广东省廉江市实验学校人教版高中化学必修一2.3 氧化还原反应-课件 (共62张PPT)

(共62张PPT)


氧化还原反应


目标
氧化还原反应的概念
01
氧化反应和还原反应
02
氧化还原反应的本质
03
苹果“锈”了？
氧化反应
发生在身边的事------
情境导学
铁锁锈了？
氧化反应
Fe Fe2O3
情境导学
铁矿石
美国高中教材《化学概念与应用》对还原反应(reduction reaction)是这样描述的：早期科学家因金属矿石中与金属结合的氧被移除了，金属矿石因此被还原成金属单质，称还原反应（有减轻、减少之意）。
还原反应
发生在身边的事------
情境导学
铸铁
Fe2O3 Fe
氧化反应：物质得到
氧的反应
A
还原反应：物质失去
氧的反应
B
早期结论：有得失氧的反应就是氧化还原反应。
分类的依据：得氧或失氧角度
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
从Fe2O3来看是　　　　　　反应
从CO来看是　　　　　 反应
氧化反应和还原反应是同时进行的，这样的反应称为氧化还原反应。
高温
氧化
还原
从得氧失氧角度分析氧化还原反应
活学活用
完成下列反应的方程式，并思考元素的化合价有什么变化？
（1）一氧化碳还原氧化铜
（2）氢气还原氧化铜
（3）碳与水高温下的反应
问题探究
+1 0 0 +2
+2 0 0 +1
+2 +2 0 +4
CuO + CO = Cu + CO2↑
CuO + H2 = Cu + H2O
H2O + C = H2 + CO
高温
高温
△
2.标出以上反应中各元素的化合价，你能发现什么规律？
1.判断哪些物质发生氧化反应、那些发生还原反应？
问题探究
氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应
还原反应:物质所含元素化合价降低的反应
氧化还原反应:凡是有元素化合价升降的化学反应
从化合价角度分析氧化还原反应
总结感悟
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
分析下列反应是否是氧化还原反应？并判断哪些物质发生氧化反应、那些发生还原反应？
0 +2 +2 0

化合价升高
化合价降低
0 +1 +2 0

化合价升高
化合价降低
活学活用
1.只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应
2.元素化合价发生变化的反应一定是氧化还原反应
×
√
氧化还原反应的特征：元素化合价变化
问题探究
判断下列反应是否是氧化还原反应？
2H2 + O2 = 2H2O
2. CaO + H2O = Ca(OH)2
3. 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
4. CaCO3 = CO2↑ + CaO
5. Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
6. Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
7. Ba(OH)2 + H2SO4= BaSO4↓+ 2H2O
8. CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
点燃
△
△
√
√
√
√
×
×
×
×
活学活用
氧化还原反应中元素化合价变化的原因？
问题导学
金属钠在氯气中燃烧
实验探究
1.该反应中发生反应的微粒是什么？
2.NaCl中存在的微粒是什么？
3.它们是如何转化的？
（请阅读书36页）
现象解读
稀有气体原子结构示意图
【电子转移动机：达到稳定结构】
He
+2
2
Ne
+10
2
8
Ar
+18
2
8
8
稀有气体比较稳定的原因：原子最外层电子数为2（最外层为第1层）或8（最外层为其它层）。
因此，当原子的最外层电子数为2或8时就达到了稳定结构。
科学现象

Na+ Cl-
化合价升降原因之一
电子的得失
Na
Cl
+11
2
8
1
2
8
7
+17
e-
Cl-
Na+
+11
2
8
2
8
8
+17
动画模拟
H Cl
H Cl


+1 -1
化合价升降原因之二
共用电子对的偏移
延伸：
2
8
7
+17
+1
1
H
Cl
动画模拟
电子的转移(得失或偏移) 是元素化合价发生变化的原因，
这也是氧化还原反应的本质。
结论
总结感悟
失去2×e-电子，化合价升高，被氧化

2Na + Cl2 = 2NaCl
点燃
0 0 +1 -1
得到2×e-电子，化合价降低，被还原
失去电子
得到电子
失电子
Na元素化合价升高
发生氧化反应
得电子
Cl元素化合价降低
发生还原反应

