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人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第一课时教案及反思
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第一课时教案及反思，共21页。
第一课时 氧化还原反应
学习目标：1.了解氧化反应、还原反应的概念。2.从化合价升降、电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应。3.培养由现象到本质的科学探究意识。
1．从化合价的变化认识氧化还原反应
写出氢气和氧化铜反应的化学方程式：H2＋CuOeq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O；
(1)氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应；该物质在反应前后，铜元素的化合价由＋2价变为0价，化合价降低。
(2)氢气得到氧变成了水，发生了氧化反应；该物质在反应前后，氢元素的化合价由0价变为＋1价，化合价升高。
(3)化合价的变化与氧化反应、还原反应之间的关系如下：
2．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)从电子得失角度分析
写出钠与氯气反应的化学方程式：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2NaCl，反应过程中：
①钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，其化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化。
②氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，其化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原。
③在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。反应过程中对应关系如下：
(2)从电子偏移角度分析
写出氢气与氯气反应的化学方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2HCl，反应过程中：
①氢原子和氯原子均不易失去电子，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该反应生成的HCl分子因共用电子对的偏移，而使元素的化合价发生了变化。
3．化学反应的分类
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加( )
(2)Fe→FeSO4的过程是被氧化的过程( )
(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无化合价的降低( )
(4)置换反应一定是氧化还原反应( )
(5)氧化还原反应过程中得电子的物质在反应中被氧化( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．下列反应中不属于氧化还原反应的是( )
A．Cl2＋H2OHCl＋HClO
B．3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up17(△))2Fe＋3CO2
C．CaCO3＋SiO2eq \(=====,\s\up17(高温))CaSiO3＋CO2↑
D．3CuS＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O
[解析] 只有C项中元素的化合价无升降，是非氧化还原反应。
[答案] C
3．Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋2Fe所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高，该元素的原子________电子，被________；而________元素的化合价降低，该元素的原子________电子，被________。该反应中，Fe2O3发生了________反应，Al发生了________反应，________是氧化产物，________是还原产物。
[解析] 从反应类型上看该反应是置换反应，分析物质中元素化合价的变化知：Fe的化合价由＋3价降到0价，被还原，得到的铁是还原产物；Al的化合价由0价升到＋3价，发生氧化反应，得到的Al2O3是氧化产物。
[答案] 置换反应 铝 失去 氧化 铁 得到 还原 还原 氧化 Al2O3 Fe
知识点一 氧化还原反应的概念及判断
1.氧化还原反应的本质和特征
3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
【典例1】 下列说法正确的是( )
A．有单质参加的化学反应都是氧化还原反应
B．只有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
C．氧化还原反应中金属元素的化合价一定升高
D．某些氧化还原反应中，仅有一种元素的化合价发生了变化
[思路启迪] 解答概念分析题时，一定要准确理解概念的关键点，把握概念的内涵和外延，氧化还原反应的特征是：反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低)；氧化还原反应的本质是：电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)；有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应，如：3O2eq \(=====,\s\up17(放电))2O3，无化合价变化，不属于氧化还原反应。
[解析] A项，有单质参加的反应不一定是氧化还原反应；B项，只要有一种元素的化合价发生变化，该反应就是氧化还原反应，错误；C项，在KMnO4受热分解的反应中，Mn元素的化合价从＋7价分别降到＋6价和＋4价，错误；D项，反应H2S＋H2SO4(浓)===SO2↑＋S↓＋2H2O中，只有S元素的化合价发生了变化，正确。
[答案] D
(1)有单质参加的化合反应与有单质生成的分解反应均属于氧化还原反应。
(2)在氧化还原反应中，并不是所有元素的化合价都发生改变。
(3)氧化还原反应中金属元素在单质中化合价一定升高，在化合物中化合价可不变，可变，可升可降。
(4)化合价升降可以发生在不同元素间，也可以发生在同种元素间。
[针对训练1] 教学要注重人文素质的培养，中国很多古诗词中蕴藏着化学知识，下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
D．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
