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1、第4讲 氧化还原反应满分晋级 基础概念与理论8级氧化还原反应综合应用基础概念与理论4级氧化还原反应基础概念与理论1级微观世界的桥梁新课标剖析 高考要求内容要求层次具体要求化学反应与能量在分析元素化合价变化的基础上，理解氧化还原反应的本质根据氧化还原反应的规律研究物质的化学性质以及常见氧化剂和还原剂之间的反应4.1 氧化还原反应课堂引入生活中我们会发现，削皮后的苹果暴露在空气中一段时间，苹果肉的颜色会变成黄色。苹果会变色是因为苹果含有大量的Fe2+，当削皮后暴露在空气中的时候，Fe2+会迅速与氧气发生反应，Fe2+被氧化成Fe3+，所以颜色变成黄色，与铁会生锈的原理差不多，是发生了氧化还原反应的
2、结果！氧化还原反应是一类非常重要的化学反应。人类的生产、生活乃至人体生命活动中的新陈代谢等，都离不开氧化还原反应。那么，什么样的化学反应是氧化还原反应？哪些物质之间能够发生氧化还原反应？知识点睛初中我们学习了此反应，如左图，当时我们是从得失氧的角度对该反应进行了解释：CuO失氧，被H2还原，发生还原反应，即失去氧的反应称为还原反应，我们就把该反应命名为氢气还原氧化铜。如果我们从H2的角度来分析该反应，H2得氧，被CuO氧化，发生了氧化反应，即得到氧的反应称为氧化反应。由于在一个化学反应中氧化反应和还原反应是同时发生的，所以我们可以将这样的反应称为氧化还原反应。在分析氧化还原反应时发现，不是所有
3、的氧化反应和还原反应都有得氧和失氧的过程，而是有某些元素的化合价在反应前后发生了变化。大量事实证明，可以用元素的化合价是否改变来研究氧化还原反应。一、定义凡是有元素化合价升降的化学反应叫做氧化还原反应二、特征有元素化合价升降的反应【注意】并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应。元素化合价是否变化是判断一个化学反应是否为氧化还原反应的依据。化合价发生变化的反应即为氧化还原反应，化合价没有变化的反应即为非氧化还原反应。如：是非氧化还原反应。物质所含元素化合价升高的反应称为氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应称为还原反应。在反应中，Cu元素化合价由+2价降低到0价，在反应中发生了还原反应，而H元
4、素化合价由0价升到+1价，在反应中发生了氧化反应。而是什么原因引起了氧化还原反应中元素化合价的升降，也就是说氧化还原反应的本质是什么？化学反应的实质是原子之间的重新组合。从原子结构来看，原子核外的电子是分层排布的（如下图）。原子核外电子的排布，特别是最外层电子数目与化学反应有密切的关系。而元素化合价的升降又与电子转移密切相关。因此，想要揭示氧化还原反应的本质，就得从微观的角度来认识电子转移和氧化还原反应的关系。如NaCl的形成过程可以表示如下：从原子结构来看，Na原子的最外电子层上有1个电子，Cl原子的最外电子层上有7个电子。当Na与Cl2反应时，Na原子失去1个电子，带1个单位正电荷，成为N
5、a+；Cl原子得到1个电子，带1个单位负电荷，成为Cl-，这样双方最外电子层都达到了8个电子的稳定结构。Na元素的化合价由0价升高到+1价，被氧化；Cl元素的化合价由0价降低到-1价，被还原。在这个反应中，发生了电子的得失，金属钠发生了氧化反应，氯气发生了还原反应。 再如HCl的形成过程如下：氢原子和氯原子都有获得1个电子形成稳定结构的趋势，所以在反应时双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对，这个电子对受到两个原子核的共同吸引，使对方最外层都达到了稳定结构。而在氯化氢分子里，由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以，共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子。因此，氢元素的化合价从
