第一章 第三节第1课时氧化还原反应的概念 课件 (共44张PPT)（人教版2019必修第一册）

(共44张PPT)
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
学习目标
1．通过对氧化还原反应实质的探究，学习氧化还原反应的有关概念，逐步培养宏观辨识与微观探析的能力。
2．通过学习表示氧化还原反应的两种常见方法——双线桥法和单线桥法，培养电子守恒观念，建立证据推理与模型认知的核心素养。
旧知回顾
确定元素化合价方法:
先标出熟悉元素的化合价;
再根据化合物中正负化合价代数和为零；
原子团中正负化合价代数和为原子团所带电荷数，求出其他元素化合价。
H2 H2O2 H2SO4 O2 CO32－ HCO3－ H2C2O4 C2H6O CH4
NO3－ NH4+ SO32－ SO42- ClO4－ MnO4－ Cr2O72－ CrO42－
0
+6
+4
+4
0
+3
-2
+5
-3
+4
+6
+7
+7
+6
+6
-1
-4
1.标出下列物质中打点元素的化合价:
新课导入
你知道，月饼盒中的小包袋装的是什么物质？作用是什么？
新课导入
脱氧剂的主要成分为具有还原性的物质（如铁粉），这类成分可通过与食品包装中的氧气反应，使包装内呈现无氧状态，从而达到防止食品因氧化而变色变质。
教学过程
1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说后，人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应，把氧化物失去氧的反应叫做还原反应。
氧化铜：
_____氧，发生_____反应，被碳_____。
失去
还原
还原
碳：
____氧，发生____反应，被氧化铜____。
得到
氧化
氧化
高温
2CuO
＋
C
2Cu
＋
CO2↑
失去氧
得到氧
高温
Fe2O3
＋
3CO
2Fe
＋
3CO2
失去氧
得到氧
氧化铁：
_____氧，发生_____反应，被一氧化碳_____。
失去
还原
还原
一氧化碳：
_____氧，发生_____反应，被氧化铜_____。
得到
氧化
氧化
注意：得失氧是同时发生，对立统一，缺一不可！
一、从得失氧的角度认识氧化还原反应
氧化反应和还原反应同时发生，相互依存，把这样的反应称为氧化还原反应。
教学过程
1、是不是所有的氧化还原反应都会同时存在得失氧呢？
属于氧化还原反应
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
==
【思考与讨论】
2、从化合价角度分析下列氧化还原反应的共同点？
高温
Fe2O3
＋
3CO
2Fe
＋
3CO2
-2
+4
-2
+2
-2
0
+3
＋
＋
高温
2CuO
C
2Cu
CO2↑
+2
-2
0
0
+4
-2
化合价降低
化合价升高
化合价降低
化合价升高
0
+2
+2
0
化合价降低
化合价升高
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
==
共同点：均有化合价的改变，且元素化合价有升高，同时有降低
教学过程
1、定义：
凡是有元素 的反应叫氧化还原反应。
二、从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
化合价升降
2、特征：
反应前后有元素 。（判断依据）
化合价变化
注意：氧化还原反应与得失氧无必然联系。
化学反应
氧化还原反应
非氧化还原反应
反应前后是否有
元素化合价的变化
课堂练习
化学反应 基本类型 氧化还原反应
判断下列反应是否为氧化还原反应，并从四大基本反应类型的角度对反应进行分类。
分解反应
置换反应
分解反应
化合反应
复分解反应
复分解反应
化合反应
是
是
是
不是
不是
不是
不是
教学过程
反应都是氧化还原反应；
反应都不是氧化还原反应；
有 参与的化合反应及分解反应是氧化还原反应。
置换反应
复分解反应
单质
三、氧化还原反应和四种基本反应类型关系
置换反应
复分解反应
氧化还原反应
反应
反应
分解
化合
教学过程
化合价升降是氧化还原反应的特征，那么氧化还原反应中元素的化合价为什么会发生变化呢，它的本质原因是什么？
【思考与讨论】
元素形成化合物通常需要达到相对稳定结构
四、氧化还原反应的本质
教学过程
相对稳定结构
排满就比较稳定，
稀有气体最稳定
第一层排满 第二层排满 第三层排满
2 8 8
教学过程
以钠在氯气中燃烧为例
得电子，化合价降低，
被还原，发生还原反应
0
+1
-1
0
失电子，化合价升高，
被氧化，发生氧化反应
通过电子得失达到稳定结构。
化合价升降的根本原因——电子得失。
+11
+17
Cl-
Na+
+11
Na
Cl
+17
2Na + Cl2 2NaCl
静电作用
Na+
Cl-
教学过程
【思考】氧化还原反应中，化合价的变化是不是都通过电子得失来实现的？
+1
+17
H
Cl
+17
+1
HCl
均不容易失去e-
形成共用电子对，双方都达到稳定结构——共赢
结论：化合价升降的原因——共用电子对偏移
0 0 +1 -1
电子对偏离，化合价升高，被氧化
电子对偏向，化合价降低，被还原
H2+Cl2 2HCl
点燃
教学过程
氧化还原反应中存在电子得失的实验探究？
【演示实验】将铁钉和碳棒用导线分别连接电流表两端，另一端插入到硫酸铜溶液中，形成闭合回路。
实验现象：（1）碳棒上有红色固体物质；电流计指针发生偏转
教学过程
【思考与讨论】
1、电流计指针为什么发生偏转？
2、电流计指针发生偏转说明了什么？
3、定向移动的电子是怎么产生的？（结合视频和P23页的内容）
课堂总结
氧化还原反应的宏观特征
氧化还原反应的微观本质
元素化合价的升降
电子的转移
（电子的得失或共用电子对的偏移）
根本原因
化合价升降、电子转移、反应类型的关系：
失电子或电子对偏离
化合价升高
被氧化
得电子或电子对偏向
化合价降低
被还原
还原反应
升失氧，降得还
氧化反应
课堂练习
