第二章3氧化還原反應(yīng)（一）氧化還原反應(yīng)是高中化學基本概念的重要內(nèi)容之一，本章內(nèi)容是日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中經(jīng)常遇到的一類重要的化學反應(yīng)。它貫穿中學化學學習的全過程，是學習中學化學的主線和關(guān)鍵之一。在已學的課程中，燃料的燃燒，金屬的冶煉等都涉及到氧化—還原反應(yīng)。通過這一節(jié)內(nèi)容的學習，了解化學反應(yīng)有多種不同的分類方法，認識從反應(yīng)中反應(yīng)物元素化合價的升降和電子轉(zhuǎn)移的角度來對化學反應(yīng)進行分類就是從本質(zhì)上對化學反應(yīng)進行分類。【教材的重點與難點】本節(jié)課的教學重點是在掌握氧化還原反應(yīng)的定義，理解氧化還原反應(yīng)化合價變化的本質(zhì)，能夠準確辨析氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等基本概念的關(guān)系，學會用氧化還原反應(yīng)的觀點分析生活生產(chǎn)中遇到的化學問題。【教學過程】[提出問題，啟發(fā)思考]:[生活常識，引發(fā)思考]蘋果削皮后放置一段時間會變黃色（或褐色），喝紅酒之前要先把紅酒倒入醒酒器中，敞口放置一段時間，喝起來更加綿柔滑潤，更加可口。【生活中的化學】抗氧化劑能吸收氧氣降低食品內(nèi)部及周圍的含氧量，阻止氧氣和食品發(fā)生氧化反應(yīng)，從而延長食品的保質(zhì)期．一些食品的包裝盒內(nèi)常印有“抗氧化劑”的小包，內(nèi)盛灰黑色的粉末，該灰黑色的粉末可能是（）鐵粉 B．氧化銅 C．銅粉 D．氧化鎂展示食品包裝中為防止氧化放置在食品包裝中的各種抗氧化劑，展示有關(guān)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的圖片，讓抽象的概念更加貼近生活和生產(chǎn)實際，讓同學們體會到學習化學是為了解決生產(chǎn)生活中的問題，激發(fā)學生學習興趣。【導入新課】回顧之前學到的化學反應(yīng)類型：反應(yīng)類型舉例表示式1化合反應(yīng)①

C+O2

=

CO2A+B==AB2分解反應(yīng)②

2HgO

=

2Hg

+

O2↑AB==A+B3置換反應(yīng)③

H2

+

CuO

=

Cu

+

H2O↑A+BC==AC+B4復(fù)分解反應(yīng)④

AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3AB+CD==AD+CB5氧化反應(yīng)⑤

S+O2

=

SO2得氧6還原反應(yīng)⑥

C

+

2CuO

=

2Cu

+

CO2↑失氧7離子反應(yīng)⑦

Ba2++SO42-=BaSO4↓離子參與[思考]①②③⑤⑥反應(yīng)都有氧元素參與，按照得氧失氧的角度分析，以上反應(yīng)發(fā)生了氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)。C+2CuO=2Cu+CO2↑在這個反應(yīng)中，CuO失去了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)，C得到了氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)。事實上，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在同一個反應(yīng)，元素種類和原子個數(shù)是不會變的，有得到氧的物質(zhì)，一定有失去氧的物質(zhì)，也即是說氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)一定是同時發(fā)生的，這也就是我們今天要學習的氧化還原反應(yīng)除了復(fù)分解反應(yīng)和離子反應(yīng)，其他的五個反應(yīng)方程式，有什么共同的特點？【學生分析】都有氧氧元素參與、都有熱量變化、不是離子反應(yīng)、有單質(zhì)參與或生成等【提示】單質(zhì)和化合物的區(qū)別在哪？請同學們分析以上反應(yīng)的化合價情況？【結(jié)論】每個反應(yīng)都有元素的化合價發(fā)生變化，反應(yīng)④和⑦有沒有化合價變化C+2CuO=2Cu+CO2↑