被氧化
被还原
分析
总结感悟
Zn
Cu
CuSO4
有电流通过
电子的定向移动
*电流是怎么产生的？
*写出反应方程式，分析电子转移情况。
*电流表指针为什么会偏转?
Zn + CuSO4 = ZnSO4 ＋ Cu
0 +2 +2 0
失去2×e-电子，化合价升高，被氧化
得到1×2e-电子，化合价降低，被还原
实验探究

电子
电子
氧化反应
失去电子（电子对偏离）
化合价升高
还原反应
得到电子（电子对偏向）
化合价降低
氧化还原的本质是电子的转移
动画模拟
从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
知识回顾：
化合价的变化与氧化反应、还原反应之间有怎样的关系？
规律小结：
化合价升高，被 （氧化/还原），发生 反应；
化合价降低，被 （氧化/还原），发生 反应；
氧化
还原
还原
氧化
升氧降还
__________
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系提示：用数学“维恩图”或“交叉分类法” 表示
问题探究
氧化还原反应
分解反应
化合反应
置换反应
复分解反应
判断下列反应是否是氧化还原反应？
2H2 + O2 = 2H2O
2. CaO + H2O = Ca(OH)2
3. 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
4. CaCO3 = CO2↑ + CaO
5. Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
6. Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
7. Ba(OH)2 + H2SO4= BaSO4↓+ 2H2O
8. CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
点燃
△
△
√
√
√
√
×
×
×
×
活学活用
置换反应
复分解反应
化合反应
分解反应
化学反应
氧化还原反应
非氧化还原反应
问题探究
复分解反应
置换反应
化合反应
分解反应
氧化还原反应
非氧化还原反应

交叉分类法
问题探究
生活化学
生活化学
生活化学
生活化学
火箭的升空，需要燃料的燃烧。燃料燃烧过程中伴随着很多化学变化和物理变化，伴随着许多能量的转化。
—氧化还原反应
生活化学
2．下列反应中，不属于四种基本反应类型，也不属于氧化还原反应的是（ ）
A．2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
B．CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
C．2H2O2 = 2H2O + O2↑
D．CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
B
当堂巩固

终极检测
1.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝，许多成语中蕴含着丰富的化学原理，下列成语中涉及氧化还原反应的是（ ）
A.铁杵成针
B. 抱薪救火
C. 闭门造车
D. 刻舟求剑
B
CuO+H2==Cu+H2O
高温

0
+2
+1
0
化合价降低，得电子，还原反应，被还原
化合价升高，失电子，氧化反应，被氧化
氧化剂
还原剂
氧化剂：得到电子（电子对偏向)的物质。（具有氧化性）
在化学反应中元素化合价降低的反应物
还原剂：失去电子（电子对偏离）的物质。（具有还原性）
在化学反应中元素化合价升高的反应物
氧化剂和还原剂
小结：
氧化剂
还原剂
氧化
反应
化合价升高
失e-
化合价降低
得e-
还原反应
还原产物
反应物
被氧化
被还原
氧化产物
生成物
实质
特征
氧化剂 ＋ 还原剂 ＝ 还原产物 ＋ 氧化产物
2、氧化产物和还原产物
氧化产物：氧化后的生成物
还原产物：还原后的生成物
CuO + H2 == Cu + H2O
0
+2
+1
0

（氧化剂）（还原剂） （还原产物）（氧化产物）
化合价降低，得到电子，还原反应，被还原
化合价升高，失去电子，氧化反应，被氧化
练习：指出下列氧化剂与还原剂，氧化产物与还原产物
1. Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
2、2KMnO4 = K2MnO4 + O2↑+ MnO2
3、2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O
△
还原剂
氧化剂
氧化剂和还原剂
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
氧化产物
氧化产物
还原产物
氧化产物和还原产物
苹果汁是人们喜欢的饮料，由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生，说明维生素C具有
(A)氧化性 (B)还原性
(C)碱性 (D)酸性
√
3. 常见的氧化剂和还原剂：
①活泼的非金属单质如：卤素单质 （Cl2、Br2、I2）、 O2、S等。
②高价金属阳离子如：Fe3+、Cu2+等。
③高价或较高价含氧化合物如：MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4。
常见氧化剂
①活泼或较活泼的金属：如K、Na、Al、Fe等。
②一些非金属单质：如H2、C、Si等。
③较低态的化合物：CO、SO2、H2S、KI等。
常见还原剂
三、电子转移的表示方法
双线桥法和单线桥法
CuO+H2==Cu+H2O
+2
0
0
+1
得到2e-
失去1e-×2
（1）用双线桥分析氧化还原反应
注 意
1、双箭号跨过等号，从反应物指向生成物，起止为同一元素
2、 线上标明失去或得到电子的数，得或失两字不能省略
反应过程中共转移多少电子?
氧化剂___________ 还原剂___________
氧化产物__________ 还原产物_________
转移的电子数____________
CuSO4
Fe
FeSO4
Cu
2e-

