《氧化還原反應(yīng)》環(huán)節(jié)一：聯(lián)想質(zhì)疑

銅是生產(chǎn)生活中的常見金屬，在初中時(shí)我們接觸過不少有關(guān)銅的化學(xué)知識(shí)，下面列舉了4個(gè)大家比較熟悉的關(guān)于含銅物質(zhì)的反應(yīng)。

請(qǐng)將上述反應(yīng)所涉及的含銅物質(zhì)填入銅元素的價(jià)類二維圖中，并用箭頭表示銅元素的轉(zhuǎn)化，從價(jià)、類兩個(gè)角度分析這四個(gè)反應(yīng)。環(huán)節(jié)一：聯(lián)想質(zhì)疑CuCuOCu(OH)2CuSO4反應(yīng)2Cu+O2

===

2CuO△CuO+H2

===

Cu＋H2O

△Fe+Cu2+===Fe2++CuCu2++2OH

===Cu(OH)2↓銅元素化合價(jià)物質(zhì)類別單質(zhì)

氧化物

堿

鹽0+2環(huán)節(jié)一：聯(lián)想質(zhì)疑CuCuOCu(OH)2CuSO4銅元素化合價(jià)物質(zhì)類別單質(zhì)

氧化物

堿

鹽0+2反應(yīng)2Cu+O2

===

2CuO△CuO+H2

===

Cu＋H2O

△Fe+Cu2+===Fe2++CuCu2++2OH

===Cu(OH)2↓環(huán)節(jié)二：化學(xué)反應(yīng)分類新視角√√√參加反應(yīng)的有非氧化還原反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)有元素化合價(jià)變化無元素化合價(jià)變化下列反應(yīng)中，哪些屬于氧化還原反應(yīng)？Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O2Na+Cl2

===

2NaCl△問題解決學(xué)以致用√環(huán)節(jié)三：宏觀特征——化合價(jià)變化“氫氣還原氧化銅”、“金屬銅在空氣中加熱”是大家熟悉的反應(yīng)，請(qǐng)標(biāo)注這兩個(gè)反應(yīng)中銅元素的化合價(jià)變化情況，并嘗試用一定的方式或者化學(xué)用語(yǔ)呈現(xiàn)你的分析結(jié)果。CuO＋H2Cu＋H2O△+20化合價(jià)降低2Cu＋O22CuO△+20化合價(jià)升高氫氣還原氧化銅銅在空氣中加熱線橋被______，發(fā)生______反應(yīng)被______，發(fā)生______反應(yīng)還原氧化還原氧化失氧，，發(fā)生還原反應(yīng)得氧，，發(fā)生氧化反應(yīng)這兩個(gè)反應(yīng)中，除了銅元素外，其他元素的化合價(jià)有無變化？如有變化，請(qǐng)用線橋呈現(xiàn)你的分析。CuO＋H2Cu＋H2O△+20化合價(jià)降低，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)2Cu＋O22CuO△+20化合價(jià)升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)氫氣還原氧化銅銅在空氣中加熱0+1化合價(jià)升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)0－2化合價(jià)降低，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)環(huán)節(jié)三：宏觀特征——化合價(jià)變化雙線橋

思考：為什么氧化還原反應(yīng)中會(huì)有元素化合價(jià)的升降變化呢？請(qǐng)結(jié)合初中學(xué)習(xí)過的原子結(jié)構(gòu)示意圖，以鈉和氯氣生成氯化鈉反應(yīng)為例分析?；蟽r(jià)升高被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)化合價(jià)降低被還原，發(fā)生還原反應(yīng)結(jié)論：氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是-----電子的得失環(huán)節(jié)四：微觀本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移2Na+Cl2

===

2NaCl點(diǎn)燃0

0+1-12e-單線橋Cl化合價(jià)升高，失去2e-，被氧化2e-

Fe+Cu2+===Fe2++Cu氧化還原反應(yīng)的表征——線橋法化合價(jià)降低，得到2e-，被還原電子轉(zhuǎn)移守恒Fe+Cu2+===Fe2++Cu0+2+200+2+20請(qǐng)分別用雙線橋和單線橋法表征下面反應(yīng)。練一練雙線橋單線橋氧化還原反應(yīng)口訣升—失—氧降—得—還化合價(jià)升高失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)化合價(jià)降低得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)小結(jié)

思考：是不是所有的氧化還原反應(yīng)都是電子的得失呢？請(qǐng)結(jié)合初中學(xué)習(xí)過的原子結(jié)構(gòu)示意圖，以氫氣(H2)和氯氣(Cl2)生成氯化氫(HCl)為例分析?！肮蚕斫?jīng)濟(jì)”“合作雙贏”結(jié)論：氧化還原反應(yīng)的表觀特征是-----化合價(jià)的升降變化

氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是-----電子的得失與偏移共用電子對(duì)偏離氫原子，偏向氯原子，故氫顯+1價(jià)，氯顯-1價(jià)宏觀：判斷氧化還原反應(yīng)微觀：分析氧化還原反應(yīng)電子的轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)四：微觀本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移

H2+Cl2

2HCl點(diǎn)燃

===

置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)分解反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)思考：氧化還原反應(yīng)和四大反應(yīng)之間有什么樣的關(guān)系呢？化合反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)1.S+O2SO22.CO2+H2O=H2CO33.CaCO3CO2↑+CaO4.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑5.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑6.Fe+CuSO4=Cu+FeSO47.NaOH+HCl=NaCl+H2O8.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O√√√√環(huán)節(jié)五：驗(yàn)證本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移思考：氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的過程中真的有電子轉(zhuǎn)移嗎？

如何通過實(shí)驗(yàn)來證明氧化還原反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移？

實(shí)驗(yàn)器材和藥品：銅絲、塑料帶、鋅片、燒杯、稀硫酸；實(shí)驗(yàn)一：無明顯現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)二：鋅片和銅絲表面均出現(xiàn)大量氣泡。

實(shí)驗(yàn)三：鋅片表面有大量氣泡產(chǎn)生；

原因：銅絲中有電子定向移動(dòng)，鋅失去電子，

電子移動(dòng)到銅絲上?，F(xiàn)象：結(jié)論：氧化還原反應(yīng)中的確存在電子的轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)三：銅絲塑料帶鋅片銅絲鋅片稀硫酸Zn+2H+=Zn2+

+H2↑2e-課堂練習(xí)1.下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的說法中正確的是（

）A.氧化還原反應(yīng)前后所有元素化合價(jià)都有變化B.氧化還原反應(yīng)前后一定有氧的得失C.氧化還原反應(yīng)前后一定有電子得失或電子對(duì)偏移D.在氧化還原反應(yīng)中一定是不同的元素化合價(jià)發(fā)生改變2.下列化學(xué)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A.Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2+H2OB.CO2+H2O＝H2CO3C.CaCO3CaO+CO2D.2CO+O22CO2

課堂練習(xí)4.在下列反應(yīng)類型中一定屬于非氧化還原反應(yīng)的是（

）A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)5.P單質(zhì)在反應(yīng)4P＋3KOH＋3H2O＝3KH2PO2＋PH3中的變化是()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課堂練習(xí)6.已知反應(yīng)：①SO3＋H2O＝H2SO4

②Cl2＋H2O＝HCl＋HClO

③F2＋2H2O＝4HF＋O2

④2Na＋H2O＝2NaOH＋H2↑

⑤2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

⑥SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

上述反應(yīng)中不屬于氧化還原反應(yīng)的有

(填序號(hào)，下同)；

H2O被氧化的是

，H2O被還原的是

，

屬于氧化還原反應(yīng)，但其中的H2O既不被氧化，又不被還原的是

。-2-1-20-10000-2+1-1-20-2-2+6+4+4+6-2+1+1參考答案：1.C;2.D;3.B;4.D;5.C6.①⑥;③;②;⑤探究一氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及聯(lián)系【問題探究】2020年8月23日10時(shí)27分,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭,成功將高分九號(hào)05星送入預(yù)定軌道。長(zhǎng)征二號(hào)火箭系列采用最常見的液體推進(jìn)劑,主要成分為偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)。1.你能標(biāo)出長(zhǎng)征二號(hào)火箭推進(jìn)劑兩種化合物中各元素的化合價(jià)(C2H8N2中N為-3價(jià))嗎?提示

C2H8N2中C:-1,H:+1,N:-3;N2O4中N:+4,O:-2。2.火箭發(fā)射時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H8N2+2N2O4 3N2+2CO2+4H2O。(1)該反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)?提示

屬于。反應(yīng)前后有元素化合價(jià)的變化。(2)若是氧化還原反應(yīng),化合價(jià)升高和降低的元素分別是什么?發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)分別是什么?提示

化合價(jià)升高的元素為C、N,降低的元素為N;C2H8N2發(fā)生氧化反應(yīng),N2O4發(fā)生還原反應(yīng)。3.2020年7月23日12時(shí)41分,長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭將中國(guó)首顆火星探測(cè)器“天問一號(hào)”送入預(yù)定軌道。長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭,又稱“冰箭”,采用液氫液氧作為推進(jìn)劑。從得氧失氧、元素化合價(jià)變化、電子轉(zhuǎn)移(或偏移)三個(gè)視角分析該火箭發(fā)射時(shí)的反應(yīng)。提示

