氧化还原反应的规律与方程式配平
探
究任
务
1．理解氧化还原反应的规律及应用。2．会配平氧化还原反应方程式。
氧化还原反应主要规律
规律1
价态规律
1．升降规律：在氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。
2．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
3．价态归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。
例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
4．歧化反应规律
“中间价―→高价＋低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
[跟踪练习]
1．G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)：①G―→Q＋NaCl；②Q＋H2O―→X＋H2；③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O；④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O。这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为(
)
A．GB．GC．GD．ZB
[分析可知氯元素的化合价关系：①Q＞G＞－1，②氢元素化合价降低，氯元素化合价升高，X＞Q，③结合①可知GZ>Q>Y>G。]
2．对于反应
KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中
(1)氧化剂是________，氧化产物是________，还原产物是________。
(2)HCl体现的性质有________。
(3)当生成3个Cl2分子时，转移电子数为________。
[解析]
[答案]
(1)KClO3，Cl2，Cl2
(2)还原性、酸性
(3)5个
规律2
反应先后规律
1．同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。
2．同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
[跟踪练习]
3．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是(
)
A．Mg
B．Cu
C．Ag
D．H2
C
[金属活动性顺序：Mg>Zn>Cu>Ag，金属越活泼，对应阳离子的氧化性越弱，则氧化性：Ag＋>Cu2＋>Zn2＋>Mg2＋，故首先被置换出来的是Ag，C正确。]
4．已知还原性I－>Fe2＋>Br－>Cl－向含FeBr2和FeI2的溶液中通入少量Cl2，则反应的离子方程式为____________。
[答案]
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
规律3
电子守恒规律——应用于计算
在氧化还原反应中，存在下列等量关系：
(1)化合价升高总数＝化合价降低总数
(2)失电子总数＝得电子总数＝转移电子数
(3)化合价升降总数＝得失电子总数
【典例】
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
[本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
得关系式1×·x＝16×2，解得x＝5。]
氧化还原反应中电子守恒计算的一般流程
(1)找物质：分析反应前后元素化合价的变化，确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
(2)定得失：确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
(3)列等式：根据已知化学计量数及得失电子守恒列出等式，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)。
[跟踪练习]
5．含有氧化剂XO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XO、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
[Na2SO3被氧化为Na2SO4，化合价升高＋6－(＋4)＝2；设X被还原后的价态为y，则化合价降低总数为(＋5－y)，由化合价升高总数等于降低总数：(6－4)×2＝(5－y)×1，y＝＋1。]
6．一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3＋NO―→N2＋H2O(未配平)。在该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为(
)
A．2∶3
B．3∶2
C．4∶5
D．5∶6
A
[根据电子守恒可得：N(被氧化)×3＝N(被还原)×2，则N(被氧化)∶N(被还原)＝2∶3。]
氧化还原方程式配平
1．氧化还原方程式的配平原则
(1)电子守恒：氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数可根据化合价降低总数等于化合价升高总数确定。
(2)原子守恒：根据质量守恒，反应前后原子种类和数目相等。
(3)电荷守恒：对于离子方程式，反应前后，阴、阳离子所带的负、正电荷的代数和相等。
2．氧化还原方程式配平的一般步骤
(1)示例：配平下列化学方程式：
H2S＋HNO3===S↓＋NO＋H2O
分析：第一步：标变价，H2＋HO3―→↓＋O＋H2O
第三步：数交叉：
第四步：定系数：3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO＋4H2O
第五步：查守恒：电子守恒和原子守恒
(2)配平的一般步骤
3．三种配平技巧
(1)倒配法：氧化剂与还原剂是同一物质的反应可用倒配法。
(2)补加法：部分被氧化或被还原的反应可用补加法
即得：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)电荷守恒法：某些离子方程式可借助电荷守恒配平有关离子的化学计量数