【講】根據(jù)剛才的分析，這些反應(yīng)有氧參加，反應(yīng)前后都有元素化合價的變化，CuO失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu化合價降低，C得到氧，發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價升高。事實上，還有很多反應(yīng)都存在化合價變化，并且不一定有氧元素參加。如：Fe+CuCl2=FeCl2+CuH2+Cl2=2HCl由于得氧失氧的判斷標準不能適用于無氧參與的氧化還原反應(yīng)，因而在高中階段對氧化還原反應(yīng)進行重新界定。一、氧化還原反應(yīng)概念：凡是反應(yīng)前后有化合價變化的化學反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。特征：化合價變化（判斷依據(jù)）化合價升高，被氧化；化合價降低，被還原。任何氧化還原反應(yīng)化合價有升必有降氧化還原反應(yīng)中為什么有化合價的變化呢？氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)1.鈉與氯氣的反應(yīng)生成的氯化鈉是常見的鹽，屬于離子化合物，強電解質(zhì)，熔融狀態(tài)能夠?qū)щ姡蒒a+和Cl-組成，反應(yīng)過程中，鈉原子失去電子形成鈉離子，氯原子得到電子形成氯離子。從鈉和氯的核外電子排布，分析鈉和氯的反應(yīng)，列舉形象的比喻，推出電子得失導致化合價變化。2.氫氣和氯氣的反應(yīng)生成的HCl氣體，遇空氣中的水蒸氣形成白霧，氯化氫（包括三態(tài)）由分子組成，屬于共價化合物，不存在陰陽離子，原子間靠共用電子對的相互作用緊密結(jié)合。從氫氣和氯氣的核外電子排布，分析氫氣和氯氣的反應(yīng)，列舉形象的比喻，推出電子對的偏移導致化合價變化。【總結(jié)】對氧化還原反應(yīng)再認識(1)從得氧失氧角度分析（拋棄和更新）（2）從化合價升降角度分析有元素化合價升降的化學反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。特點：可作為氧化還原反應(yīng)的判斷依據(jù)。（3）從電子轉(zhuǎn)移角度分析有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的化學反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。特點：揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。三、氧化還原反應(yīng)的基本概念1.氧化劑和還原劑【氧化劑】在氧化還應(yīng)反應(yīng)中，起氧化作用的反應(yīng)物叫做氧化劑，氧化劑具有氧化性。所含元素化合價降低的反應(yīng)物（或得到電子的反應(yīng)物）叫做氧化劑；（用于判斷）常見氧化劑：O2、Cl2、FeCl3、KMnO4、濃H2SO4、HNO3等【還原劑】起還原作用的反應(yīng)物叫做還原劑，還原劑具有還原性。所含元素化合價升高的反應(yīng)物（或失去電子的反應(yīng)物）叫做還原劑。（用于判斷）常見還原劑：Na、Al、C、H2、H2S、KI等氧化劑：得電子→化合價降低→被還原還原劑：失電子→化合價升高→被氧化2.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物發(fā)生氧化反應(yīng)化合價升高得到的產(chǎn)物叫做氧化產(chǎn)物；發(fā)生還原反應(yīng)化合價降低得到的產(chǎn)物叫做還原產(chǎn)物。氧化性和還原性①氧化性：氧化劑具有的性質(zhì)叫做氧化性。得電子的性質(zhì)（能力）叫做氧化性。②還原性：還原劑具有的性質(zhì)叫做還原性。失電子的性質(zhì)（能力）叫做還原性。【總結(jié)升華】①化合價升高被氧化；化合價降低被還原。②有元素化合價升降的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；沒有元素化合價升降的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)（即非氧化還原反應(yīng)）。③同一氧化還原反應(yīng)中,化合價升高的總價數(shù)等于化合價降低的總價數(shù)。④凡是有電子轉(zhuǎn)移（得失和偏移）的反應(yīng)都是氧化還應(yīng)反應(yīng)；凡是沒有電子轉(zhuǎn)移（得失和偏移）的反應(yīng)都是非氧化還應(yīng)反應(yīng)。⑤物質(zhì)失去電子的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)；物質(zhì)得到電子的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。⑥化合價升高（或降低）的價數(shù)等于失去（或得到）的電子數(shù)，同一反應(yīng)中得到電子總數(shù)等于失去電子總數(shù)。【小結(jié)】1.氧化還原反應(yīng)的定義有化合價升降的反應(yīng)或有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。2.氧化還原反應(yīng)本質(zhì)：化合價變化，實質(zhì)是物質(zhì)中某元素的原子得失電子（或電子對偏移）。3.基本概念及其關(guān)系：還原劑-還原性-失電子-化合價升高—被氧化—氧化反應(yīng)—氧化產(chǎn)物氧化劑-氧化性-得電子--化合價降低—被還原—還原反應(yīng)—還原產(chǎn)物【課堂練習】MnOMnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2ONH4HCO3△NH3↑＋CO2↑＋H2O↑［【當堂檢測】1.列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是

（

）A．CaCO3=CaO+CO2↑B．Na2O+H2O=2NaOHC．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑D．4HNO3(濃)=4NO2↑+O2↑+2H2O2.下列基本反應(yīng)類型中，一定是氧化還原反應(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)3．下列敘述中正確的是