[解析] 诗句“野火烧不尽”“蜡炬成灰泪始干”“爆竹声中一岁除”都包含有物质的燃烧，涉及了氧化还原反应；“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”则包含以下三个反应：CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2和Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，以上三个化学反应中均无元素化合价的升降，都不是氧化还原反应。
[答案] B
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
表明一种元素反应前后的电子转移情况。
(1)双线桥法的基本步骤
(2)注意事项
①箭头必须由反应物指向生成物中的同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。
③采用“a×be－”形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，当a或b是“1”时省略“1”。
2．单线桥法
表明反应中不同元素原子间的电子转移情况。
(1)单线桥法的基本步骤
(2)注意事项
①单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素，表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。
【典例2】 下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是( )
[思路启迪] 分析电子转移表示方法的题目时，首先要明确双线桥表示电子转移时的书写要点，其次检查化合价的升降及得失电子是否守恒。
[解析] A项中应转移12e－；C项中得失电子标反了；D项单线桥上不用注明“得到”或“失去”。
[答案] B
标双线桥的注意事项
(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素；
(2)必须注明“得”“失”，但不得标反；
(3)氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。
[针对训练2] 已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案]
课堂归纳小结
[知识脉络]
[核心要点]
从电子得失和化合价升降角度理解氧化还原反应
1．反应物→得电子→所含元素的化合价降低→被还原→发生还原反应。
2．反应物→失电子→所含元素的化合价升高→被氧化→发生氧化反应。
1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
[解析] 本题主要考查氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。
[答案] A
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2eq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
[解析] A中镁元素的化合价由0价升高到＋2价，氢元素的化合价由＋1价降到0价；B中氮元素的化合价由＋2价升高到＋4价，氧元素的化合价由0价降到－2价；C中氢元素的化合价由0价升高到＋1价，铜元素的化合价由＋2价降到0价；D中则不存在元素化合价的变化，所以D不是氧化还原反应。
[答案] D
3．在反应3S＋6KOHeq \(=====,\s\up17(△))K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为( )
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．3∶2
[解析] 由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成了K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。
[答案] A
4．下列反应的电子转移的方向与数目正确的是( )
[解析] A选项，由Cl2→NaCl得到1个e－，由Cl2→NaClO失去1个e－；B选项，Na2O2(O为－1价)→O2(O为0价)失去2×e－，可知反应中得到与失去的电子数均为2；C选项，电子转移的方向与数目均正确；D选项，Na→NaOH失去电子，H2O→H2得到电子，故箭尾应连接Na，箭头应指向H2O中的H元素。
[答案] C
5．(1)写出Fe2O3与CO在高温下反应的化学方程式，用双线桥标明电子转移的方向和数目：____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)写出Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：_________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
[解析] 表示电子转移方向和数目时，先注意分析化合价，化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原。用双线桥或单线桥表示时，注意箭头的连接方式，双线桥上还要标明“失去”或“得到”字样。
[答案]
课后作业(五)
[基础巩固]
一、氧化还原反应的概念及判断
1．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是( )
A．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
B．充有氢气的气球遇明火爆炸
C．铁制菜刀生锈(Fe2O3·nH2O)
D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
[解析] A项，酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，正确；B项，充有氢气的气球遇明火爆炸，生成水，属于氧化还原反应，错误；C项，铁生锈时，Fe→Fe2O3·nH2O，属于氧化还原反应过程，错误；D项，金属铜生成铜绿，Cu→Cu2(OH)2CO3，属于氧化还原反应，错误。
[答案] A
2．下列变化过程属于氧化反应的是( )
A．HCl→H2 B．Mg→Mg2＋
C．Cl－→AgCl D．CuO→Cu
[解析] 物质要发生氧化反应，则所含元素的化合价升高。A项，HCl→H2化合价降低，错误；B项，Mg→Mg2＋化合价升高，正确；C项，Cl－→AgCl化合价没有改变，错误；D项，CuO→Cu化合价降低，错误。
[答案] B
3．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( )
A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原
B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质
C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应
D．只有氧化没有还原的反应是不存在的
[解析] 氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。