即得
：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
[跟踪练习]
1．配平下列方程式
(1)________NH3＋________O2________NO＋________H2O
(2)________Cl2＋________KOH===________KCl＋________KClO3＋________H2O
(3)________MnO2＋________HCl(浓)________MnCl2＋________Cl2↑＋________H2O
(4)________FeO＋________HNO3===__________Fe(NO3)3＋________NO↑＋________H2O
(5)________ClO－＋________Fe(OH)3＋________OH－===________Cl－＋________FeO＋________H2O
(6)________SO2＋________MnO＋________H2O===________SO＋________Mn2＋＋________H＋
[答案]
(1)4
5
4
6
(2)3
6
5
1
3
(3)1
4
1
1
2
(4)3
10
3
1
5
(5)3
2
4
3
2
5
(6)5
2
2
5
2
4
2．(1)在酸性条件下，K2Cr2O7与FeSO4反应的离子方程式为
Cr2O＋Fe2＋＋____________===Cr3＋＋Fe3＋＋H2O
请配平上述离子方程式。
(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＋＋________SO＋________请配平上述离子方程式。
[答案]
(1)1
6
14
H＋
2
6
7
(2)2
1
2H2O
2
1
4H＋
缺项配平的补项原则
(1)补项原则
条件
补项原则
酸性条件
缺H或多O补H＋，少O补H2O
碱性条件
缺H或多O补H2O，少O补OH－
(2)组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H＋
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H＋
酸性溶液或酸碱性未知
组合三
OH－
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH－
碱性溶液或酸碱性未知
某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如图所示(部分产品未标出)。
(1)Ⅰ、Ⅱ中发生反应的氧化剂分别是______、________。
(2)Ⅰ中反应的还原产物是________。
(3)流程中气体a是________。
(4)ClO2是一种高效水处理剂。Ⅰ中的化学方程式为____________________
________________________________________________________________。
(5)Ⅱ中生成NaClO2的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________。
(6)研究表明：在上述过程中会发生副反应NaClO2＋4HCl===NaCl＋2Cl2↑＋2H2O，若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大。请推测其原因：_____________________。
[解析]
Ⅰ中反应为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2＋2Na2SO4＋H2O，Ⅱ中反应为：H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
[答案]
(1)NaClO3
ClO2
(2)ClO2
(3)O2
(4)2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2＋2Na2SO4＋H2O
(5)2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O
(6)盐酸浓度越大，酸性越强，Cl－还原性和ClO的氧化性均增强，所以气体产物中Cl2的含量越大
通过对素材中涉及的NaClO2的制备流程，了解氧化还原反应在物质制备过程中的应用，同时加深了学生对氧化还原反应有关知识的理解。培养了学生“科学探究与创新意识，科学精神与社会责任”的核心素养。
1．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。对于该反应，下列判断正确的是(
)
A．氧化产物与还原产物分子个数之比为15∶1
B．氧化剂和还原剂是同一物质
C．反应过程中转移10个电子，则产生10个N2分子
D．NaN3中氮元素的化合价为－3价
A
[NaN3中氮元素的平均化合价为－价，反应后全都被氧化成0价；KNO3中氮元素的化合价为＋5价，反应后全都被还原成0价。A项，氧化产物、还原产物都是N2，根据得失电子守恒，氧化产物、还原产物分子个数之比为15∶1，正确；B项，氧化剂为KNO3，还原剂为NaN3，错误；C项，反应过程中转移10个电子，则生成16个N2分子，错误；D项，NaN3中氮元素的平均化合价为－价，错误。]
2．下列粒子中，只有氧化性的是(
)
①S2－
②Fe2＋
③Fe3＋
④S
⑤H＋
⑥Na＋
⑦Mg
A．①⑦
B．②④
C．③⑤⑥
D．②④⑤⑥
C
[元素在最高价时只有氧化性。S2－为最低价，Fe2＋是中间价态，Fe3＋是最高价，S为中间价态，H＋为最高价，Na＋是最高价，Mg为最低价，符合题意的有③⑤⑥，C项正确。]
3．(素养题)某同学做实验时不小心沾了一些KMnO4使皮肤上形成黑斑，这些黑斑很久才能消失，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以消失，涉及的反应的离子方程式为MnO＋H2C2O4＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋________(未配平)。下列关于此反应的叙述正确的是(
)
A．该反应的氧化产物是Mn2＋
B．1个MnO在反应中失去5个电子
