氧化还原反应

【课程标准】

学会从化合价升降和电子转移的观点熟练地判断和分析氧化还原反应，认识氧化还原反应的本质是电子的转移，并且能用氧化还原反应原理去解释生活及生产中的一些常见问题

【三维目标】

1.知识与技能：

1)     认识氧化还原反应的本质就是电子发生转移，了解氧化还原反应、元素化合价的变化、原子之间的电子转移三者之间的关系。

2)     了解氧化反应、还原反应、氧化还原反应、被氧化、被还原、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等基本概念及他们之间的联系。

3)     学会用化合价的变化和电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价升降与电子转移的关系。

2. 过程与方法：

1)     通过思考与交流，对氧化还原反应的认识从得、失氧，到化合价有升降变化特征，再到发生电子转移的微观本质，体会由表及里地认识事物本质的方法；体会知识的延续和发展。

2)     学会从氧化还原反应的视角研究物质化学性质的思路与方法。

3)     通过分析氧化还原反应与四种基本反应类型的关系，体会应用分类的方法进行研究和学习。

4)     通过对典型化学反应的分析，培养学生的知识应用能力

3情感态度与价值观.

1)     通过对概念的透彻理解，培养学生演绎、归纳、并运用化学知识进行化学计算的能力。

2)     通过学习，体会化学与生产、生活、社会的密切关系，引导学生认识到科学技术可以促进社会的发展和进步。

【教学手段】

讲授法，演示法、探究法

【内容解读】

1.氧化还原反应

1)     定义：

①从化合价变化角度看：有元素化合价升降的化学反应叫做氧化还原反应（特征）。

②从得失电子角度看：有电子发生转移（得失或偏移）的化学反应叫氧化还原反应（本质）。

2)     判断依据：反应中是否有化合价的升降

3)     如何配平氧化还原反应：利用电子得失守恒

氧化剂得到的电子数 = 还原剂失去的电子数

4)     用“双线桥法“”单线桥法“表示氧化还原反应中的电子得失

双线桥法:

表示同种元素在反应前后得失电子情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上标出电子转移的数目

a、连接反应前后不同价态的同种元素。

b、线桥跨越等号。

c、得失电子总数相等。

e.g:

单线桥法:

表示反应中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目

a、箭头线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素；

b、箭头已经表明电子转移方向，桥上只标电子数，不写“得”、“失”等。

e.g：

2氧化还原反应与四大基本反应的关系：

3.氧化剂与还原剂、氧化性与还原性、氧化产物与还原产物

1)定义：氧化剂：得到电子的物质

还原剂：失去电子的物质

氧化产物：被氧化的物质

还原产物：被氧化的物质

氧化反应：反应物所含元素化合价升高（或失去电子）的反应。

还原反应：反应物所含元素化合价降低 （或 得到 电子）的反应。

2）其相关关系归纳如下：

还原剂——表现还原性——化合价↑——失去e-——被氧化——发生氧化反应——得到氧化产物

 氧化剂———表现氧化性——化合价↓——得到e——被还原——发生还原反应——还原产物

概括：“升—失—氧；降—得—还”

3)氧化性与还原性的强弱比较

a.依据化合价判断：1．氧化性还原性与化合价的关系：

元素处于最高价态时，只有氧化性；处于最低价态时，只有还原性；

b. 依据反应方程式比较氧化性还原性强弱：

氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物

则：氧化性： 氧化剂>氧化产物

    还原性： 还原剂>还原产物

如： Cl₂ + 2Fe²⁺ = 2Cl^— + 2Fe³⁺  ，则：氧化性： Cl₂＞Fe³⁺ ；还原性：Fe²⁺＞Cl^—

c.依据产物价态的高低来判断

例如：2Fe+Cl₂2FeCl₃      Fe+SFeS       则：氧化能力Cl₂＞S。

d. 根据元素周期表判断

同主族元素从上到下，同周期主族元素从右到左，元素单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强，对应的阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强。