[答案] C
4．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是( )
A．氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液
B．铁片置于硫酸铜溶液中
C．铁在氧气中燃烧
D．二氧化碳通入澄清石灰水中
[解析] 凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，B、C属于氧化还原反应，在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应，A、B、D属于离子反应。
[答案] B
5．在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，它与化学反应基本类型间的关系如图所示，下列示例中错误的是( )
A．阴影1：C＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))CO2
B．阴影2：2H2Oeq \(=====,\s\up17(电解))2H2↑＋O2↑
C．阴影3：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
D．阴影4：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
[解析] 有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应、置换反应均是氧化还原反应；阴影3是复分解反应，无化合价的变化是非氧化还原反应。
[答案] C
6．下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
B．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
C．元素由化合态变成游离态一定发生还原反应
D．金属阳离子在反应中只能被还原
[解析] A项正确；B项氧化还原反应可以发生在同种元素之间(如：eq \(Cl,\s\up6(0))2＋H2OHeq \(Cl,\s\up6(－1))＋Heq \(Cl,\s\up6(＋1))O)；C项，元素由化合态变成游离态(单质)可能被氧化也可能被还原，如2Heq \(Cl,\s\up6(－1))→eq \(Cl2,\s\up6(0))，Cl被氧化，eq \(Cu,\s\up6(＋2))SO4→eq \(C,\s\up6(0))u，Cu被还原；D项，金属阳离子在反应中可能被氧化也可能被还原：如Fe2＋可能被氧化为Fe3＋，也可能被还原为Fe。
[答案] A
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
7．下列表示正确的是( )
[解析] 由Fe2O3到Fe，铁元素化合价降低，A错误；由O2到P2O5，每个氧原子得2e－，化合价降低，被还原，C错误；D项得失电子不守恒，错误。
[答案] B
8．已知以下两个氧化还原反应的化学方程式：
①2KClO3eq \(=====,\s\up17(MnO2),\s\d15(△))2KCl＋3O2↑
②2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋2Fe
(1)用双线桥法表示①中的电子转移情况。
________________________________________________________________________。
(2)用单线桥法表示②中的电子转移情况。
________________________________________________________________________。
[解析] 根据元素化合价的变化标出反应中电子转移的方向和数目。
[答案]
[能力提升]
9．如下图所示，2个X分子反应生成1个Y分子和3个Z分子，下列判断不正确的是( )
A．根据质量守恒定律可推知，1个Z分子中含有2个同种元素的原子
B．该反应属于分解反应
C．该反应属于氧化还原反应
D．X、Y、Z三种物质均属于非电解质
[解析] 从反应的示意图可知，每个Z分子由两个A原子组成，A正确；反应前为一种化合物，反应后为两种单质，该反应为分解反应，B正确；反应由化合物转化成单质，化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，C正确；Y、Z是单质，既不是电解质，也不是非电解质，D不正确。
[答案] D
10．有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应不是氧化还原反应
B．该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应
C．该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应
D．该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素
[解析] 通过分析方程式中的化学式可知该反应中Cu的化合价由0价升高到＋2价，O的化合价由0价降低到－2价，所以该反应是氧化还原反应。
[答案] D
11．在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
[解析] 根据题意知，X元素的原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y元素的原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
[答案] D
12．有以下反应方程式：
A．CuO＋H2eq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O
B．2KClO3eq \(=====,\s\up17(△))2KCl＋3O2↑
C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2
E．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
F．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
G．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
H．HgS＋O2===Hg＋SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内：
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原( )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化( )
(3)同一种物质中，一种元素氧化另一种元素( )
(4)同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应( )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应( )