C．横线上应是OH－
D．配平该离子方程式后，H＋的化学计量数是6
D
[离子方程式左边有H＋，则右边不能出现OH－，横线上应是H2O，C项错误；
标变价?nO＋H22O4＋H＋―→O2↑＋n2＋＋H2O
列变化?nOn2＋；H22O4O2
配系数?2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，A、B项错误，D项正确。]
4．在一个氧化还原反应体系中，反应物、生成物共有六种粒子：Fe3＋、NO、Fe2＋、NH、H＋、H2O。已知氧化性NO(H＋)>Fe3＋。下列叙述不正确的是(
)
A．该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
B．该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为8∶1
C．若有1个NO发生氧化反应，则转移8个电子
D．该反应中Fe2＋是还原剂，NH是还原产物
B
[在所给的六种粒子中，元素化合价高的为Fe3＋、NO，元素化合价低的为Fe2＋、NH，因为氧化性NO(H＋)>Fe3＋，还原性Fe2＋>NH，所以该反应的主体反应物及产物为NO＋Fe2＋―→NH＋Fe3＋，由得失电子守恒可得NO＋8Fe2＋―→NH＋8Fe3＋，再根据原子守恒及电荷守恒配平可得NO＋8Fe2＋＋10H＋===3H2O＋NH＋8Fe3＋。A、D正确；该反应的氧化剂为NO，还原剂为Fe2＋，所以氧化剂与还原剂的个数之比为1∶8，B不正确；由化合价变化可知1个NO发生还原反应时转移8个电子，C正确。]
5．请配平下列反应方程式：
________K2Cr2O7＋________HCl__________KCl＋________CrCl3＋________Cl2↑＋________H2O，若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，则反应中转移的电子数为________。
[解析]
2KCl＋2CrCl3＋3Cl2＋7H2O。
[答案]
1
14
2
2
3
7
12
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第三节
氧化还原反应
能力课时3
氧化还原反应的规律与方程式配平
第一章 物质及其变化
探究要点·典例合作细解
NO.1
探究任务1
探究任务2
氧化还原反应主要规律
氧化还原方程式配平
学科素养·潜移默化养成
NO.2
能力过关·随堂评估自测
NO.3
1
3
5
2
4
1
3
5
2
4
2
1
3
4
5
3
1
2
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5
3
1
2
4
5
3
1
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4
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3
5
4
1
2
3
5
2
4
5
1
3
2
4
5
1
3
探究任务
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解析答案
题后归纳
探究任务2氧化剂和还原剂
学
习
任
务
1．通过具体的实例识别常见的氧化剂和还原剂，理解物质氧化性、还原性强弱与价态及电子转移的关系。培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2．掌握物质氧化性、还原性强弱判断方法和单线桥表示电子转移的方向与数目。培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
1．氧化剂和还原剂
(1)含义及关系
(2)性质
还原剂具有还原性，反应时本身被氧化；氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原。
2．常见氧化剂和还原剂
物质种类
常见物质
氧化剂
部分非金属单质
O2、Cl2等
含有高价态元素的化合物
浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等
还原剂
活泼的金属单质
Al、Zn、Fe等
某些非金属单质
C、H2等
某些非金属氧化物
CO、SO2等
3.氧化还原反应对生产、生活的影响
(1)正面影响：金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等。
(2)负面影响：易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在氧化还原反应中，氧化剂表现氧化性。
(
)
(2)对于CuO＋H2Cu＋H2O反应，氧化剂为CuO，还原剂为H2。
(
)
(3)金属单质在反应时一定作还原剂，非金属单质一定作氧化剂。
(
)
(4)食品中的抗氧化剂在保护食品时表现氧化性。
(
)
(5)氧化还原反应在工农业生产中既有有利的一面又有有害的一面。
(
)
[答案]
(1)√
(2)√
(3)×
(4)×
(5)√
分析下列反应并按要求填空。
(1)2Fe＋3Cl22FeCl3
氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。
(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
氧化剂是________，还原剂是________；氧化产物是________，还原产物是________。
[答案]
(1)Cl2
Fe
Fe
Cl2
(2)SO2
H2S
S
S
氧化剂与还原剂
单线桥表示电子转移
碘缺乏病是机体因缺碘导致的疾病，即地方性甲状腺肿大和地方性克汀病，主要病因是环境缺碘，人体摄取碘不足所致。
我国政府对碘缺乏病相当重视，为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可用如下反应：
KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O
(1)上述反应中，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质？
(2)上述反应中，氧化产物与还原产物的质量比是多少？
