PAGEPAGE14第1課時氧化還原反應[核心素養發展目標]1.從化合價改變和電子轉移的角度相識推斷氧化還原反應。能從宏觀和微觀相結合的角度理解氧化還原反應與四種基本反應類型的關系。2.相識元素在物質中可以具有不同價態，可通過氧化還原反應實現含有不同價態同種元素的物質的相互轉化。一、多角度相識氧化還原反應1．從得失氧的角度相識氧化還原反應對于反應2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑：(1)氧化銅失去氧，發生還原反應，被碳還原。(2)碳得到氧，發生氧化反應，被氧化銅氧化。(3)結論：一種物質被氧化，同時另一種物質被還原的反應叫氧化還原反應。2．從元素化合價升降的角度相識氧化還原反應(1)對于有氧元素參與的反應CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O：①銅元素化合價降低，發生還原反應。②氫元素化合價上升，發生氧化反應。(2)對于無氧元素參與的反應2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaCl：①氯元素化合價降低，發生還原反應。②鈉元素化合價上升，發生氧化反應。(3)結論：凡是有元素化合價升降的反應，都是氧化還原反應。3．從電子轉移的角度相識氧化還原反應(1)在2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaCl的反應過程中：①鈉原子失去最外層1個電子，成為具有穩定結構的Na＋，其化合價由0價上升為＋1價，發生了氧化反應，被氧化。②氯原子最外層得到1個電子，成為具有穩定結構的Cl－，其化合價由0價降低為－1價，發生了還原反應，被還原。③在這個反應中，氯原子和鈉原子之間發生了電子的得失，分別形成陰離子和陽離子，使元素的化合價發生了改變。④反應過程中相應改變關系圖(2)在H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl的反應過程中：①氫原子和氯原子都不易失去電子，都可獲得1個電子形成穩定結構，二者只能形成共用電子對，使雙方最外電子層都達到穩定結構。②共用電子對偏向于吸引力稍強的氯原子，氯元素的化合價由0價降低為－1價，被還原，氯氣發生了還原反應。③共用電子對偏離于吸引力稍弱的氫原子，氫元素的化合價由0價上升到＋1價，被氧化，氫氣發生了氧化反應。④反應過程中相應改變關系圖該反應生成的氯化氫分子因共用電子對偏移，而使元素的化合價發生了改變。(3)結論：凡是有電子轉移(得失或偏移)的反應都是氧化還原反應。失去電子(或偏離電子對)發生氧化反應，得到電子(或偏向電子對)發生還原反應。(1)氧化還原反應的特征反應前后元素的化合價發生改變(上升和降低)。(2)氧化還原反應的實質電子的轉移(電子的得失或共用電子對的偏移)。例1下列化學反應中，不屬于氧化還原反應的是()A．Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑B．2NO＋O2=2NO2C．CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OD．CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl答案D解析選項A中鎂元素的化合價由0價上升到＋2價，氫元素的化合價由＋1價降到0價；選項B中氮元素的化合價由＋2價上升到＋4價，氧元素的化合價由0價降到－2價；選項C中氫元素的化合價由0價上升到＋1價，銅元素的化合價由＋2價降到0價；選項D中各元素的化合價都無改變。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】氧化還原反應的推斷思維啟迪(1)推斷氧化還原反應的關鍵：分析反應前后元素的化合價有無改變。(2)氧化還原反應中一種元素被氧化，不肯定有另一種元素被還原。相關鏈接氧化還原反應的概念關系圖二、氧化還原反應中電子轉移的表示方法1．雙線橋法表示反應前后同一元素由反應物轉化為生成物時電子轉移的狀況。(1)基本步驟(2)留意事項①箭頭、箭尾必需對應化合價改變的同種元素的原子；②必需注明“得到”或“失去”；③被還原的物質和被氧化的物質得、失電子數守恒。如(3)巧記口訣先標化合價，再看價改變；起止同元素，橋上標改變。2．單線橋法表示反應過程中不同元素原子間的電子轉移狀況。(1)基本步驟(2)留意事項①不須要標明“得到”或“失去”，只標明電子轉移數目；②要用箭頭標明電子轉移的方向；③箭頭由反應物中失電子元素原子指向得電子元素原子。如(3)巧記口訣先確定變價元素，再計算價態改變；橋上標明電子數，箭頭還原到氧化。單線橋和雙線橋兩種表示方法的形式不同，實質相同。在分析氧化還原反應中電子轉移、化合價升降、物質被氧化、被還原等關系時，用“雙線橋”便利；在表示電子轉移的方向和數目時用“單線橋”便利。例2下列反應中，電子轉移方向和數目正確的是()答案D解析選項A中應當轉移2個電子；選項B中是亞鐵離子被氧化為鐵離子，失去電子；選項C中，碳失去電子，氧氣得到電子。