e.根据金属活动顺序表判断

4、氧化还原反应的应用

1）原电池

定义：把化学能转化为电能的电能的装置

工作原理：较活泼金属发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）

负极——电子流出的极——电极发生氧化反应——电极被氧化——化合价升高

正极——电子流入的极——电极发生还原反应——电极被还原——化合价降低

常见应用：锂电池，铅蓄电池、甲烷燃料电池；

2）电解池

定义：将电能转化为化学能的装置，是一个非自发的氧化还原反应。

条件：两个电极  电解质   直流电源   闭合回路

电极：与电源负极相连的电极为阴极

与电源正极相连的电极为阳极

阴极——得到电子——化合价降低——阴极物质被还原——发生还原反应

阳极——失去电子——化合价升高——阳极物质被氧化——发生氧化反应

应用：氯碱工业、电镀、冶炼活泼金属；

【重点难点】

氧化还原反应的本质和特征，        

氧化剂、还原剂的判断；氧化剂、还原剂的强弱判断

【媒体辅助】ppt

【误点警示】

1)     在氧化还原反应有关问题分析中，用守恒法是最基本的方法，如电子得失守恒、质量守恒（主要是原子个数守恒）、电荷守恒（适用于有离子参与的氧化还原反应），更多的时候要联合应用上述守恒方法。

2)        氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易程度，与得失电子的数目的多少无关

3)     同一氧化剂同时与同浓度的若干种还原剂反应，往往是还原性强的先被氧化。如：向FeBr₂溶液中滴入少量氯水，Fe²⁺先被氧化。而向FeI₂溶液中滴入少量氯水，碘离子先被氧化。

【教学反思】

氧化还原反应理论是中学化学的重要理论，如何才能使学生从初中对氧化还原反应的肤浅认识，提升到构建氧化还原反应的知识结构，这是本节的教学重点内容之一。本节介绍氧化还原反应的概念，从三个层面逐步地加深，符合了人接受知识的一般顺序，从感性到理性，从现象到本质。

氧化剂、还原剂，氧化性、还原性，被氧化、被还原，氧化产物、还原产物，是氧化还原反应中的4对重要的基本概念，如何正确地理解它们之间的联系与区别，是构建氧化还原反应知识结构的基础。关键是要引导学生主动参与学习过程，积极地开动脑筋，在练习的过程中把知识点运用上去，从而有利于自主构建以氧化剂、还原剂为核心，以电子得失、化合价升降为判断依据的氧化还原反应的知识网络。

【试题呈现】

1（20##年广东高考10）下列应用不涉及氧化还原反应的是

A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂        B  工业上电解熔融状态Al2O3制备Al

C  工业上利用合成氨实现人工固氮   D  实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3.

解析：A有单质O₂生成。B有单质Al生成。C有单质H₂和N₂反应

答案：D

2（2011江苏高考6）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A.FeCl₃溶液与Cu的反应：Cu＋Fe^3＋＝Cu^2＋＋Fe^2＋

B.NO₂与水的反应：3NO₂＋H₂O＝2NO^3－＋NO＋2H^＋

C.醋酸溶液与水垢中的CaCO₃反应：CaCO₃＋2H^＋＝Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑

D.向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂：2AlO^2－＋CO₂＋3H₂O＝2Al(OH)₃↓＋CO₃^2－

解析：本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查，选题以元素化合物基础和生活内容为背景。

A.电荷不守恒，离子方程式要注意三守恒（元素、电子、电荷）等。正确的方程式是：Cu＋2Fe^3＋＝Cu^2＋＋2Fe^2＋；

B.NO₂与水的反应生成硝酸和NO，仅硝酸可折成离子。

C.用食醋除去水瓶中的水垢涉及到弱电解质及难溶物质的书写，碳酸钙、醋酸均不能拆成离子，内容来源于必修二的课本内容。正确的方程式是：CaCO₃＋2CH₃COOH＝2CH₃COO－+Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑；

