專題09從化合價(jià)角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)1．認(rèn)識有化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，知道氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，氧化劑及還原劑的概念。2．能從電子得失或電子對偏移的角度理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，學(xué)會用雙線橋及單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。3．能利用氧化還原反應(yīng)概念對常見的反應(yīng)進(jìn)行分類和分析說明。4．知道常見的氧化劑、還原劑及其反應(yīng)后的生成物。一、從化合價(jià)角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)1、從元素化合價(jià)升降的角度①對于有氧元素參加的反應(yīng)：Fe2O3＋3COeq\o(,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2鐵元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)；碳元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。②于無氧元素參加的反應(yīng)：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu。銅元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)；鐵元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。結(jié)論：反應(yīng)前后有元素的化合價(jià)發(fā)生變化是氧化還原反應(yīng)的重要特征。2、元素化合價(jià)升降與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系實(shí)驗(yàn)NaCl形成示意圖分析鈉與氯氣反應(yīng)鈉原子的最外電子層上有1個(gè)電子，鈉原子失去1個(gè)電子，帶1個(gè)單位正電荷，成為鈉離子(Na＋)；氯原子的最外電子層上有7個(gè)電子，氯原子得到1個(gè)電子，帶1個(gè)單位負(fù)電荷，成為氯離子(Cl－)；這樣雙方最外電子層都達(dá)到了8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)反應(yīng)中鈉元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋1價(jià)，Na失電子被氧化，Na發(fā)生了氧化反應(yīng)；反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到－1價(jià)，Cl2得電子被還原，Cl2發(fā)生了還原反應(yīng)在這個(gè)反應(yīng)中，發(fā)生了電子的得失反應(yīng)過程中相應(yīng)變化關(guān)系圖實(shí)驗(yàn)HCl形成示意圖分析氫氣與氯氣反應(yīng)氫原子、氯原子都不能把對方的電子奪取過來，而是雙方各以最外層的1個(gè)電子組成一個(gè)共用電子對，這個(gè)電子對受到兩個(gè)原子核的共同吸引由于氯原子對共用電子對的吸引力比氫原子的稍強(qiáng)一些，所以，共用電子對偏向于氯原子而偏離于氫原子。因此，氫元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋1價(jià)，H2被氧化；氯元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到－1價(jià)，C12被還原在這個(gè)反應(yīng)中，發(fā)生了共用電子對的偏移，H2發(fā)生了氧化反應(yīng)，C12發(fā)生了還原反應(yīng)反應(yīng)過程中相應(yīng)變化關(guān)系圖（1）在有些氧化還原反應(yīng)中，物質(zhì)所含元素的原子失去電子，該物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)；物質(zhì)所含元素的原子得到電子，該物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)。（2）在有些氧化還原反應(yīng)中，元素的原子間有共用電子對的偏移(偏離和偏向)。共用電子對偏離的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，共用電子對偏向的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)。（3）結(jié)論：①有電子轉(zhuǎn)移(電子得失或共用電子對偏移)的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。②元素的原子失去電子(或電子對偏離)，則元素的化合價(jià)升高，物質(zhì)被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；元素的原子得到電子(或電子對偏向)，則元素的化合價(jià)降低，物質(zhì)被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。③氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。3.基本概念（1）含“氧”概念①氧化劑：得到電子，化合價(jià)降低的反應(yīng)物②氧化反應(yīng)：化合價(jià)升高的反應(yīng)③氧化產(chǎn)物：化合價(jià)升高得到的生成物④被氧化：化合價(jià)升高的過程⑤氧化性：化合價(jià)降低過程表現(xiàn)的性質(zhì)（2）含“還”概念①還原劑：失去電子，化合價(jià)升高的反應(yīng)物②還原反應(yīng)：化合價(jià)降低的反應(yīng)③還原產(chǎn)物：化合價(jià)降低得到的生成物④被還原：化合價(jià)降低的過程⑤還原性：化合價(jià)升高過程表現(xiàn)的性質(zhì)【特別提醒】①氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)存在于在同一個(gè)反應(yīng)中，它們同時(shí)發(fā)生、同時(shí)存在，是相互對立統(tǒng)一的。②氧化劑和還原劑可以是不同的物質(zhì)，也可以是同種物質(zhì)a.