【考點】氧化還原反應中的電子轉移【題點】氧化還原反應電子轉移的表示方法相關鏈接氧化還原反應電子轉移的表示方法(1)雙線橋法分析氧化還原反應的基本步驟：①標出反應前后有化合價改變的元素的化合價；②在反應物到生成物之間畫一個線橋，箭頭動身和指向的是有化合價改變的同一種元素；③分析化合價的改變，找出反應中得失電子的總數(有價態改變的元素的一個原子轉移的電子數×發生價態改變的原子個數)；④將轉移的電子數標在線橋上，并注明得失。如：(2)單線橋法分析氧化還原反應的基本步驟：①標出反應前后有化合價改變的元素的化合價；②用線橋將反應物中失電子的元素和得電子的元素連接起來，箭尾指向失電子的元素，箭頭指向得電子的元素。留意：線橋只在反應物中，不跨越“=”與生成物相連。③在線橋上注明電子轉移的數目。留意：只寫數目，不標得失。如：三、氧化還原反應與四種基本反應類型的關系1．推斷化學反應類型(1)請指出下列各反應的四種基本反應類型：①2NO＋O2=2NO2化合反應②CO2＋CaO=CaCO3化合反應③NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O分解反應④2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑分解反應⑤Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑置換反應⑥Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu置換反應⑦HCl＋KOH=KCl＋H2O復分解反應⑧BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl復分解反應(2)上述各反應屬于氧化還原反應的是①④⑤⑥(填序號)。2．氧化還原反應與四種基本反應類型之間的關系(1)兩個可能：化合反應和分解反應可能是氧化還原反應。(2)兩個肯定：置換反應肯定是氧化還原反應，復分解反應肯定是非氧化還原反應。例3(2024·北京八中烏蘭察布分校調研)鈦(Ti)被稱為鐵、鋁之后的第三金屬，以下是由TiO2制Ti的主要反應：①TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO②TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))2MgCl2＋Ti下列說法正確的是()A．反應①是置換反應B．反應②是復分解反應C．反應①中TiO2被氧化D．反應②中金屬鎂被氧化答案D解析①TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO和②TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))2MgCl2＋Ti都屬于氧化還原反應，①中鈦元素和氧元素的化合價沒有發生改變，所以TiO2不行能被氧化。②中Mg的化合價上升，被氧化，D項正確。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】氧化還原反應概念的相關綜合相關鏈接(1)化學反應的分類(2)氧化還原反應與四種基本反應類型的關系1．磷單質在反應4P＋3KOH＋3H2O=3KH2PO2＋PH3中的改變是()A．被氧化 B．被還原C．既被氧化又被還原 D．既未被氧化又未被還原答案C解析磷元素的化合價由反應前的0價，部分上升為KH2PO2中的＋1價，被氧化；另一部分降低為PH3中的－3價，被還原。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】被氧化或被還原元素的推斷2．(2024·哈三中期末)下列有關氧化還原反應說法正確的是()A．氧化還原反應肯定有氧元素參與B．氧化還原反應中不能只有一種元素化合價改變C．有單質參與的反應肯定是氧化還原反應D．氧化還原反應中肯定有元素化合價改變答案D解析氧化還原反應的本質是電子的轉移，不肯定有氧元素參與反應，A錯誤；在氧化還原反應中，發生化合價改變的元素可能是同一種元素，B錯誤；有單質參與的反應不肯定是氧化還原反應，如：氧氣到臭氧的轉化，反應前后氧元素的價態并沒有發生改變，屬于非氧化還原反應，C錯誤。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】正確理解氧化還原反應的概念3．日常生活中的很多現象與化學反應有關，下列現象與氧化還原反應無關的是()A．銅器出現銅綠[Cu2(OH)2CO3]B．鐵制菜刀生銹C．大理石雕像被酸性較強的雨腐蝕毀壞D．鋁鍋表面生成致密的薄膜(Al2O3)答案C解析選項C中發生的反應為CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】文化生活中的氧化還原反應4．(2024·青州高一檢測)海水提溴過程中，將溴吹入汲取塔，使溴蒸氣和汲取劑二氧化硫發生作用以達到富集的目的，化學反應為Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4，下列說法正確的是()A．