(3)请分别用双线桥法和单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目。
[答案]
(1)氧化剂是KIO3，还原剂是KI，氧化产物、还原产物均是I2。
(2)5∶1。
(3)双线桥：
1．氧化还原反应中的“两条线”
记忆口诀：
氧→得→降→还→还→还
还→失→升→氧→氧→氧
即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
2．单线桥法表示电子转移的方向和数目
(1)基本步骤
—
↓
—一条线
↓
—标出转移电子的总数
(2)注意事项
①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目。
②要用箭头标明电子转移的方向。
③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
1．ClO2是目前国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌剂。工业制ClO2的化学反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。下列有关该反应的说法正确的是(
)
A．SO2是氧化剂
B．NaClO3被氧化
C．SO2发生还原反应
D．ClO2为还原产物
D
[2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4中，SO2中的硫元素化合价升高(＋4→＋6)，失去电子被氧化，作还原剂；NaClO3中的氯元素化合价降低(＋5→＋4)，得到电子被还原，作氧化剂，故D正确。]
2．需加入适当的氧化剂才能实现的反应是(
)
A．PCl3―→PCl5
B．MnO―→Mn2＋
C．SO2―→SO
D．Fe3O4―→Fe
A
[A中，PCl3―→PCl5，P的化合价升高，被氧化，需加氧化剂才能实现；B中锰元素和D中的铁元素化合价均降低，被还原，需加还原剂才能实现；C中元素化合价未发生变化。]
3．用单线桥法表示电子转移方向和数目。
(1)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
物质的氧化性与还原性
1．对于MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应。
(1)氧化剂是________，表现______性，还原剂是______，表现________性。
(2)氧化性：MnO2和Cl2谁较强？______________________。
[答案]
(1)MnO2
氧化
HCl
还原性
(2)MnO2的氧化性较强
2．已知：①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl
③Br2＋2HI===I2＋2HBr
(1)MnO2、Cl2、Br2、I2的氧化性由弱到强的顺序为________________。
(2)HCl、HBr、HI、MnCl2的还原性由弱到强的顺序为________________。
[答案]
(1)I2＜Br2＜Cl2＜MnO2
(2)MnCl2＜HCl＜HBr＜HI
1．物质的氧化性与还原性
—
|
——
2．氧化性与还原性的强弱比较
(1)根据氧化还原反应方程式比较
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据金属的活动性顺序判断
(3)根据反应的条件及反应的剧烈程度比较
反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
(4)根据氧化还原反应的程度比较(了解)
不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。
例如：→
已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是(
)
①2W－＋X2===2X－＋W2
②2Y－＋W2===2W－＋Y2
③2X－＋Z2===2Z－＋X2
A．还原性：X－>Y－
B．在Y－、X－、W－、Z－中以Z－的还原性为最强
C．氧化性：Z2>W2
D．反应2Z－＋Y2===2Y－＋Z2能发生
C
[在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，由此得出三个反应中有关粒子的氧化性、还原性强弱：①中氧化性X2>W2，还原性W－>X－；②中氧化性W2>Y2，还原性Y－>W－；③中氧化性Z2>X2，还原性X－>Z－，所以Y－的还原性最强；D中反应不能发生。]
[借题发挥]
(1)向含有Z－和X－的溶液中通入Y2，能否发生反应？
[答案]
根据氧化性：Z2>X2>W2>Y2可知，Y2与Z－和X－不能反应。
(2)向含有W－和X－的溶液中通入少量Z2，写出发生反应的离子方程式。
[答案]
还原性：W－>X－，通入少量Z2，只有W－发生反应，离子方程式为2W－＋Z2===2Z－＋W2。
氧化性和还原性比较的一般思路
—
↓
—
↓
—
4．(双选)现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；
④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。
下列有关性质的比较正确的是(
)
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2D．还原性：Fe2＋>Cl－>Cr3＋
AD
[根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。]
5．常温下，下列三个化学反应均能发生：
X2＋2W2＋===2X－＋2W3＋
；Z2＋2X－===2Z－＋X2
；2W3＋＋2Y－===2W2＋＋Y2。则在相同条件下，下列三个反应
①Y2＋2X－===2Y－＋X2
②Z2＋2Y－===2Z－＋Y2
③2W3＋＋2Z－===2W2＋＋Z2也能发生的是(
)
A．
只有①
B．
只有②
C．
①和②
D．
②和③
B
[解题的关键是对题干中的原理“强氧化剂＋强还原剂→弱还原剂＋弱氧化剂”的理解与掌握。由题干所给反应可知氧化性顺序：Z2＞X2＞W3＋＞Y2，符合该顺序的反应可以发生，不符合该顺序的反应不能发生。]