D.向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂的产物是Al(OH)₃↓＋HCO₃^－，正确的方程式是：AlO^2－＋CO₂＋2H₂O＝Al(OH)₃↓＋HCO₃^－。

答案：B

3.（2011安徽高考12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO₂＋2Ag＋2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：

  A.正极反应式：Ag＋Cl^-－e－=AgCl

  B.每生成1 mol Na₂Mn₅O₁₀转移2 mol电子

  C.Na＋不断向“水”电池的负极移动

D. AgCl是还原产物

解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na₂Mn₅O₁₀中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na₂Mn₅O₁₀转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。

答案：B

4.（20##年四川理综 11）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为。下列有关说法正确的是

A.检测室，电解质溶液中的 向负极移动

B.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下小号4.48L氧气

C.电池反应的化学方程式为：

D.正极上发生的反应是：

答案：C

5（20##年全国理综.26)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO_2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 (部分条件未给出）

回答下列问题：

  ⑴LiCoO₂ 中，Co元素的化合价为___________。

 ⑵写出―正极碱浸‖中发生反应的离子方程式_________________________________。

 ⑶―酸浸‖一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H₂SO₄和H₂O₂  的混合液，但缺点是_________。

 ⑷写出―沉钴‖过程中发生反应的化学方程式_____________。  ⑸充放电过程中发生LiCoO₂与Li1-xCoO₂之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。

 ⑹上述工艺中―放电处理‖有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）

 答案：（1）+3；

（2）2Al+2OH^—+2H₂O=2AlO^2—+3H₂↑

 (3) 2 LiCoO₂ ＋ 3H₂SO₄ ＋ H₂O₂

  Li₂SO₄ ＋ 2CoSO₄ ＋ O₂ ↑ ＋ 4H₂O;   2H₂O₂

   2H₂O ＋ O₂↑;  Cl― 被氧化生成Cl₂污染环境

 (4）CoSO₄+2NH₄HCO₃=CoCO₃↓+(NH4)₂SO4+H₂O+CO₂↑

 (5）Li1-xCoO₂+ LixC₆= LiCoO₂+6C 

(6）Li+从负极脱出，经电解液向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)₃、CoCO₃、Li₂SO₄

（4） 通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是            反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式:            .

6.(20##年北京高考。27)

用含有A1₂0₃、SiO₂和少量FeO?xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃?18H₂O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ。向铝灰中加入过量稀H₂SO₄，过滤:

Ⅱ。向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH约为3；

Ⅲ。加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:

Ⅳ。加入MnSO₄至紫红色消失，过滤;

Ⅴ。浓缩、结晶、分离，得到产品。

(1)   H₂S0₄溶解A1₂0₃的离子方程式是                     

(2)   KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整：

（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L^-1

根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：         

(4)己知:一定条件下，MnO₄ - 可与Mn2+反应生成MnO₂,

① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是            .

② Ⅳ 中加入MnS0₄的目的是          

 

7.（20##年福建理综高考 24） (16分)

(1)电镀时，镀件与电源的    极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。

① 若用铜盐进行化学镀铜，应选用＿（填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。
② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：

               

(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下

① 步骤（i）中Cu₂(OH) ₂CO₃ 发生反应的化学方程式为                    。
② 步骤（ii）所加试剂起调节pH 作用的离子是                 （填离子符号）。
③ 在步骤（iii）发生的反应中，1 mol MnO₂转移2 mol 电子，该反应的离子方程式为           。

④ 步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为
3Fe³⁺ + NH₄⁺+2SO₄^2-+6H₂O= NH₄Fe₃ (SO₄)₂(OH)₆＋6H ⁺

过滤后母液的pH = 2.0 , c (Fe³⁺) =a mol·L^-1，, c ( NH₄⁺）=b mol·L^-1，, c ( SO₄^2-）= d mol·L^-1，该反应的平衡常数K=＿           （用含a 、b 、d 的代数式表示）。