(1)____元素的化合价升高，则该元素的原子____电子，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)该反应中，发生氧化反应的物质是____，被还原的物质是________。
(3)在反应中，1个Al原子失去________个电子。
3
铝
失去
氧化
铁
得到
还原　
Al
Fe2O3　
1.下列离子方程式书写正确的是(　C　)
A．HNO2的电离：HNO2＋H2O=H3O＋＋NO2-
B．氢氧化铁溶于氢碘酸中：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
C．往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水：2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O
D．向稀硫酸中滴加氢氧化钡至呈中性：SO42-＋Ba2＋＋OH－＋H＋=BaSO4↓＋H2O
【详解】A. HNO2为弱酸，部分电离，应该用可逆符号，A项错误；
B. 氢氧化铁溶于氢碘酸，正确的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋6H2O＋I2，B项错误；
C. 往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水，正确的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O，C项正确；
D. 向稀硫酸中滴加氢氧化钡至呈中性，正确的离子方程式为SO42-＋Ba2＋＋2OH－＋2H＋=BaSO4↓＋2H2O
2.关于黑火药的制备反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，下列说法不正确的是（B）
A．S和KNO3都是氧化剂 B．生成1个N2转移10个电子
C．CO2是氧化产物 D．K2S和N2都是还原产物
【详解】A．S、N元素化合价降低，S和KNO3都是氧化剂，故A正确；
B．S元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由+5降低为0，生成1个N2转移12个电子，故B错误；
C．碳元素化合价升高，C发生氧化反应，CO2是氧化产物，故C正确；
D．S、N元素化合价降低发生还原反应，K2S和N2都是还原产物，故D正确；
课堂练习
(1)____元素的化合价升高，则该元素的原子____电子，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)该反应中，发生氧化反应的物质是____，被还原的物质是________。
(3)在反应中，1个Al原子失去________个电子。
3
铝
失去
氧化
铁
得到
还原　
Al
Fe2O3　
氧化还原反应的规律及其配平
第三节 氧化还原反应
学习目标
2、认识氧化还原反应的规律。
3、掌握氧化还原反应的配平方法。
旧知回顾
在用双线桥法表示电子转移的方向和数目时，有什么特征和规律？
哪一个正确？
KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O
化合价降低，得到 5e-，被还原
化合价升高，失去 5×e-，被氧化
+5 -1 0 -1
KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O
化合价降低，得到 6e-，被还原
化合价升高，失去 6×e-，被氧化
+5 -1 0 -1
教学过程
（1）氧化还原反应中，化合价有升必有降。
1.价态规律
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)
n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
一、氧化还原反应的规律
（2）氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
课堂练习
A
课程练习
含有氧化剂XO3-的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全，已知Na2SO3被氧化为Na2SO4，已知XO3 -、Na2SO3的个数比为1∶2，则还原产物中元素X的价态是( )
A．＋2 B．－2 C．＋1 D．0
C
教学过程
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态，即“只靠拢，不交叉”。
（3）归中规律：
例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况
课堂练习
KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O
化合价降低，得到 5e-，被还原
化合价升高，失去 5×e-，被氧化
+5 -1 0 -1
KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O
化合价降低，得到 6e-，被还原
化合价升高，失去 6×e-，被氧化
+5 -1 0 -1
-1 0 +5
-1 0 +5
在反应 KClO3＋6HCl(浓)＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化产物与还原产物的质量之比为（ ）
A.1:6 B.6:1 C.1:5 D.5:1
D
教学过程
同种元素相同价态之间的氧化还原反应，化合价的变化规律遵循：
中间价态→高价＋低价。
如Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO +H2O
0 -1 +1
失去1×e-
得到1×e-
例：在氧化还原反应3S＋6KOH＝K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数之比为
