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2019-2020年高中化學(xué)2.3《氧化還原反應(yīng)》學(xué)案 新人教版必修1 ［閱讀］（1）了解初中所學(xué)化學(xué)知識的局限性，例如對“燃燒”的定義和研究… （2）了解分類研究方法——體現(xiàn)問題的本質(zhì)，使問題的研究簡便、易掌握。例如我們把物質(zhì)分成若干類別來學(xué)習(xí)： ①氧化物——氧化物的組成、分類和性質(zhì)…… ②酸——組成結(jié)構(gòu)上的共同點……，性質(zhì)上的共同點…… ③堿——組成結(jié)構(gòu)上的共同點……，性質(zhì)上的共同點…… ④鹽——組成結(jié)構(gòu)上的共同點……，性質(zhì)上的共同點…… 化學(xué)中涉及的反應(yīng)相當(dāng)多，進行分類研究是十分必要的。 一、化學(xué)反應(yīng)的分類 ［復(fù)習(xí)］初中學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)的分類方法 （1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物的類別及反應(yīng)前后物質(zhì)的種類分：四大基本類型 反應(yīng)類型 表　達　式 舉　　　例 （2）根據(jù)反應(yīng)過程中物質(zhì)的得氧和失氧分：氧化反應(yīng)與還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： （3）根據(jù)反應(yīng)過程中熱量的變化分：吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)： 放熱反應(yīng)： ［練習(xí)］判斷下列反應(yīng)所屬的類別： C+O2—— Fe2O3+CO—— MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O ［結(jié)論］①同一反應(yīng)從不同的角度可以分為不同的類型 ②以上各分類方法不能襄括所有的反應(yīng) ③以上各分類方法不能反映出反應(yīng)的本質(zhì) 二、氧化還原反應(yīng) ［閱讀］注意兩種方式的對比 ［歸納］１．氧化還原反應(yīng)的定義： 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： 氧化還原反應(yīng)： ［思考］為什么化學(xué)反應(yīng)過程中會發(fā)生化合價的變化？ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ［歸納］２．氧化還原反應(yīng)的表觀與實質(zhì)： 表觀： 實質(zhì)： ３．氧化還原反應(yīng)的判斷： 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： 氧化還原反應(yīng)： ４．氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及關(guān)系： ［思考］對照上面的反應(yīng)把下列詞語連成兩句話（注意詞語對應(yīng)）： 氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、得電子、失電子 電子對偏離、電子對偏向、化合價升高、化合價降低 氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、被氧化、被還原、氧化性、還原性 __________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ５．氧化還原反應(yīng)與四大基本類型反應(yīng)的關(guān)系： ［思考］舉例說明四大基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系： __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 將“化合反應(yīng)”、“置換反應(yīng)”、“分解反應(yīng)”、“復(fù)分解反應(yīng)”與“氧化還原反應(yīng)”填入下圖 ［練習(xí)］判斷下列反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)，若是指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物 ①2Na+Cl2=2NaCl ②Cu2(OH)2CO3=2CuO + CO2 +H2O ③H2O+3NO2=2HNO3+NO ④4NH3+5O2=4NO+6H2O ⑤Cu + 2H2SO4（濃）=CuSO4 + SO2 + 2H2O ⑥Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O ⑦5HCl+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O ⑧3Cu2S + 16HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3S + 4NO + 8H2O ⑨NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O ⑩3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 3H2O ［介紹］歧化反應(yīng)：如③⑥⑩這樣，同一反應(yīng)物中，同種元素同種價態(tài)的原子在反應(yīng)中，一部分化合價升高，一部分化合價降低，生成兩種不同價態(tài)的物質(zhì)。 