 

第二篇：氧化还原反应巩固

2015-2016学年度???学校8月月考卷

1．下列反应中，属于氧化还原反应的是

A．CuO+H2SO4= CuSO4+H2O B．FeC13+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl

C．Fe+2FeC13=3FeC12 D．2Al(OH)3A12O3+3H2O

2．反应3CO + Fe2O3 高温

2Fe + 3CO2可用于工业上炼铁，该反应属于

A．置换反应 B．复分解反应 C．化合反应 D．氧化还原反应

3．氧化还原反应的实质是

A．化合价的升降 B．分子中各原子重新组合

C．电子的得失或偏移 D．氧原子的得失

4．在下列反应类型中，一定属于非氧化还原反应的是

A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应

5．在加热时，浓硫酸与铜发生反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）＋Cu CuSO4＋SO2↑＋2H2O，对于该反应，下列说法中不正确的是 ．．．

A．是氧化还原反应 B．浓硫酸是还原剂

C．H2SO4表现了氧化性和酸性 D．反应中Cu发生了氧化反应

＋－＋＋－＋6．根据下列反应：（1）2Fe3＋2I＝2Fe2＋I2（2）Br2＋2Fe2＝2Br＋2Fe3判断离子

的还原性由强到弱的顺序是（ ）

－＋－－＋A. Br＞Fe2＞I B. I＞Fe2＞Br--

－－＋＋－－C. Br＞I＞Fe2 D. Fe2＞I＞Br

7．必须加入还原剂才能实现的反应是（ ）

3＋ 2＋A．KMnO4 → O2 B．Fe→ Fe

2-C．S → SO2 D．CO3 → CO2

8．已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是 （ ）

3+3+3+3+(A)Fe>Cl2>I2 (B)Cl2>Fe>I2 (C)I2>Cl2>Fe (D)Cl2>I2>Fe

-2+-9．已知I、Fe、SO2、Cl、和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的顺序为SO2 -2+-＞I＞Fe ＞H2O2＞Cl，则下列反应不可能发生的是

3+2+2-+A、2Fe + SO2 + 2H2O ＝ 2 Fe + SO4 + 4H

B、I2 + SO2 + 2H2O ＝ H2SO4 + 2HI

2+3+-C、2 Fe + I2 ＝2Fe + 2I

D、H2O2 + SO2 ＝H2SO4

10．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。下列反应可制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O

下列判断正确的是

A．KClO3在反应中失去电子 B．H2C2O4是氧化剂

C．H2SO4发生氧化反应 D．生成2 mol ClO2时有2 mol电子转移

11．下列叙述正确的是

A．在氧化还原反应中，金属单质一般只作还原剂

B．氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂

C．金属元素被还原时所得产物一定是金属单质

D．某元素从化合态变为游离态，该元素一定被还原

12．下列物质中既有氧化性又有还原性的是

A．HClO B．Al2O3 C．NO2 D．SiO2

试卷第1页，总2页

13．在反应2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑中，氧化产物是（ ）

A.K2MnO4 B.MnO2 C.O2 D.KMnO4

+- -- 14．已知反应式：①H2S+I2＝S↓+2H+2I②H2SO3+2H2S＝3S↓+3H2O ③2I+Br2＝I2+2Br

2--+④H2SO3+I2+H2O＝SO4+2I+4H，下列各组中还原性由强到的是

-- A．H2S、H2SO3、I、Br

--B．I、Br、H2SO3、H2S

-- C．H2S、I、Br、H2SO3

--D．I、Br、H2S、H2SO3

试卷第2页，总2页

1．C

2．D

3．C

4．D

5．B

6．B

7．B

8．B

9．C

10．D

11．A

12．AC

13．C

14．A 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。 参考答案

答案第1页，总1页