1．下列对氧化还原反应的分析中不合理的是(
)
A．Mg变成MgO时化合价升高，失去电子，因此Mg在该反应中作氧化剂
B．KMnO4受热分解时，锰元素被还原，KMnO4既是氧化剂又是还原剂
C．反应CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4不属于氧化还原反应
D．在反应2H2O2H2↑＋O2↑中，H2O既是还原剂，又是氧化剂
A
[A项中Mg失电子作还原剂，不正确。]
2．实现下列变化需要加入氧化剂的是(
)
A．Cl2→Cl－
B．H＋→H2
C．CO→CO2
D．SO2→SO3
D
[还原剂反应时化合价升高，氧化剂化合价降低。]
3．一定条件下，KClO3与I2发生下列反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2↑，下列推断正确的是(
)
A．该反应属于复分解反应
B．氧化性：I2>KClO3
C．还原性：KClO3>I2
D．还原剂为I2，氧化剂为KClO3
D
[该反应属于置换反应，A错误；
2KO3＋2
===
2KO3
＋l2↑
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
故氧化性：，还原性：，B、C错误，D正确。]
4．(素养题)大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎，又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(
)
A．CaH2既是氧化剂，又是还原剂
B．H2既是氧化产物，又是还原产物
C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂
A
[CaH2为还原剂，H2O为氧化剂。]
5．实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
(1)用双线桥法表示出电子转移情况：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(2)用单线桥法表示出电子转移情况：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(3)该反应中氧化剂是____________，发生氧化反应的是________，氧化产物是________。
(4)氧化性：KMnO4比Cl2的________。
[解析]
反应中锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，氯元素由－1价升高到0价，高锰酸钾是氧化剂，发生还原反应，盐酸作还原剂，发生氧化反应，结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。
[答案]
(1)
(2)
(3)KMnO4
HCl
Cl2
(4)强
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第三节
氧化还原反应
基础课时6
氧化剂和还原剂
第一章 物质及其变化
必备知识·自主预习储备
NO.1
降低
得到
偏向
升高
CO
关键能力·情境探究达成
NO.2
学习任务1
学习任务2
氧化剂与还原剂
单线桥表示电子转移
物质的氧化性与还原性
学习效果·随堂评估自测
NO.3
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3
氧化剂氧化还原反应中所含元素的化合价
子(或电子对的物质
ne
还原剂少氧化还原反应中所含元素的化
(或电子对)的物质
点此进入
答案
学习任务
点此进入
解析答案
学字习任务2
题后归纳氧化还原反应
学
习
任
务
1．通过对化合价的分析，认识氧化还原反应的有关概念，理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。培养学生“宏观辨识与变化观念”的核心素养。2．基于化合价变化与电子转移的相关性，从微观上认识氧化还原反应的本质，能对其进行分析，培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。3．会用“双线桥”法描述电子转移的方向与数目，培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、氧化还原反应认识
1．从得失氧的角度认识氧化还原反应
从得失氧的角度分析以下反应，完成下表。
2CuO＋C2Cu＋CO2↑；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
C、CO
氧化反应
失氧物质
CuO、Fe2O3
还原反应
结论：在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。
2．从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)对于有氧元素参加的反应2CuO＋C2Cu＋CO2↑。
①铜元素化合价降低，CuO发生还原反应。
②碳元素化合价升高，C发生氧化反应。
(2)对于无氧元素参加的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
①铜元素化合价降低，CuSO4发生还原反应。
②铁元素化合价升高，Fe发生氧化反应。
结论：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；物质所含元素化合价降低的反应是还原反应；凡是有元素化合价升降的反应，都是氧化还原反应。
3．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)在2Na＋Cl22NaCl的反应过程中：
①NaNa＋；钠元素的化合价由0价升高为＋1价，Na发生氧化反应，被氧化。
②ClCl－；氯元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2发生还原反应，被还原。
③在这个反应中，发生了电子的得失，化合价在反应前后发生变化，发生了氧化还原反应，
(2)在H2＋Cl22HCl的反应过程中：
①氢原子和氯原子都不易失去电子，都可获得1个电子形成稳定结构，二者只能形成共用电子对，使双方最外电子层都达到稳定结构。