0
+2
+2
0
失2e-
得2e-
练习
用双线桥表示下列氧化还原反应电子转移情况。
MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O
温故
知新：
双线桥法可以清晰的看到得失电子数相等，那么我们可以用来配平方程式吗？
C + HNO3—— NO2↑+ CO2 ↑ + H2O
双线桥法可以看出反应前后同一种元素原子间的电子转移情况，而在化学研究中，很多时候只需要知道反应前后元素原子的电子之间转移情况即可，可以使用单线桥法清晰明了地表示。
单线桥法：
2、箭号不跨过等号，起点为失电子元素，终点为得电子元素。
1、 只标电子转移总数，不标“得”与“失”。
注 意
2e-
MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
+4
+2
-1
0
2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O
用单线桥法表示电子转移情况
2KClO3 △ 2KCl + 3O2↑
小试菜刀
Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O
小试牛刀
4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3
挑战自我
氧化性和还原性的强弱比较
1.根据根据氧化还原方程式来判断：
氧化性：氧化剂＞氧化产物＞还原产物＞还原剂
还原性：还原剂＞还原产物＞氧化产物＞氧化剂
2KI＋Cl2 = 2KCl＋I2
还原剂
例1：
氧化剂
还原产物
氧化产物
氧化性：氧化剂＞氧化产物＞还原产物＞还原剂
氧化性：Cl2＞I2＞KCl＞KI
已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：
Ce4＋＋Fe2＋ Fe3＋＋Ce3＋
Sn2＋＋2Fe3＋ 2Fe2＋＋Sn4＋
由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋
C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋

变式训练1
2、根据金属活动性顺序表判断
单质还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐增强
3．根据反应的难易判断
不同的氧化剂与同一种还原剂反应，反应越容易，说明氧化剂的氧化性越强；不同的还原剂与同一种氧化剂反应，反应越容易，说明还原剂的还原性越强。
16HCl（浓）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2
4HCl（浓）+MnO2==MnCl2+2H2O+Cl2
4HCl（浓）+O2===2H2O+2Cl2
△
催化剂，500℃
C(石墨）+O2===CO2
C(金刚石）+O2===CO2
4827℃，催化剂
（几乎不燃烧）
小结：
1、氧化性：氧化剂＞氧化产物＞还原产物＞还原剂
2、根据金属活动性顺序表判断
3．根据反应的难易判断
在上述反应中，当有1molCl2生成时，有 molHCl被氧化，MnO2得到 mol电子，反应中共转
移了 mol电子。被氧化的元素与被还原的元素的物质的量之比 氧化产物与还原产物的物质的
量之比
练习
MnO2 + 4HCl（浓）△ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O
当有1.5molS生成时，有 molH2S 被氧化，SO2得到 mol电子，反应中共转移了 mol电子。
当有1molO2生成时，有 molKClO3被氧化，有
molKClO3被还原，反应中共转移了 mol电子。
2KClO3 △ 2KCl + 3O2↑
课堂小结
一、氧化剂与还原剂
氧化剂：得到电子（电子对偏向)的物质。（具有氧化性）
在化学反应中元素化合价降低的反应物
还原剂：失去电子（电子对偏离）的物质。（具有还原性）
在化学反应中元素化合价升高的反应物
二、氧化产物与还原产物
三、双线桥与单线桥法表示电子转移
四、常见的氧化剂与还原剂


谢谢
观看