溴發生了還原反應B．二氧化硫在反應中被還原C．溴在反應中失去電子D．該反應既是化合反應又是氧化還原反應答案A解析該反應為氧化還原反應，溴在反應中得到電子發生還原反應，溴被還原。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】氧化還原反應概念的相關綜合5．下列反應既是離子反應，又是氧化還原反應的是()A．氯化鈉溶液中滴入硝酸銀溶液B．鐵片置于硫酸銅溶液中C．鐵在氧氣中燃燒D．二氧化碳通入澄清石灰水中答案B解析凡是有元素化合價升降的反應都是氧化還原反應，B、C屬于氧化還原反應，在溶液中有離子參與的化學反應稱為離子反應，A、B、D屬于離子反應。【考點】化學反應類型及其相互關系【題點】多角度識別推斷反應類型題組一氧化還原反應的概念與推斷1．下列物質轉化過程中硫元素化合價降低的是()A．H2SO4→SO2 B．H2S→SO2C．S→SO2 D．SO2→SO3答案A解析已知氫元素、氧元素的化合價分別為＋1價和－2價，依據化合物中化合價的代數和等于零，計算各組物質中硫元素化合價，對比可知答案為A。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】物質轉化過程中元素化合價的改變2．下列關于氧化還原反應的說法中正確的是()A．氧化還原反應前后元素化合價有升降B．氧化還原反應前后肯定有氧的得失C．實現Fe3＋→Fe2＋的改變過程肯定是氧化反應D．元素化合價上升的反應是還原反應答案A解析推斷氧化還原反應的概念，關鍵是要緊緊抓住反應中元素的化合價有無改變。化合價有改變肯定是氧化還原反應，但不肯定有氧的得失。化合價上升發生的是氧化反應，Fe3＋轉化為Fe2＋，鐵元素的化合價降低，發生的是還原反應。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】正確理解氧化還原反應的概念3．下列反應中屬于氧化還原反應的是()A．2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑B．Na2O＋H2O=2NaOHC．2KI＋Br2=2KBr＋I2D．MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O答案C解析四個反應中只有C項反應元素的化合價發生了改變，屬于氧化還原反應。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】氧化還原反應的推斷4．(2024·三明市一中測試)從元素化合價改變的角度分析，下列反應中，畫線的物質發生氧化反應的是()A．SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2OB．2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑C．2FeCl3＋Fe=3FeCl2D．Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑答案C解析該反應不是氧化還原反應，A錯誤；CuO→Cu，銅元素由＋2價降到0價，發生還原反應，B錯誤；Fe→FeCl2，鐵元素由0價上升到＋2價，發生氧化反應，C正確；HCl→H2，氫元素由＋1價降到0價，發生還原反應，D錯誤。5．我國“四大獨創”在人類發展史上起到了特別重要的作用，其中黑火藥的爆炸反應為2KNO3＋S＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑。該反應中被氧化的元素是()A．CB．NC．N和SD．N和C答案A解析元素化合價上升被氧化，發生氧化反應。反應前后：C由0→＋4價，被氧化；S由0→－2價，被還原，N由＋5→0價，被還原。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】被氧化或被還原元素的推斷6．(2024·天津市七校月考)下列科技成果所涉及物質的應用過程中，發生的不是氧化還原反應的是()A．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，該過程中發生的反應B．偏二甲肼用作放射“天宮二號”的火箭燃料，在放射過程中的反應C．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，詩句中體現屠呦呦對青蒿素的提取過程中的反應D．開采可燃冰，將其作為能源運用過程中的反應答案C解析依據化合價的升降改變推斷。C項詩句描述的是用萃取方法提取青蒿素的過程，屬于物理改變，不是氧化還原反應。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】文化生活中的氧化還原反應題組二氧化還原反應中的電子轉移7．氧化還原反應的實質是()A．元素化合價發生改變B．反應中有氧原子的得失C．反應中有電子得失或電子偏移D．反應后生成新物質答案C【考點】氧化還原反應中的電子轉移【題點】氧化還原反應的實質8．下列反應中，氯元素失去電子的是()A．