(6)发生在不同物质间，只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应( )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是( )
[答案] (1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E、G (7)D、H
13．(1)分析下列反应，指明是氧化还原反应或非氧化还原反应，是氧化还原反应的还要用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2NaCl__________________________________ ___________________________________；
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O_____________________________ __________________________________________。
(2)分析下列反应，指明是氧化还原反应或非氧化还原反应，是氧化还原反应的还要用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl______________________ _______________________________________________；
②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑_________________________ _______________________________________________。
[解析] 分析各个反应中物质所含元素的化合价的变化，物质所含元素化合价升高，被氧化；物质所含元素化合价降低，被还原。在标电子转移的方向和数目时，要注意单、双线桥法的特点及注意事项。
[答案] (1)①氧化还原反应
14．阅读古诗《石灰吟》，回答有关问题。
石灰吟
于谦
千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。
(1)从物质分类的角度看，诗中“千锤万凿出深山”所开采的物质属于________(填字母)。
A．酸 B．碱 C．含氧酸盐 D．无氧酸盐 E．碳酸盐
(2)关于“烈火焚烧若等闲”对应的反应，下列说法正确的是________(填字母)。
A．属于氧化还原反应
B．产生的气体可造成温室效应
C．属于分解反应
D．属于置换反应
(3)诗中涉及的反应中，属于化合反应的化学方程式为____________________________，属于分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)诗中是否涉及氧化还原反应？________(填“是”或“否”)。
(5)诗中涉及的物质中，相对分子质量最大的是________(填化学式)，其相对分子质量是________。
[解析] 《石灰吟》是对石灰石的赞颂，故“凿”的是石灰石(CaCO3)。“烈火焚烧若等闲”涉及的化学反应为CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑。“粉身碎骨浑不怕”涉及的化学反应为CaO＋H2O===Ca(OH)2。“要留清白在人间”涉及的化学反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。整个过程中涉及的三个反应都不是氧化还原反应。题中涉及5种物质：CaCO3、CaO、CO2、H2O、Ca(OH)2。CaCO3的相对分子质量最大，为100。
[答案] (1)CE (2)BC
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2 CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑
(4)否 (5)CaCO3 100
第一课时 氧化还原反应
学习目标：1.了解氧化反应、还原反应的概念。2.从化合价升降、电子得失或电子对偏移的角度理解氧化还原反应。3.培养由现象到本质的科学探究意识。
1．从化合价的变化认识氧化还原反应
写出氢气和氧化铜反应的化学方程式：H2＋CuOeq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O；
(1)氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应；该物质在反应前后，铜元素的化合价由＋2价变为0价，化合价降低。
(2)氢气得到氧变成了水，发生了氧化反应；该物质在反应前后，氢元素的化合价由0价变为＋1价，化合价升高。
(3)化合价的变化与氧化反应、还原反应之间的关系如下：
2．从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)从电子得失角度分析
写出钠与氯气反应的化学方程式：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2NaCl，反应过程中：
①钠原子失去最外层1个电子，成为具有稳定结构的Na＋，其化合价由0价升高为＋1价，发生了氧化反应，被氧化。
②氯原子最外层得到1个电子，成为具有稳定结构的Cl－，其化合价由0价降低为－1价，发生了还原反应，被还原。
③在这个反应中，氯原子和钠原子之间发生了电子的得失，分别形成阴离子和阳离子，使元素的化合价发生了变化。反应过程中对应关系如下：
(2)从电子偏移角度分析
写出氢气与氯气反应的化学方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2HCl，反应过程中：
①氢原子和氯原子均不易失去电子，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该反应生成的HCl分子因共用电子对的偏移，而使元素的化合价发生了变化。
3．化学反应的分类
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加( )
(2)Fe→FeSO4的过程是被氧化的过程( )
(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无化合价的降低( )
(4)置换反应一定是氧化还原反应( )
(5)氧化还原反应过程中得电子的物质在反应中被氧化( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．下列反应中不属于氧化还原反应的是( )
A．Cl2＋H2OHCl＋HClO
B．3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up17(△))2Fe＋3CO2
C．CaCO3＋SiO2eq \(=====,\s\up17(高温))CaSiO3＋CO2↑
D．3CuS＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O
[解析] 只有C项中元素的化合价无升降，是非氧化还原反应。
[答案] C