6、0价升高到+1价，被氧化；氯元素的化合价从0价降低到-1价，被还原。在这个反应中，发生了共用电子对的偏移，氢气发生了氧化反应，氯气发生了还原反应。三、本质有电子转移（电子的得失或共用电子对的偏移）的化学反应【注意】氧化反应表现为被氧化元素的化合价升高，其本质是该元素的原子失去（或偏离）电子的过程；还原反应表现为被还原元素的化合价降低，其实质是该元素的原子得到（或偏向）电子的过程。四、氧化还原反应与四种基本反应的关系初中学过四种基本反应类型，它们分别是化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。现在我们又从化合价升降的角度定义了氧化还原反应，四种基本反应类型中有些反应的化合价没有发生变化，有些反应
7、的化合价发生了变化，它们与氧化还原反应的关系可以表示如下： 反应类型氧化还原反应的实例非氧化还原反应的实例结论化合反应A + B = AB有单质参加的化合反应是氧化还原反应分解反应AB = A + B有单质生成的分解反应是氧化还原反应置换反应A+BC=AC+B无置换反应都是氧化还原反应复分解反应AB+CD=AD+BC无复分解反应都不是氧化还原反应【总结】置换反应由于有单质参加和生成，反应前后的化合价一定有变化，一定属于氧化还原反应。复分解反应前后只是“交换成分”，并没有化合价的变化，因此不属于氧化还原反应。上述关系也可用下图表示：五、氧化还原反应中各物质的定义及其关系1各物质的定义在同一个氧化
8、还原反应中氧化反应和还原反应是同时进行的，有元素化合价升高的同时必定有元素化合价降低。于是我们可以将反应物分为氧化剂、还原剂加以区分；将生成物分为氧化产物、还原产物。定义：得到电子（或电子对偏向）的物质氧化剂表现：所含元素化合价降低，被还原定义：失去电子（或电子对偏离）的物质还原剂 表现：所含元素化合价升高，被氧化如：反应中，CuO中的铜原子得到电子，铜元素化合价降低，被还原，CuO在该反应中做氧化剂，表现出氧化性；H2中的氢原子失去电子，氢元素化合价升高，被氧化，H2在该反应中做还原剂，表现出还原性。氧化产物：还原剂失去电子（被氧化）后得到的产物；还原产物：氧化剂得到电子（被还原）后得到的产
9、物。氧化反应：失去电子、化合价升高的反应；还原剂所发生的反应；还原反应：得到电子、化合价降低的反应；氧化剂所发生的反应。2相互关系氧化剂 发生还原反应 被还原 得到电子 化合价降低 生成还原产物反 反应 结 实 表 生应 过 果 质 现 成物 程 物还原剂 发生氧化反应 被氧化 失去电子 化合价升高 生成氧化产物六、氧化还原反应的表示方法“双线桥”氧化还原的本质是有电子的转移（得失或偏移），为了更加清晰的表示电子转移的过程、数目及元素变化情况，我们可以用“双线桥”法表示氧化还原反应。得电子，化合价降低，被还原（发生还原反应）氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物失电子，化合价升高，被氧化（发生氧化
10、反应）例如：得2e-，化合价降低，被还原+4 -1 +2 0MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 + 2H2O失去2e-，化合价升高，被氧化氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物【注意】在用“双线桥”表示氧化还原反应时，主要标明的是得失电子的关系和数目。箭头的方向是从反应物指向生成物，且要对准化合价改变的元素。【练习】指出下列反应的氧化剂、还原剂、氧化产物与还原产物。并且用双线桥法标出电子转移的方向和数目。； ； 【答案】CuSO4、Fe、FeSO4、Cu Fe2O3、CO、CO2、Fe Cl2、Cl2、HClO、HCl SO2、H2S、S、S 例题精讲【例1】 在下列有关氧化还原
11、反应的叙述中，正确的是（ ）A反应中当有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原B反应中不一定所有元素的化合价都发生变化C某元素从游离态变成化合态，该元素一定被氧化D氧化还原反应中的反应物，不是得到氧，就一定是失去氧【答案】B【例2】 下列反应属于氧化还原反应的是（）ABCD【答案】C【例3】 根据下列事实分析推断可能发生氧化还原反应的是（）A可用NaHCO3做治疗胃酸过多的药物B不能在铁制的容器中配制波尔多液C久置于空气中的石灰水会变质D可用稀硫酸除去铁表面的锈层【答案】B【例4】 下列说法不正确的是（ ）A有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应 B有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应C置