②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子，氯元素的化合价由0价降低为－1价，被还原，氯气发生了还原反应。
③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子，氢元素的化合价由0价升高到＋1价，被氧化，氢气发生了氧化反应。
④在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，化合价在反应前后发生了变化，发生了氧化还原反应：即
(3)结论：凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。元素的原子失去电子(或电子对偏离)物质发生氧化反应，物质被氧化；元素的原子得到电子(或电子对偏向)物质发生还原反应，物质被还原。
4．氧化还原反应的特征与本质
(1)特征：反应前后元素化合价有变化。
(2)本质：电子转移，包括电子的得失与电子对偏移。
(3)关系：单个原子的化合价升降数＝单个原子的电子转移数。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加，同时化合价有升降。
(
)
(2)物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应。
(
)
(3)在氧化还原反应中，先氧化后还原。
(
)
(4)在氧化还原反应中涉及的元素化合价均变化。
(
)
[答案]
(1)×
(2)√
(3)×
(4)×
有反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。
(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。
[答案]
(1)铝
失去
氧化
铁
得到
还原
(2)Al
Fe2O3
(3)3
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1．关系图
2．文字表述
(1)置换反应一定是氧化还原反应。(填“一定”“不一定”或“一定不”，下同)
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应。
①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
1．有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗？举例说明。
[提示]
不一定，如3O22O3不是氧化还原反应。
2．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2是置换反应吗？为什么？
[提示]
不是，反应物中没有单质。
氧化还原反应的概念及其联系
素材1
楼房有的是用红砖砌成的，有的则是青砖砌成的，可曾想过为什么同样的砖坯有的能烧成红砖，有的能烧成青砖呢？原来烧制砖瓦的黏土中含有二价铁盐，黏土做成砖坯，送到窑内大火烘烧，然后熄灭，自然冷却。此时窑内空气流畅，氧气充足，二价铁盐被氧化成三氧化二铁(Fe2O3)，由于三氧化二铁是红色，所以得到的就是红砖瓦。待砖坯烧透后，从窑顶向下不断淋水，当水遇到红热砖瓦变成水蒸气后，碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。这些还原性气体能把砖瓦中红色的氧化铁还原成黑色氧化亚铁或四氧化三铁。
素材2
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂和消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的方法之一为3NaClO＋2Fe(OH)3＋4NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O。
1．根据素材1探究问题：
红砖转化为青砖(含FeO)的反应有哪些？
请写出化学方程式，并标出发生氧化反应和还原反应的物质。
[答案]
(1)H2O(g)＋CH2＋CO
|
|
还原反应
氧化反应
(2)H2＋Fe2O32FeO＋H2O
|
|
氧化反应
还原反应
(3)CO＋Fe2O32FeO＋CO2
|
|
氧化反应
还原反应
2．根据素材2，探究问题：
1．氧化还原反应概念间的联系
2．氧化还原反应中的4个“不一定”
(1)一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如C2＋H2O===H＋中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。
(3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。
(4)某种物质由化合态变为游离态，不一定是被还原，如HCl→Cl2是被氧化。
ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是(
)
A．
KClO3在反应中失去电子
B．
ClO2是氧化产物
C．
H2C2O4在反应中被氧化
D．
H2SO4在反应中得到电子被还原
C
[借题发挥]
(1)KClO3发生________反应。
(2)当生成4个CO2分子时，转移电子数为________个。
[答案]
(1)还原
(2)4
化合价的求算方法
依据化合物中元素的正、负化合价的代数和为零进行计算。步骤：
①标出熟悉元素的化合价。
②根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
③有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：有机物中氧元素的化合价为－2，氢元素的化合价为＋1。利用元素化合价代数和为零的原则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，则x＝0。
1．下列变化过程发生还原反应的是(
)
A．SO2→H2SO3
B．HCl→Cl2
C．N2→NH3
D．Fe(OH)2→Fe(OH)3
C