發(fā)生的反應(yīng)為2H2+O2 2H2O。得氧失氧角度得氧物質(zhì)H2失氧物質(zhì)O2化合價(jià)變化角度化合價(jià)升高物質(zhì)H2化合價(jià)降低物質(zhì)O2電子轉(zhuǎn)移角度得電子物質(zhì)O2失電子物質(zhì)H2【深化拓展】1.對(duì)氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)概念的比較類型狹義含義特征本質(zhì)氧化反應(yīng)物質(zhì)得到氧的反應(yīng)元素化合價(jià)升高的反應(yīng)失去電子(或電子對(duì)偏離)的反應(yīng)還原反應(yīng)物質(zhì)失去氧的反應(yīng)元素化合價(jià)降低的反應(yīng)得到電子(或電子對(duì)偏向)的反應(yīng)氧化還原反應(yīng)有物質(zhì)得氧、失氧的反應(yīng)有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應(yīng)2.氧化還原反應(yīng)中的幾個(gè)“不一定”(3)有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化不屬于氧化還原反應(yīng)。(4)某種物質(zhì)由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),不一定是被還原,如HCl→Cl2就是HCl被氧化。【素能應(yīng)用】典例1下列對(duì)氧化還原反應(yīng)的分析中合理的是(

)A.Mg變成MgO時(shí)化合價(jià)升高,失去電子,因此Mg在該反應(yīng)中被還原答案

D解析

A中鎂失去電子被氧化而不是被還原;B中高錳酸鉀中錳元素的化合價(jià)只降低,因此錳元素只被還原,沒被氧化;C中沒有元素化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng);D中H2O中氧元素的化合價(jià)升高,氫元素的化合價(jià)降低。溫馨提示

對(duì)于化合物中元素化合價(jià)的確定,需要注意以下幾點(diǎn):(1)金屬元素跟非金屬元素化合時(shí),金屬元素顯正價(jià),非金屬元素顯負(fù)價(jià)。(2)一些元素在不同物質(zhì)中可顯不同的化合價(jià)。(3)在化合物中,各元素正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0。(4)元素的化合價(jià)是元素的原子在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來的一種性質(zhì),因此,單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0。變式訓(xùn)練1下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是(

)A.在反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)被氧化,得到電子的物質(zhì)被還原B.在氧化還原反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物可以是同一種物質(zhì)C.氧化還原反應(yīng)是一種物質(zhì)首先被氧化,另一種物質(zhì)再被還原的反應(yīng)D.只有氧化沒有還原的反應(yīng)是不存在的答案

C解析

在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的,二者既是對(duì)立的,又是統(tǒng)一的。探究二氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法【問題探究】長(zhǎng)征11號(hào)火箭是我國(guó)唯一全固體運(yùn)載火箭,固體推進(jìn)劑的主要成分是鋁粉、高氯酸銨和高聚黏合材料?；鸺七M(jìn)劑燃燒時(shí)的反應(yīng)方程式為8Al+3NH4ClO4===4Al2O3+3NH3+3HCl。1.該反應(yīng)中Al得到還是失去電子?8個(gè)Al參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移多少電子?提示

失去。8個(gè)Al參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移24個(gè)電子。2.用雙線橋法和單線橋法表示出上述反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。提示

雙線橋法:單線橋法:【深化拓展】1.雙線橋法和單線橋法的書寫步驟(1)雙線橋法的書寫步驟:(2)單線橋法的書寫步驟:2.用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時(shí)的注意事項(xiàng)(1)箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物,且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素。(2)在“線橋”上標(biāo)明電子“得到”或“失去”,且得到與失去的電子總數(shù)必須相等,電子對(duì)的偏移也按得失處理。(3)電子轉(zhuǎn)移數(shù)以a×be-形式表示,a表示發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原子個(gè)數(shù),b表示每個(gè)原子得到或失去的電子數(shù),當(dāng)a=1或b=1時(shí),要省略。(4)箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后粒子的變化。【素能應(yīng)用】典例2已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解,其反應(yīng)的化學(xué)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

,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是

,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是

。

(2)用雙線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(3)用單線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。答案

(1)Cu

N

Cu

HNO3(2)(3)解析

由化學(xué)方程式可知:銅元素化合價(jià)升高,從0價(jià)變?yōu)?2價(jià),被氧化;氮元素化合價(jià)降低,從+5價(jià)變?yōu)?2價(jià),被還原。故Cu發(fā)生氧化反應(yīng),HNO3發(fā)生還原反應(yīng)。溫馨提示

(1)常見元素的主要化合價(jià)氟氯溴碘負(fù)一價(jià),正一氫銀與鉀鈉。氧的負(fù)二先記清,正二鎂鈣鋇和鋅。正三是鋁正四硅