12、换反应都是氧化还原反应 D有气体生成的复分解反应是氧化还原反应【答案】D【例5】 现有反应：；。（1）上述反应中，属于置换反应的有，属于复分解反应的有。（2）属于氧化还原反应的有。（3）反应中，被还原的元素是；反应中，被氧化的元素是。【答案】（1）；（2） （3）Ag；C【例6】 下列说法正确的是（ ）A氧化剂就是被氧化的物质B还原剂在反应中被氧化C氧化剂是在反应中失去电子（或电子对偏离）的物质D在氧化还原反应中，还原剂必定含有化合价降低的元素【答案】B【例7】 下列说法正确的是（ ）A阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性B金属单质只有还原性C得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强D元素的单质可由氧
13、化或还原含该元素的化合物来制取【答案】BD【例8】 下列各组物质相互反应时，水作氧化剂的是（ ）A B C D【答案】A【例9】 单质X和单质Y反应生成和，现有下列叙述：X被氧化；X是氧化剂；是氧化产物；X具有氧化性；是还原产物；具有氧化性。其中正确的是（ ）A B C D 【答案】C【例10】 有关反应的说法，正确的是（ ）A化合物中铁元素为+3价 B氧化产物只有C还原产物只有 D既是氧化产物，又是还原产物【答案】D【例11】 K2Cr2O7是一种橙红色、具有强氧化性的化合物，当它在酸性条件下被还原成三价铬时，颜色变为绿色。据此，当交警发现汽车行驶不正常时，就可上前阻拦，并让司机对填充了吸附
14、有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。这时酒精（CH3CH2OH）被K2Cr2O7氧化为醋酸（CH3COOH）。该氧化还原反应的方程式可表示为：在这一反应中，氧化剂是 ，还原剂是 ，氧化产物是 ，还原产物是 。【答案】K2Cr2O7；CH3CH2OH；CH3COOH；Cr2(SO4)3【例12】 在下列化学方程式中，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。 （1） 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 （2）氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 失去4e-得到22e-【答案】（1）3S+6KOH K2SO3+2K2S+3
15、H2O S 、S 、K2SO3、K2S失去2e-得到2e- （2）Zn+2HCl=ZnCl2+H2 HCl 、Zn 、ZnCl2、H2 【例13】 实现下列变化，需加入氧化剂的是（）NaClHCl Br-Br2 HClCl2 Cl2HCl HClH2A BCD【答案】B【例14】 在反应中，氧化剂与还原剂分子个数之比为（ ）A8:3 B3:8 C3:2 D1:3【答案】C【例15】 物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）A1：4 B1：5 C2：3 D2：5【答案】A【例16】 对于反
16、应，以下叙述正确的是（ ）A是氧化剂，是还原剂B氧化剂与还原剂物质的量比为15C既做氧化剂又做还原剂 D3 mol 完全反应电子转移6 mol【答案】C【例17】 当溶液中与分子个数比为2:5时，溶液中离子中X元素恰好被还原为较低价态，则X元素的化合价为（ ）A+1 B+2 C+3 D+4【答案】B【例18】 （1）已知铜在常温下能被稀溶液，反应为： ，其中氧化剂是 ，氧化产物 ，被氧化的元素是 。若反应中生成0.5 mol NO，则反应中转移 mol，反应中实际被还原的的物质的量为 。被还原的硝酸的质量占参加反应的硝酸总质量的分数是 。用双线桥法在化学方程式上标出电子转移方向与数目（2）根据反应回答下列问题：氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 ，当生成2.8克时，被还原的物质的质量是 g。【答案】（1）HNO3 Cu(NO3)2 Cu 1.5 0.5mol 25失去6e-得到23e- 3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO +4H2O （2）3:1 21.3