[SO2→H2SO3，元素的化合价不变，不发生氧化还原反应，故A错误；HCl→Cl2，氯元素的化合价升高，发生氧化反应，故B错误；N2→NH3，氮元素的化合价降低，发生还原反应，故C正确；Fe(OH)2→Fe(OH)3，铁元素的化合价升高，发生氧化反应，故D错误。]
2．海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂二氧化硫发生化学反应以达到富集的目的，化学反应为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，下列说法正确的是(
)
A．溴发生了还原反应
B．二氧化硫在反应中被还原
C．溴在反应中失去电子
D．该反应既是化合反应又是氧化还原反应
A
[该反应为氧化还原反应，溴在反应中得到电子发生还原反应，溴被还原。]
双线桥法表示电子转移的方向和数目
1．基本步骤
2．注意事项
(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子；
(2)必须注明“得到”或“失去”；
(3)电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，可以省略。
(4)被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
3．下列电子转移表示正确的是(
)
B
[A项，“得到”与“失去”标错且转移4e－，错误；C项，“得到”与“失去”标错，电子转移为12e－，错误；D项，“得到”与“失去”标错，错误。]
4．用双线桥法表示下列反应的电子转移的方向与数目。
(1)2KClO32KCl＋3O2↑
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(4)Cl2＋H2O===HCl＋HClO
[答案]
1．下列说法正确的是(
)
A．所有元素化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应
B．氧化还原反应的特征是元素化合价升降，本质是电子得失
C．氧化还原反应中，一种元素化合价升高，必然有另一种元素化合价降低
D．氧化还原反应中一定存在电子转移
D
[凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应，此过程并不一定所有元素化合价都要发生变化，A项错误；氧化还原反应的特征是元素化合价升降，本质是电子转移(包括电子得失和共用电子对偏移)，B项错误，D项正确；氧化还原反应中，发生化合价变化的元素可以是一种或多种，如Cl2＋H2O===HCl＋HClO，其中只有氯元素的化合价发生变化，C项错误。]
2．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是(
)
A．向BaCl2溶液中滴加稀硫酸
B．盐酸和Fe2O3反应
C．将铁片放入CuSO4溶液中
D．H2还原CuO
C
[A、B、C项的反应均为离子反应，A、B项的反应中没有元素化合价变化，C项的反应类型为置换反应，有元素化合价发生变化，故也属于氧化还原反应。]
3．我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用。
黑火药爆炸的反应为S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑。在该反应中，被还原的元素是(
)
A．N
B．C
C．N和S
D．N和C
C
[被还原的元素就是反应过程中化合价降低的元素。]
4．下列变化过程中得到电子被还原的是(
)
A．MnO2→Mn2＋
B．CuO→CuCl2
C．Ag＋→Ag2O
D．Sn2＋→Sn4＋
A
[得到电子，元素化合价降低，A项中锰元素的化合价从＋4价降低到＋2价，正确；
B、
C中元素化合价没有变化，错误；
D中Sn元素的化合价从＋2价升高到＋4价，在变化过程中失去电子，错误。]
5．(素养题)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1
000
℃左右冶炼，可能涉及的反应有：
①Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O；②2CuO＋C2Cu＋CO2↑；③CuO＋COCu＋CO2；④CO2＋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。
(3)用双线桥法表示反应②的电子转移方向与数目____________
____________________________________________________________________。
[解析]
在反应③中碳元素的化合价由＋2价升高为＋4价，CO发生氧化反应，铜元素的化合价由＋2价降低为0价，CuO发生还原反应。
[答案]
(1)分解反应
置换反应
化合反应
(2)CO
CuO
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8
-(共57张PPT)
第三节
氧化还原反应
基础课时5
氧化还原反应
第一章 物质及其变化
必备知识·自主预习储备
NO.1
C、CO
氧化反应
氧化反应
还原反应
降低
还原
升高
氧化
降低
还原
升高
氧化
氧化
还原
化合价升降
氧化
还原
得失
获得
偏向
0
－1
还原
还原
偏离
0
＋1
氧化
氧化
偏移
氧化
氧化
还原
变化
电子的得失
电子对偏移
一定
一定不
不一定
一定
一定
关键能力·情境探究达成
NO.2
学习任务1
学习任务2
氧化还原反应的概念及其联系
双线桥法表示电子转移的方向和数目
学习效果·随堂评估自测
NO.3
1
3
5
2
4
1
3
5
2
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2
1
3
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1
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5
1
3
2
4
5
1
3
化合价降低,得到
被发生反应
3Nacio
+2Fe(oh)+4Naoh-3Nacl
+2Na,
Fe0,
+5H.o
化合价升高,失
被发生
点此进入
答案
学习任务
点此进入
解析答案
题后归纳
学字习任务2