3．Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋2Fe所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高，该元素的原子________电子，被________；而________元素的化合价降低，该元素的原子________电子，被________。该反应中，Fe2O3发生了________反应，Al发生了________反应，________是氧化产物，________是还原产物。
[解析] 从反应类型上看该反应是置换反应，分析物质中元素化合价的变化知：Fe的化合价由＋3价降到0价，被还原，得到的铁是还原产物；Al的化合价由0价升到＋3价，发生氧化反应，得到的Al2O3是氧化产物。
[答案] 置换反应 铝 失去 氧化 铁 得到 还原 还原 氧化 Al2O3 Fe
知识点一 氧化还原反应的概念及判断
1.氧化还原反应的本质和特征
3．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
【典例1】 下列说法正确的是( )
A．有单质参加的化学反应都是氧化还原反应
B．只有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
C．氧化还原反应中金属元素的化合价一定升高
D．某些氧化还原反应中，仅有一种元素的化合价发生了变化
[思路启迪] 解答概念分析题时，一定要准确理解概念的关键点，把握概念的内涵和外延，氧化还原反应的特征是：反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低)；氧化还原反应的本质是：电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)；有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应，如：3O2eq \(=====,\s\up17(放电))2O3，无化合价变化，不属于氧化还原反应。
[解析] A项，有单质参加的反应不一定是氧化还原反应；B项，只要有一种元素的化合价发生变化，该反应就是氧化还原反应，错误；C项，在KMnO4受热分解的反应中，Mn元素的化合价从＋7价分别降到＋6价和＋4价，错误；D项，反应H2S＋H2SO4(浓)===SO2↑＋S↓＋2H2O中，只有S元素的化合价发生了变化，正确。
[答案] D
(1)有单质参加的化合反应与有单质生成的分解反应均属于氧化还原反应。
(2)在氧化还原反应中，并不是所有元素的化合价都发生改变。
(3)氧化还原反应中金属元素在单质中化合价一定升高，在化合物中化合价可不变，可变，可升可降。
(4)化合价升降可以发生在不同元素间，也可以发生在同种元素间。
[针对训练1] 教学要注重人文素质的培养，中国很多古诗词中蕴藏着化学知识，下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
D．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
[解析] 诗句“野火烧不尽”“蜡炬成灰泪始干”“爆竹声中一岁除”都包含有物质的燃烧，涉及了氧化还原反应；“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”则包含以下三个反应：CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2和Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，以上三个化学反应中均无元素化合价的升降，都不是氧化还原反应。
[答案] B
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
表明一种元素反应前后的电子转移情况。
(1)双线桥法的基本步骤
(2)注意事项
①箭头必须由反应物指向生成物中的同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。
③采用“a×be－”形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，当a或b是“1”时省略“1”。
2．单线桥法
表明反应中不同元素原子间的电子转移情况。
(1)单线桥法的基本步骤
(2)注意事项
①单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素，表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。
【典例2】 下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是( )
[思路启迪] 分析电子转移表示方法的题目时，首先要明确双线桥表示电子转移时的书写要点，其次检查化合价的升降及得失电子是否守恒。
[解析] A项中应转移12e－；C项中得失电子标反了；D项单线桥上不用注明“得到”或“失去”。
[答案] B
标双线桥的注意事项
(1)箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素；
(2)必须注明“得”“失”，但不得标反；
(3)氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。
[针对训练2] 已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案]
课堂归纳小结
[知识脉络]
[核心要点]
从电子得失和化合价升降角度理解氧化还原反应
1．反应物→得电子→所含元素的化合价降低→被还原→发生还原反应。
2．反应物→失电子→所含元素的化合价升高→被氧化→发生氧化反应。
1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A．反应前后有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
B．氧化还原反应前后一定有氧的得失
C．Fe3＋―→Fe2＋的变化过程是氧化反应
D．元素化合价升高的反应是还原反应
[解析] 本题主要考查氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。
[答案] A
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2eq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
[解析] A中镁元素的化合价由0价升高到＋2价，氢元素的化合价由＋1价降到0价；B中氮元素的化合价由＋2价升高到＋4价，氧元素的化合价由0价降到－2价；C中氢元素的化合价由0价升高到＋1价，铜元素的化合价由＋2价降到0价；D中则不存在元素化合价的变化，所以D不是氧化还原反应。
[答案] D
3．在反应3S＋6KOHeq \(=====,\s\up17(△))K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为( )
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．3∶2