（

）A．反應(yīng)中化合價降低的物質(zhì)是還原劑B．有氧元素參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)前后元素化合價沒有變化的反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)D．氧化劑在反應(yīng)中被氧化，還原劑在反應(yīng)中被還原4．下列變化中，必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是

（

）A．NaCl→AgCl

B．H2O→O2C．KClO3→KCl

D．MnO2→MnCl25．某元素在化學反應(yīng)中由化合態(tài)（化合物）變?yōu)橛坞x態(tài)（單質(zhì)），則該元素（

）A．一定被氧化

B．一定被還原C．可能被氧化，也可能被還原

D．以上都不是6、“怎樣判斷司機是否酒后駕車”，就是利用司機時，填充了吸附有K2Cr2O7的硅膠顆粒（紅色）的裝置吹氣，若發(fā)現(xiàn)硅膠變綠色達到一定程度，即證明司機是酒后駕車。反應(yīng)的方程式如下：2K2Cr2O7+3C2H6O+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3C2H4O2+11H2O。（1）標出上述反應(yīng)中反應(yīng)前后Cr、C的化合價；（2）判斷該反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)；（3）若該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，則__________發(fā)生氧化反應(yīng)，__________發(fā)生還原反應(yīng)7.課外調(diào)查：1.蘋果削皮后放置變黃（褐色）的原因2.葡萄酒飲用之前要醒酒（敞口放置一段時間）的原理【設(shè)計思路】氧化還原反應(yīng)知識是進一步學習化學的基礎(chǔ)，因此是高中化學重點內(nèi)容。由于學生對原子結(jié)構(gòu)知識認識不深，要求微觀角度認識氧化還原反應(yīng)是教學的難點。該設(shè)計從學生熟悉的化學問題出發(fā)，激發(fā)學生學習、探究知識的興趣；指出按反應(yīng)體系物質(zhì)屬類和數(shù)目進行反應(yīng)分類的不足，為建立新分類標準奠定基礎(chǔ)；再通過一些典型反應(yīng)分析，幫助學生建立以反應(yīng)中元素化合價變化的分類標準，進而認識氧化還原反應(yīng)的特征。教學中采用問題引導學生閱讀課本，明確化合物形成過程電子轉(zhuǎn)移情況，從而幫助學生認識氧化還原反應(yīng)微觀本質(zhì)。為深化對相關(guān)知識的掌握，要求學生從得失氧、化合價升降、電子得失等對比氧化還原反應(yīng)，有利于優(yōu)化學生認知結(jié)構(gòu)。最后設(shè)置應(yīng)用性的問題，要求學生從氧化還原的角度去認識，很好地培養(yǎng)學生運用知識分析問題解決問題的能力，并明確氧化還原反應(yīng)知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活的價值。【教學反思】由于學生對原子結(jié)構(gòu)知識認識不深，要求從微觀角度認識氧化－還原反應(yīng)是教學的難點。在課堂教學中，利用教材插圖、“思考與交流”欄目、表格、圖示等形式，幫助學生理解氧化－還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的得失或偏移，從而能形象、深刻地掌握化學基本概念。在課堂教學中，經(jīng)常地進行學生與學生之間、學生與教師之間的討論、交流活動，有利于改變學生的學習方式，變“被動學習”為“主動學習”，使學生學會合作學習，學會探究和創(chuàng)新，全面地體現(xiàn)“知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度、價值觀”三維課程目標，促進學生全面發(fā)展。《氧化還原反應(yīng)》限時訓練（5分鐘）高溫1.列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是

（

）高溫A．CaCO3=CaO+CO2↑B．Na2O+H2O=2NaOH△C．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑△D．4HNO3(濃)=4NO2↑+O2↑+2H2O.2.下列基本反應(yīng)類型中，一定是氧化還原反應(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)3．下列變化中，發(fā)生還原反應(yīng)的是

（

）A．NaCl→AgCl

B．H2O→O2C．KClO3→KCl

D．MnO2→MnCl24．某元素在化學反應(yīng)中由化合態(tài)（化合物）變?yōu)橛坞x態(tài)（單質(zhì)），則該元素（

）A．一定被氧化

B．一定被還原C．可能被氧化，也可能被還原

D．以上都不是5.按要求寫出有關(guān)氧化還原反應(yīng)的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。⑴是化合反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)_________________________。⑵是分解反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)___________________________。⑶有金屬單質(zhì)Hg生成的的置換反應(yīng)______________________。⑷不屬于四種基本反應(yīng)類型的氧化還原反應(yīng)______________