2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑B．2P＋5Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2PCl5C．MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl答案C解析氯元素失去電子的反應就是反應中的氯元素化合價上升的反應，C項中氯元素的化合價由－1價上升到0價。【考點】氧化還原反應中的電子轉移【題點】化學反應中電子轉移的確定9．(2024·西安市長安區一中調研)下列化學反應中電子轉移的表示方法正確的是()答案C解析【考點】氧化還原反應中的電子轉移【題點】氧化還原反應電子轉移的表示方法10．已知在堿性溶液中可發生如下反應：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2ROeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。則每生成1molROeq\o\al(2－,4)轉移電子的物質的量是()A．3mol B．4molC．5mol D．6mol答案A解析R的化合價上升，由＋3→＋6，每生成1molROeq\o\al(2－,4)，轉移3mol電子。【考點】氧化還原反應中的電子轉移【題點】氧化還原反應中轉移電子數的計算題組三化學反應類型及其相互關系11．(2024·福州市調研)下列反應中屬于氧化還原反應，但不屬于四種基本反應類型的是()A．CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OB．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2C．2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑D．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O答案B解析Fe和C元素的化合價發生改變，屬于氧化還原反應，但不屬于四種基本反應類型的任何一種，故B正確。【考點】化學反應類型及其相互關系【題點】四種基本反應類型與氧化還原反應關系的推斷12．將燃著的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中，鎂條接著燃燒，反應的化學方程式為CO2＋2Mgeq\o(=,\s\up7(點燃))C＋2MgO，該反應屬于()①化合反應②分解反應③置換反應④復分解反應⑤氧化還原反應⑥離子反應⑦非氧化還原反應A．①③⑦ B．②③⑥C．③⑤ D．④⑥答案C解析依據置換反應的定義可知該反應屬于置換反應，化合價反應前后有改變，也屬于氧化還原反應。【考點】化學反應類型及其相互關系【題點】多角度識別推斷反應類型13．(2024·泰州市二中期末)化學上常用下圖表示基本反應類型與氧化還原反應關系，其中陰影部分可以表示()A．置換反應 B．復分解反應C．全部的分解反應 D．有電子轉移的化合反應答案D解析部分化合反應屬于氧化還原反應，部分分解反應屬于氧化還原反應，全部的置換反應均是氧化還原反應，全部的復分解反應均不是氧化還原反應，故選D。【考點】化學反應類型及其相互關系【題點】氧化還原反應與四種基本反應類型的關系14．(2024·成都高一檢測)已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解，其反應的化學方程式如下：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(1)被氧化的元素是________，被還原的元素是______。(2)發生氧化反應的物質是__________，發生還原反應的物質是__________。(3)用單線橋法表示反應電子得失的方向和數目_________________________________。答案(1)CuN(2)CuHNO3(3)解析由化學方程式可知銅元素化合價上升，從0價變為＋2價，被氧化；氮元素化合價降低，從＋5價變為＋2價，被還原；銅發生氧化反應，硝酸發生還原反應。【考點】氧化還原反應的概念與推斷【題點】氧化還原反應概念的相關綜合15．分析下列圖示回答問題：(1)A圖是“四種基本反應類型與氧化還原反應的關系”圖，請在A圖中用陰影部分表示反應：H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O所屬的區域。(2)“四種基本反應類型與氧化還原反應的關系”也可用B圖表達。其中①為化合反應，則②為____________反應。寫出有水生成的符合反應類型③的一個化學方程式：________________________________________________________________________。寫出有水參與的符合反應類型④的一個化學方程式：________________________________________________________________________。答案(1)(2)分解NaOH