[解析] 由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成了K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。
[答案] A
4．下列反应的电子转移的方向与数目正确的是( )
[解析] A选项，由Cl2→NaCl得到1个e－，由Cl2→NaClO失去1个e－；B选项，Na2O2(O为－1价)→O2(O为0价)失去2×e－，可知反应中得到与失去的电子数均为2；C选项，电子转移的方向与数目均正确；D选项，Na→NaOH失去电子，H2O→H2得到电子，故箭尾应连接Na，箭头应指向H2O中的H元素。
[答案] C
5．(1)写出Fe2O3与CO在高温下反应的化学方程式，用双线桥标明电子转移的方向和数目：____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)写出Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：_________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
[解析] 表示电子转移方向和数目时，先注意分析化合价，化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原。用双线桥或单线桥表示时，注意箭头的连接方式，双线桥上还要标明“失去”或“得到”字样。
[答案]
课后作业(五)
[基础巩固]
一、氧化还原反应的概念及判断
1．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是( )
A．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
B．充有氢气的气球遇明火爆炸
C．铁制菜刀生锈(Fe2O3·nH2O)
D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
[解析] A项，酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，正确；B项，充有氢气的气球遇明火爆炸，生成水，属于氧化还原反应，错误；C项，铁生锈时，Fe→Fe2O3·nH2O，属于氧化还原反应过程，错误；D项，金属铜生成铜绿，Cu→Cu2(OH)2CO3，属于氧化还原反应，错误。
[答案] A
2．下列变化过程属于氧化反应的是( )
A．HCl→H2 B．Mg→Mg2＋
C．Cl－→AgCl D．CuO→Cu
[解析] 物质要发生氧化反应，则所含元素的化合价升高。A项，HCl→H2化合价降低，错误；B项，Mg→Mg2＋化合价升高，正确；C项，Cl－→AgCl化合价没有改变，错误；D项，CuO→Cu化合价降低，错误。
[答案] B
3．下列关于氧化还原反应的说法中错误的是( )
A．在反应中失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原
B．在氧化还原反应中氧化产物和还原产物可以是同一物质
C．氧化还原反应是一种物质首先被氧化，另一种物质再被还原的反应
D．只有氧化没有还原的反应是不存在的
[解析] 氧化反应和还原反应是同时发生的，二者既是对立的，又是统一的。
[答案] C
4．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是( )
A．氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液
B．铁片置于硫酸铜溶液中
C．铁在氧气中燃烧
D．二氧化碳通入澄清石灰水中
[解析] 凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，B、C属于氧化还原反应，在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应，A、B、D属于离子反应。
[答案] B
5．在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，它与化学反应基本类型间的关系如图所示，下列示例中错误的是( )
A．阴影1：C＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))CO2
B．阴影2：2H2Oeq \(=====,\s\up17(电解))2H2↑＋O2↑
C．阴影3：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
D．阴影4：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
[解析] 有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应、置换反应均是氧化还原反应；阴影3是复分解反应，无化合价的变化是非氧化还原反应。
[答案] C
6．下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
B．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
C．元素由化合态变成游离态一定发生还原反应
D．金属阳离子在反应中只能被还原
[解析] A项正确；B项氧化还原反应可以发生在同种元素之间(如：eq \(Cl,\s\up6(0))2＋H2OHeq \(Cl,\s\up6(－1))＋Heq \(Cl,\s\up6(＋1))O)；C项，元素由化合态变成游离态(单质)可能被氧化也可能被还原，如2Heq \(Cl,\s\up6(－1))→eq \(Cl2,\s\up6(0))，Cl被氧化，eq \(Cu,\s\up6(＋2))SO4→eq \(C,\s\up6(0))u，Cu被还原；D项，金属阳离子在反应中可能被氧化也可能被还原：如Fe2＋可能被氧化为Fe3＋，也可能被还原为Fe。
[答案] A
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
7．下列表示正确的是( )
[解析] 由Fe2O3到Fe，铁元素化合价降低，A错误；由O2到P2O5，每个氧原子得2e－，化合价降低，被还原，C错误；D项得失电子不守恒，错误。
[答案] B
8．已知以下两个氧化还原反应的化学方程式：
①2KClO3eq \(=====,\s\up17(MnO2),\s\d15(△))2KCl＋3O2↑
②2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋2Fe
(1)用双线桥法表示①中的电子转移情况。
________________________________________________________________________。
(2)用单线桥法表示②中的电子转移情况。
________________________________________________________________________。
[解析] 根据元素化合价的变化标出反应中电子转移的方向和数目。
[答案]
[能力提升]
9．如下图所示，2个X分子反应生成1个Y分子和3个Z分子，下列判断不正确的是( )
A．根据质量守恒定律可推知，1个Z分子中含有2个同种元素的原子
B．该反应属于分解反应
