化合价的升降与原子得失电子有什么关系?

【答案】元素化合价升高或降低的数值与原子失去或得到的电子数目相等。

探究1:从电子得失的角度认识氧化还原反应

1.对于反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,下列说法正确的是()。

A.MnO2发生氧化反应,HCl发生还原反应

B.每反应掉4 mol HCl转移2 mol电子

C.每生成1 mol Cl2转移4 mol电子

D.反应中锰元素将电子转移给氯元素

【解析】用双线桥表示反应中电子转移如下:

显然B项正确,C、D两项错误;MnO2中Mn化合价降低,发生还原反应,A项错误。

【答案】B

2.某元素原子得到1个电子,化合价如何变化?

【答案】由于1个电子带1个单位负电荷,得到1个电子,化合价降低1(同理失去1个电子,化合价升高1)。

3.在氧化还原反应中电子得失总数与化合价升降总值有什么关系?

【答案】相等。

4.在氧化还原反应中一种元素被氧化必然有另一种元素被还原吗?试举例说明。

【答案】不一定。在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,被氧化和被还原的都是氮元素。

探究2:氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

1.已知有下列反应:

①2KClO32KCl+3O2↑

②4P+5O22P2O5

③CaCO3CaO+CO2↑

④3H2+Fe2O32Fe+3H2O

⑤2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

⑥2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O

⑦Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

⑧2AgNO3+BaCl22AgCl↓+Ba(NO3)2

请回答下列问题:

(1)上述反应中属于氧化还原反应的有哪些?

(2)属于分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应的分别有哪些?

(3)四大基本反应类型中,一定属于氧化还原反应的是哪种反应类型?一定不属于氧化还原反应的是哪种反应类型?

【答案】(1)①②④⑦。

(2)①③⑤属于分解反应;⑥⑧属于复分解反应;②属于化合反应;④⑦属于置换反应。

(3)置换反应;复分解反应。

2.氧化还原反应一定又属于置换反应吗?试用图示法表示氧化还原反应、非氧化还原反应与四大基本反应类型的关系。

【答案】不一定。置换反应一定属于氧化还原反应,但氧化还原反应不一定属于置换反应,还可能属于其他反应类型。氧化还原反应、非氧化还原反应与四种基本反应类型的关系可以用如图表示:

1.下列反应类型中一定没有

．．电子转移的是()。

A.化合反应

B.分解反应

C.复分解反应

D.置换反应

【答案】C

2.下列化学方程式属氧化还原反应的是()。

A.H2S+CuSO4H2SO4+CuS ↓

B.H2SO4+CuO CuSO4+H2O

C.2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑

【答案】D

3.下列反应不属于

．．．四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是()。

A.Fe+CuSO4FeSO4+Cu

B.AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3

C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

【解析】A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应;C项不属于四大基本反应类型,但是反应前后元素的化合价有变化,属于氧化还原反应。

【答案】C

4.有反应:Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe。

(1)元素的化合价升高,则该元素的原子电子(填“失去”或“得到”),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”)。(2)每生成1 mol单质铁,转移mol电子。

【答案】(1)Al(或铝);失去;氧化;Fe(或铁);得到;还原

(2)3

1.下列生活中的化学现象与氧化还原知识有关的是()。

A.菜刀洗过后如果没擦干,放置一段时间就会出现斑点

B.用食醋可以洗水垢

C.蔗糖放在水中片刻后消失了

D.稀盐酸洒在大理石台面上产生大量气泡

【答案】A

2.下列反应不属于

．．．氧化还原反应的是()。

A.Fe+2HCl FeCl2+H2↑

B.NH4NO3N2O ↑+2H2O

C.2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑

D.2Na+Cl22NaCl

【解析】A项中的Fe、H元素化合价发生变化;B项中N元素化合价有升有降;D项中所有元素化合价都发生变化。

【答案】C

3.下列变化中只有通过还原反应才能实现的是()。

A.Fe3+→Fe2+

B.Mn2+→Mn

C.Cl-→Cl2

D.N2O3→HNO2

【解析】物质发生还原反应时所含元素化合价降低。

【答案】A

4.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是()。

A.氧化还原反应前后元素的化合价一定不变化

B.氧化还原反应前后一定有氧的得失

C.氧化还原反应前后一定有电子得失或偏移

D.分解反应和化合反应一定是氧化还原反应

【答案】C

5.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能

．．发生氧化反应的是()。

A.Na2S

B.S

C.SO2

D.H2SO4

【解析】H2SO4中的硫元素为+6价,处于最高价,只能发生化合价降低的反应。

【答案】D

6.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影3区域的是()。

A.Cl2+2NaI I2+2NaCl

B.NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑

C.4Fe(OH) 2+O2+2H2O4Fe(OH)3

D.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

【解析】阴影3区域的反应属于氧化还原反应,但不是四种基本类型的化学反应。

【答案】D

7.下列化学反应不属于

．．．氧化还原反应的是()。

A.实验室制H2:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

B.实验室制CO2:

CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O

C.用焦炭和水蒸气制水煤气:C+H2O(g)CO+H2

D.用KMnO4分解制O2:

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

【答案】B

8.下列表示电子转移正确的是()。

A. B.

C. D.

【答案】B

9.希尔(Hillr)将分离出的叶绿体加到草酸高铁钾盐溶液中,经过光照以后放出O2,同时草酸高铁被还原成草酸低铁:4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑(希尔反应)。请回答下列问题:

(1)希尔反应(“是”或“不是”)氧化还原反应。

(2)希尔实验中每生成1 mol O2,电子转移数目为。

【解析】希尔反应有化合价变化,是氧化还原反应;希尔反应中铁元素化合价降低,氧元素化合价升高,H2O中O是-2价,O2中O是0价,每生成1个O2化合价升高4,所以O2~4e-每生成1 mol O2,转移电子4 mol,数目为4 mol×6.02×1023 mol-1=2.408×1024。

【答案】(1)是

(2)2.408×1024

10.商代炼铜时,所用的矿物原料主要是孔雀石,主要燃料是木炭,在温度1000 ℃左右冶炼,可能涉及的反应有:

①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O;②2CuO+C2Cu+CO2↑;③CuO+CO Cu+CO2;④

CO2+C2CO。

(1)从四种基本反应类型来看,①②④的反应类型分别为①,②,④。

(2)反应③中,发生氧化反应,发生还原反应。

【答案】(1)分解反应;置换反应;化合反应

(2)CO;CuO

11.某反应体系中的物质有NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。

2S4O6O3、Au2O分别填入下列空格内(无需配平)。

(2)反应中,发生氧化反应的物质是,发生还原反应的物质是。

【解析】列出化合价发生变化的物质中元素化合价

O3、Na2O6、Na2O3、O

Au2O3作为反应物,Au2O必作为生成物,Au2O3→Au2O:化合价降低,发生还原反应,硫元素化合价升高,发生氧化反应,

【答案】(1)Au2O3+H2

(2)Na2S2O3;Au2O3

12.已知KH和H2O发生反应生成H2和KOH:KH+H2O KOH+H2↑,反应中1 mol KH生成H2()。

A.失去1 mol电子

B.得到1 mol电子

C.失去2 mol电子

D.没有电子得失

【解析】KH中H为-1价,生成H2化合价变为0,化合价升高1,失去1个电子,1 mol KH 生成H2失去1 mol电子。

【答案】A

13.用4.8 mol的Fe2+恰好与2.4 mol[RO(OH)2]+反应,Fe2+转变为Fe3+,则R元素的最终价态为()。

A.+2

B.+3

C.+4

D.+5

【解析】[RO(OH)2]+中R的化合价为+5价,设R元素的最终价态为x,则R得到2.4×(5-x)个电子,Fe2+转变为Fe3+,1个Fe2+失去1个电子,4.8 mol的Fe2+失去电子4.8 mol,依据得失电子数相等:2.4×(5-x)=4.8,x=+3。

【答案】B

14.图中方框内区域表示所有的化学反应,大圈内区域表示氧化还原反应,大圈外区域表示非氧化还原反应,其中A~D分别表示四种基本反应类型。请回答下列问题:

(1)化学反应可以分为哪四种基本反应类型:、、、。

(2)若图中B圈表示化合反应,则C圈表示反应(填反应所属的基本类型,下同),A圈表示反应,D圈表示反应。

(3)B圈与氧化还原反应重叠的阴影部分表示的反应必须满足的条件是;C圈与氧化还原反应重叠的阴影部分表示的反应必须满足的条件是;请分别举出符合以上两种情况的一例:、。

【解析】四种基本反应类型为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。四种基本反应类型中,置换反应一定属于氧化还原反应,有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应属于氧化还原反应,而复分解反应一定不属于氧化还原反应。则C圈表示分解反应,A圈表示置换反应,D圈表示复分解反应。

【答案】(1)化合;分解;置换;复分解

(2)分解;置换;复分解

(3)有单质参加(或元素化合价变化)的化合反应;有单质生成的(或元素化合价变化)的

分解反应;2H2+2O22H2O;2KClO32KCl+3O2↑

15.物质A~E都是中学化学中常见的物质,它们可发生如图所示的反应(已知A是一种有色金属单质):

(1)

(2)在以上反应中(用序号填空):

属于氧化还原反应的是,属于置换反应的是,属于分解反应的是,属于化合反应的是,属于复分解反应的是,属于离子反应的是。

(3)写出反应③的离子方程式:。

【答案】(1)

(2)①②⑦;①⑦;⑥;②;③④⑤;③④⑤⑦

(3)CuO+2H+Cu2++H2O