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧化劑是KMnO4，還原劑是KMnO4b.2F2+2H2OO2+4HF，氧化劑是F2，還原劑是H2O③氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物可以是不同的物質(zhì)，也可以是同種物質(zhì)a.3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O，氧化產(chǎn)物是Na2SO3，還原產(chǎn)物是Na2Sb.NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O，氧化產(chǎn)物是NaNO2，還原產(chǎn)物是NaNO2④被氧化的元素和被還原的元素可以是不同的元素，也可以是同種元素a.4HCl（濃）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，被氧化的元素是Cl，被還原的元素是Mnb.2H2S+SO22H2O+3S，被氧化的元素是S，被還原的元素是S⑤可能有多種元素同時(shí)被氧化或被還原a.3Cu2S+22HNO36Cu（NO3）2+10NO↑+3H2SO4+8H2O，被氧化的元素是Cu和S，被還原的元素是Nb.2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑，被氧化的元素是C，被還原的元素是N和S⑥方程式中的系數(shù)與實(shí)際參加反應(yīng)的氧化劑或還原劑的量不一定一致a.C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O，n（氧化劑）∶n（還原劑）＝2∶1b.Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，n（氧化劑）∶n（還原劑）＝1∶1（3）氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念之間的關(guān)系可概括為“氧、氧、得、降、還、還、還”。4、氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移表示方法請分別用單線橋法和雙線橋法表示Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：（1）雙線橋法：①標(biāo)變價(jià)②畫箭頭(反應(yīng)物指向生成物)③算數(shù)目④說變化。如銅和稀硝酸反應(yīng)：【特別提醒】a．箭頭指向反應(yīng)前后有元素化合價(jià)變化的同種元素的原子，且需注明“得到”或“失去”。b．箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。c．失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。（2）單線橋法：①標(biāo)變價(jià)②畫箭頭(由失電子原子指向得電子原子)③算數(shù)目（線橋上只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)目，不標(biāo)“得”“失”字樣），如銅和稀硝酸反應(yīng)：【特別提醒】a．箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。b．不標(biāo)“得到”或“失去”，只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。c．線橋只出現(xiàn)在反應(yīng)物中。【名師總結(jié)】分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵——標(biāo)出元素化合價(jià)（1）基本方法：先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價(jià)。（2）熟記常見元素的化合價(jià)：一價(jià)氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價(jià)氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價(jià)磷；說變價(jià)也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價(jià)最常見。（3）明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價(jià)：CuFeS2：eq\o(Cu,\s\up6(＋2))、eq\o(Fe,\s\up6(＋2))、eq\o(S,\s\up6(－2))；K2FeO4：eq\o(Fe,\s\up6(＋6))；Li2NH、LiNH2、AlN：eq\o(N,\s\up6(－3))；Na2S2O3：eq\o(S,\s\up6(＋2))；MOeq\o\al(＋,2)：eq\o(M,\s\up6(＋5))；C2Oeq\o\al(2－,4)：eq\o(C,\s\up6(＋3))；HCN：eq\o(C,\s\up6(＋2))、eq\o(N,\s\up6(－3))；CuH：eq\o(Cu,\s\up6(＋1))、eq\o(H,\s\up6(－1))；FeOeq\o\al(n－,4)：eq\o(Fe,\s\up7(＋8－n))；Si3N4：eq\o(Si,\s\up6(＋4))、eq\o(N,\s\up6(－3))。5、氧化還原反應(yīng)與四種基本類型反應(yīng)間的關(guān)系【特別提醒】（1）有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。（2）有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。（3）有單質(zhì)參加或生成的化學(xué)反應(yīng)，不一定是氧化還原反應(yīng)，如3O2eq\o(=====,\s\up7(放電),\s\do5())2O3。（4）所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。（5）所有的復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。二、常見的氧化劑和還原劑1.常見的氧化劑及產(chǎn)物預(yù)測氧化劑還原產(chǎn)物KMnO4Mn2+（酸性）；MnO2（中性）；MnO42－（堿性）K2Cr2O7（酸性）Cr3+濃硝酸NO2稀硝酸NOX2（鹵素單質(zhì)）X－H2O2OH－（堿性）；H2O（酸性）Na2O2NaOH（或Na2CO3等）NaClO（或ClO－）Cl－、Cl2NaClO3Cl2、ClO2等PbO2Pb2+2.常見的還原劑及產(chǎn)物預(yù)測還原劑氧化產(chǎn)物Fe2+Fe3+（酸性）；Fe（OH）3（堿性）SO2（或H2SO3、SO32－）SO42－S2－（或H2S）S、SO2（或SO32－）、SO42－H2C2O4CO2（酸性）；CO32－（堿性）H2O2O2I－（或HI）I2、IO3－COCO2（酸性）；CO32－（堿性）金屬單質(zhì)（Zn、Fe、Cu等）Zn2+、Fe2+（與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+）Cu2+（與弱氧化劑反應(yīng)生成Cu+）3．判斷變化中是否一定需加氧化劑或還原劑（1）變價(jià)元素處于最高價(jià)：必須加入還原劑（2）變價(jià)元素處于最低價(jià)：必須加入氧化劑（3）變價(jià)元素處于中間價(jià)：可能發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)，不一定加入氧化劑或還原劑（4）判斷①Cl2→HClO（NaClO）：不一定②NO2→HNO3：不一定③S→SO32－：不一定④KClO3→KCl：不一定⑤Na2O2→O2：不一定⑥CO2→C：必須加入還原劑⑦NH4+→N2：必須加入氧化劑三、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用1、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用①制取黑色金屬和其他有色金屬都是在高溫條件下用還原的方法。