C．该反应属于氧化还原反应
D．X、Y、Z三种物质均属于非电解质
[解析] 从反应的示意图可知，每个Z分子由两个A原子组成，A正确；反应前为一种化合物，反应后为两种单质，该反应为分解反应，B正确；反应由化合物转化成单质，化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，C正确；Y、Z是单质，既不是电解质，也不是非电解质，D不正确。
[答案] D
10．有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应不是氧化还原反应
B．该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应
C．该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应
D．该反应是氧化还原反应，变价的只有两种元素
[解析] 通过分析方程式中的化学式可知该反应中Cu的化合价由0价升高到＋2价，O的化合价由0价降低到－2价，所以该反应是氧化还原反应。
[答案] D
11．在反应中，X元素的原子将电子转移给Y元素的原子，则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
[解析] 根据题意知，X元素的原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y元素的原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
[答案] D
12．有以下反应方程式：
A．CuO＋H2eq \(=====,\s\up17(△))Cu＋H2O
B．2KClO3eq \(=====,\s\up17(△))2KCl＋3O2↑
C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2
E．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
F．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
G．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
H．HgS＋O2===Hg＋SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内：
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原( )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化( )
(3)同一种物质中，一种元素氧化另一种元素( )
(4)同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应( )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应( )
(6)发生在不同物质间，只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应( )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是( )
[答案] (1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E、G (7)D、H
13．(1)分析下列反应，指明是氧化还原反应或非氧化还原反应，是氧化还原反应的还要用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2NaCl__________________________________ ___________________________________；
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O_____________________________ __________________________________________。
(2)分析下列反应，指明是氧化还原反应或非氧化还原反应，是氧化还原反应的还要用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl______________________ _______________________________________________；
②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑_________________________ _______________________________________________。
[解析] 分析各个反应中物质所含元素的化合价的变化，物质所含元素化合价升高，被氧化；物质所含元素化合价降低，被还原。在标电子转移的方向和数目时，要注意单、双线桥法的特点及注意事项。
[答案] (1)①氧化还原反应
14．阅读古诗《石灰吟》，回答有关问题。
石灰吟
于谦
千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。
(1)从物质分类的角度看，诗中“千锤万凿出深山”所开采的物质属于________(填字母)。
A．酸 B．碱 C．含氧酸盐 D．无氧酸盐 E．碳酸盐
(2)关于“烈火焚烧若等闲”对应的反应，下列说法正确的是________(填字母)。
A．属于氧化还原反应
B．产生的气体可造成温室效应
C．属于分解反应
D．属于置换反应
(3)诗中涉及的反应中，属于化合反应的化学方程式为____________________________，属于分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)诗中是否涉及氧化还原反应？________(填“是”或“否”)。
(5)诗中涉及的物质中，相对分子质量最大的是________(填化学式)，其相对分子质量是________。
[解析] 《石灰吟》是对石灰石的赞颂，故“凿”的是石灰石(CaCO3)。“烈火焚烧若等闲”涉及的化学反应为CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑。“粉身碎骨浑不怕”涉及的化学反应为CaO＋H2O===Ca(OH)2。“要留清白在人间”涉及的化学反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。整个过程中涉及的三个反应都不是氧化还原反应。题中涉及5种物质：CaCO3、CaO、CO2、H2O、Ca(OH)2。CaCO3的相对分子质量最大，为100。
[答案] (1)CE (2)BC
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2 CaCO3eq \(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑
(4)否 (5)CaCO3 100
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