A.1：2　 B.2：1 C.1：1　　D.3：2
A
（4）歧化规律：
教学过程
氧化还原反应中，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，失电子总数与得电子总教相等。
2.电子守恒规律
应用：氧化还原反应方程式的配平和相关计算的基础
+2 0 0 +1
得到1×2e-
失去2×1e-
CuO ＋ H2 = Cu ＋ H2O
教学过程
Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的个数之比为1∶16，则x的值为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
D
教学过程
3.强弱规律——“强制弱”
　还原剂　＋　氧化剂===氧化产物　＋　还原产物
(强还原性)　 (强氧化性)　(弱氧化性)　 (弱还原性)
较强还原性的还原剂跟较强氧化性的氧化剂反应，生成弱氧化性的氧化产物和弱还原性的还原产物。
应用1：比较粒子氧化性或还原性强弱
氧化性：氧化剂>氧化产物
还原性: 还原剂>还原产物
课堂练习
根据下列反应:
H2SO3 + I2 + H2O == 2HI + H2SO4
2FeCl3 + 2HI == 2FeCl2 + 2HCl + I2
3FeCl2+4HNO3==2FeCl3 + NO↑+ 2H2O +Fe(NO3)3
判断有关物质还原性由强到弱的顺序是
A.H2SO3＞ I- ＞Fe2+＞NO B. I- ＞Fe2+＞H2SO3＞ NO
C.Fe2+＞I-＞H2SO3＞NO D. NO＞Fe2+＞H2SO3＞ I-
A
教学过程
应用2：判断氧化还原反应在一定条件下能否发生
D
课堂练习
现有下列三个氧化还原反应：
2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2
2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是 (　　)
A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl
氧化性：
KMnO4 ＞ Cl2 ＞Fe3＋＞I2
C
教学过程
同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。
4、先后规律
同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。
应用：判断物质的稳定性和反应顺序。
铁粉先与AgNO3(即Ag＋)反应
Fe粉
Cu(NO3)2
AgNO3
AgNO3
Fe
Zn
AgNO3优先与Zn反应
课堂练习
C
教学过程
活动二、氧化还原反应的配平
1.基本原则
电子守恒原则
电荷守恒原则
质量守恒原则
标变价
列得失
等升降
标出变价元素的化合价
列出得失电子数
最小公倍数法配平使得失电子守恒
（确定氧化剂与还原剂的系数）
配系数
用原子守恒法配平其它物质的化学计量数
查守恒
检查原子、电荷是否守恒（离子方程式），并将短线改等号
2.配平步骤
教学过程
①标价态——标出变化的元素化合价
Cu+ HNO3 Cu(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
②列得失——标出化合价的变化值（双线桥法）
Cu+ HNO3 Cu(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
得3e-
失2e-
↑ 2e-
Cu ：
+2
0
↓3e-
N ：
+2
+5
×3
×2
教学过程
③求总数——求出得失电子的最小公倍数
Cu+ HNO3 Cu(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
得3e-
失2e-
×3
×2
2和3的最小公倍数是6
教学过程
④配系数——确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数，
再根据质量守恒配平其他物质
Cu+ HNO3 Cu(NO3)2+ NO + H2O
0 +5 +2 +2
失2e-
×3
3 8 3 2 4
HNO3前面系数应为：变价的氮原子数+没有变价的氮原子数
得3e-
×2
⑤查守恒——最后利用O原子守恒来进行验证。
课堂练习
HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
KMnO4+ FeSO4+ H2SO4=== K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O
S+ KOH K2S+ K2SO3+ H2O
NO2 + H2O=== HNO3 + NO
Mg + HNO3=== Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
KNO3+ FeCl2 + HCl=== KCl + FeCl3+ NO↑+ H2O
1、配平下列氧化还原反应方程式
3
1
1
2
4
10
4
1
3
某元素化合部分变，含该元素的物质先配生成物。
3
1
4
3
1
1
2
4
1
1
1
2
2
10
8
1
2
5
8
3
6
2
1
3
FeS2 + O2 === Fe2O3 + SO2
4
11
2
8
课堂练习
2、请配平下列离子方程式。
(1) 在酸性条件下，K2Cr2O7与FeSO4反应的离子方程式为
____Cr2O72-＋ ___Fe2＋＋___ ______=____Cr3＋＋___Fe3＋＋___H2O，
(2) 在酸性条件下，SO2通入FeCl3溶液中反应离子方程式为
___Fe3＋＋___SO2＋___ _____=___Fe2＋＋___SO42- +___ ___
1
6
14
H＋
2
6
7
2
1
H2O
2
2
1
H＋
4