②制備貴金屬常用濕法還原等。③許多重要化工產(chǎn)品的制造，如合成氨、合成鹽酸、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒堿等主要反應(yīng)也都是氧化還原反應(yīng)。④石油化工里的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環(huán)氧樹脂的合成等也都是氧化還原反應(yīng)。⑤化學(xué)電源中氧化還原反應(yīng)。2、要防止的氧化還原反應(yīng)①食物的腐?、诮饘俚母g③有機(jī)材料的老化題型01考查氧化還原反應(yīng)判斷【典例】下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是C．食品變質(zhì)腐敗 D．用次氯酸鈉溶液對環(huán)境進(jìn)行消毒【變式】下列反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是題型02考查氧化還原反應(yīng)的分析方法【典例】下列表示電子轉(zhuǎn)移方向的數(shù)目均正確的是A． B．C． D．【變式】下列用單、雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目不正確的是C． D．題型03考查氧化還原反應(yīng)的基本概念辨析C．是還原劑 D．失去電子【變式】單質(zhì)鈦(Ti)的機(jī)械強(qiáng)度高，抗蝕能力強(qiáng)。用TiO2制金屬鈦時(shí)，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有①TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。下列敘述不正確的是A．反應(yīng)①中碳是還原劑 B．反應(yīng)①中TiO2是氧化劑C．反應(yīng)②可說明金屬鎂還原性比金屬鈦強(qiáng) D．反應(yīng)②是置換反應(yīng)題型04考查常見的氧化劑、還原劑及其產(chǎn)物的判斷【典例】下列物質(zhì)常用來作氧化劑的是【鞏固訓(xùn)練】1．（2324高一上·上?！て谀閷?shí)現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是A．S→SO2 B．CuO→Cu C．Cu→Cu(NO3)2 D．HCO→CO22．（2324高一上·上?！て谀┫铝蟹磻?yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的化合反應(yīng)是3．（2324高一上·上?！ぴ驴迹┫铝形镔|(zhì)在空氣中久置會發(fā)生變質(zhì)，在變質(zhì)過程中，既有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，又有非氧化還原反應(yīng)發(fā)生的是A．NaOH溶液 B．漂白粉 C．氯水 D．氯化鈉4．（2324高一下·福建福州·期末）下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是C．食品變質(zhì)腐敗 D．用次氯酸鈉溶液對環(huán)境進(jìn)行消毒5．（2425高一上·上?！て谥校┫铝凶兓校仨毤尤胙趸瘎┎拍馨l(fā)生的是6．（2425高一上·湖南長沙·期中）古詩文是中華民族歷代傳承的文化瑰寶，下列古詩文描述的場景，不涉及氧化還原反應(yīng)的是A．日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川——李白《望廬山瀑布》B．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干——李商隱《無題》C．爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇——王安石《元日》D．曾青得鐵則化為銅——劉安《淮南萬畢術(shù)》7．（2425高一上·廣東汕頭·月考）下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目表示正確的是A． B．C． D．8．（2025高一上·福建·學(xué)業(yè)考試）下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是9．（2425高一上·江蘇南京·期中）下圖所示為Cr元素的部分化合物的轉(zhuǎn)化圖。下列說法不正確的是A．轉(zhuǎn)化①可以加入NaOH溶液實(shí)現(xiàn)B．轉(zhuǎn)化②可以加入鹽酸實(shí)現(xiàn)C．轉(zhuǎn)化③需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)10．（2324高一上·上海·期中）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，下面三個(gè)方法都可以用來制氯氣：根據(jù)以上三個(gè)反應(yīng)，回答下列有關(guān)問題：（1）反應(yīng)②中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為。（2）請將反應(yīng)③配平并單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：。（4）若要制得相同質(zhì)量的氯氣，①②③反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目之比為?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】1．（2425高一上·四川眉山·期中）下列反應(yīng)中，過氧化氫(H2O2)只作氧化劑的是2．（2024·云南大理·一模）常作為一種熏蒸劑，在貯糧中用于防治害蟲，一種制備的流程如圖所示：下列說法錯誤的是A．上述流程中每一步均屬于氧化還原反應(yīng)B．流程中，都屬于還原產(chǎn)物D．1mol次磷酸分解時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子3．（2024·山東·高考真題）中國書畫是世界藝術(shù)瑰寶，古人所用文房四寶制作過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是A．竹管、動物尾毫→湖筆 B．松木→油煙→徽墨C．楮樹皮→紙漿纖維→宣紙 D．端石→端硯4．（2324高一上·上?！て谀┭趸€原反應(yīng)理論經(jīng)歷了從得失氧學(xué)說到化合價(jià)升降學(xué)說，再上升到電子轉(zhuǎn)移學(xué)說的過程。根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論，下列說法錯誤的是A．CO→CO2，因?yàn)镃O得到氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)C．MnO2→MnC