歸中反應(yīng)：如⑦這樣，不同反應(yīng)物中，同種元素不同價態(tài)的原子在反應(yīng)中，一部分化合價升高，一部分化合價降低，生成相同價態(tài)的物質(zhì)。又如：2H2S+SO2=3S+2H2O ［注意］在一個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑可以是同一種物質(zhì)；氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也可以是同一種物質(zhì)。 ６．氧化還原反應(yīng)的分析： （1）雙線橋法： +4 +2 －1 0 得到2e－，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng) 失去2e－，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng) ［示例］MnO2　　+　　4HCl　　=　　MnCl2　　+　　Cl2↑　　+　　2H2O ［注意］橋上標(biāo)：得（失）電子數(shù)，化合價降低（升高），發(fā)生還原（氧化）反應(yīng) 化合價升高為失去，發(fā)生氧化反應(yīng)（被氧化）； 化合價降低為得到，發(fā)生還原反應(yīng)（被還原）； 氧化劑得到電子數(shù)＝還原劑失去電子數(shù)，又稱轉(zhuǎn)移電子數(shù) 電子數(shù)＝化合價發(fā)生變化的原子數(shù)化合價變化數(shù) （2）單線橋法： 2e－ ［示例］MnO2　　+　　4HCl　　=　　MnCl2　　+　　Cl2↑　　+　　2H2O ［注意］箭頭線由還原劑中化合價升高的元素指向氧化劑中化合價降低的元素； 橋上只標(biāo)電子數(shù)，不寫“得”、“失”等。 ［練習(xí)］用雙線橋和單線橋分別分析下列氧化還原反應(yīng) ①Cu + 2H2SO4（濃） =　CuSO4 + SO2 + 2H2O ②2KClO3 = 2KCl + 3O2 ③Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O ④3S + 6KOH = K2SO3 + K2S + 3H2O ⑤Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O ⑥2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 ⑦Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O ⑧NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O ⑨2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 ⑩KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O ７．氧化劑與還原劑： （1）定義： 氧化劑： 還原劑： （2）常見的氧化劑與還原劑： 常見氧化劑：①活潑的非金屬單質(zhì)：F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2等； ②能電離出H+的物質(zhì)：HCl、H2SO4、NaHSO4等，在氧化還原反應(yīng)中起氧化劑作用的實際上是H+； ③不活潑金屬的陽離子：Ag+、Cu2+、Hg2+、Fe3+等； ④某些含高價態(tài)元素的物質(zhì)：MnO2、KMnO4、H2SO4（濃）、 HNO3、KClO3等； ⑤過氧化物：Na2O2、H2O2等； 常見還原劑：①金屬單質(zhì)：Na、Mg、Al、Zn、Fe、K、Ca、Ba、Fe、Cu等； ②某些非金屬單質(zhì)：H2、C、P、S等； ③含較低價態(tài)元素的物質(zhì)：CO、SO2、HCl、H2S、FeCl2、Na2SO3 （3）還原劑還原性的比較 ①根據(jù)根據(jù)活動順序表判斷 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金屬越不活潑，其單質(zhì)的還原性越弱 ②根據(jù)非金屬活動順序判斷： 　還原性：F－ 還原產(chǎn)物 > 氧化劑 ④根據(jù)反應(yīng)條件判斷： 氧化劑相同時，反應(yīng)越容易進行，還原劑的還原性越強 ⑤根據(jù)氧化劑被還原的程度判斷： 氧化劑、條件都相同時，氧化劑被還原得越徹底，還原劑的還原性越強 （4）氧化劑氧化性的比較 ①根據(jù)金屬活動順序表判斷 K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 金屬越不活潑，其陽離子的氧化性越強 ②根據(jù)非金屬活動順序判斷： 　氧化性：F2>O2>Cl2>Br2>I2>S ③根據(jù)反應(yīng)方程式判斷： 　氧化性：氧化劑 > 氧化產(chǎn)物 > 還原劑 ④根據(jù)反應(yīng)條件判斷： 還原劑相同時，反應(yīng)越容易進行，氧化劑的氧化性越強 ⑤根據(jù)還原劑被氧化的程度判斷： 還原劑、條件都相同時，還原劑被氧化得越徹底，氧化劑的氧化性越強 ［例題］①根據(jù)反應(yīng)：a.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－，b.HClO+HCl=Cl2+H2O， c.2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，d.Fe+Cu2+=Fe2++Cu，試判斷各反應(yīng)中的氧化劑和還原劑，并比較各氧化劑氧化性的強弱和各還原劑還原性的強弱。 ②根據(jù)反應(yīng)：a.2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ b.2NaCl+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl↑ 試比較KMnO4和濃H2SO4氧化性的強弱。 ③根據(jù)反應(yīng)：2Fe+3Cl2=2FeCl3，F(xiàn)e+S=FeS，則氧化性Cl2__S 2Cu+O2=2CuO，2Cu+S=Cu2S，則氧化性O(shè)2__S ［注意］幾個規(guī)律 （1）價態(tài)規(guī)律：若某元素有多種可變價態(tài)，處于最高價態(tài)時，只有氧化性；處于最低價態(tài)時，只有還原性；處于中間價態(tài)時，既有氧化性，又有還原性。例如：在Fe、Fe2+、Fe3+、Cl2、Cl－、Na+、ClO－、S、S2＝、SO2、H2S、H2SO4中，只有氧化性的是__________，只有還原性的是__________，既有氧化性，又有還原性的是__________。 （2）先后規(guī)律：氧化劑只有一種，還原劑有多種，則還原性強的先被氧化；還原劑只有一種，氧化劑有多種，則氧化性強的先被還原；例如：在CuSO4和AgNO3的混合溶液中加入適量鐵粉，___先被置換出來，___后被置換出來。又如：在FeBr2溶液中通入Cl2由少至多，先看到溶液變黃色，后看到溶液變橙色，則還原性Fe2+___Br－。 （3）守恒規(guī)律：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)，氧化劑中元素化合價降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價升高總數(shù)； （4）轉(zhuǎn)化規(guī)律：①歸中反應(yīng)中，化合價歸中不交叉；如：反應(yīng)KClO3 +6HCl =KCl +3Cl2 +3H2O中，化合價的變化規(guī)律是： HCl -1 KClO3 +5 KCl -1 Cl2 0 ← → ↓ 而不是： HCl -1 KClO3 +5 KCl -1 Cl2 0 ← → ②同種元素相鄰價態(tài)間轉(zhuǎn)化最容易 ③同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng) ８．氧化還原反應(yīng)方程式的配平：——化合價升降法 （1）基本原理：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)，氧化劑中元素化合價降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價升高總數(shù)； （2）基本方法：標(biāo)、注、求、配、查 ［示例］ ①__C+ __H2SO4=__CO2+__SO2+__H2O ②__Cu+__HNO3=__Cu(NO)3+__NO+__H2O ③__KMnO4+__HCl=__KCl+__MnCl2+__Cl2+__H2O ［練習(xí)］配平下列氧化還原反應(yīng)方程式： ①__Cu + __H2SO4（濃） =__CuSO4 + __SO2 +__H2O ②__Fe2O3 + __H2 = __Fe + __H2O ③__Cl2 +__NaOH = __NaCl + __NaClO + __H2O ④__S + __KOH = __K2SO3 + __K2S + __H2O ⑤__Cu2S + __HNO3 = __Cu(NO3)2 + __S + __NO + __H2O ⑥__Al + __H2SO4 = __Al2(SO4)3 + __H2 ⑦__Cu + __HNO3(濃) = __Cu(NO3)2 + __NO2 + __H2O ⑧__NO + __NO2 + __NaOH = __NaNO2 + __H2O ⑨__KMnO4 = __K2MnO4 + __MnO2 + __O2 ⑩__KClO3 + __HCl = __KCl + __Cl2 + __H2O ⑾ Fe 3C + HNO3 －－ Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O ⑿ H2O2 + Cr2(SO4)3 + －－ K2SO4 + K2CrO4 + H2O