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專題10 氧化還原反應(yīng) 【知識回放】 1．在CuO+H2Cu+H2O反應(yīng)中，誰是氧化劑，誰是還原劑？ 2．四種基本反應(yīng)類型有哪些？ 【答案】 1．在CuO+H2Cu+H2O反應(yīng)中，CuO是氧化劑，H2是還原劑。 2．四種基本反應(yīng)類型有：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng) 【新知精講】 一、從不同角度分析氧化還原反應(yīng) 1.從得失氧的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng) 反應(yīng):2CuO+C2Cu+CO2↑ 結(jié)論:從得失氧的角度看,一種物質(zhì)被氧化,另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。 2.從元素化合價變化的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng) (1)反應(yīng):CuO+H2Cu+H2O (2)反應(yīng):2Na+Cl22NaCl(反應(yīng)物、生成物均無氧元素) 結(jié)論:從反應(yīng)前后元素化合價變化的角度看,只要反應(yīng)前后有元素化合價變化的反應(yīng),就叫做氧化還原反應(yīng)。 3.從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng) (1)反應(yīng):2Na+Cl22NaCl (2)反應(yīng):H2+Cl22HCl 結(jié)論:從電子轉(zhuǎn)移的角度看,化學(xué)反應(yīng)中凡有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。 二、氧化還原反應(yīng)的基本概念和實質(zhì) 1.基本概念和實質(zhì) (1)基本概念 (2)實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(即電子的得失或偏移)。 (3)特征:元素化合價發(fā)生變化。 2.反應(yīng)中概念間的關(guān)系 (1)氧化劑在反應(yīng)中所含某些元素化合價降低→得電子→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物。 (2)還原劑在反應(yīng)中所含某些元素化合價升高→失電子→發(fā)生氧化反應(yīng)→生成氧化產(chǎn)物。 【科學(xué)探究】 探究一 四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系 問題導(dǎo)引 1.置換反應(yīng)、有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)全部屬于氧化還原反應(yīng)。你認(rèn)為這個說法正確嗎?說明你的理由。 提示 正確。因為單質(zhì)中元素的化合價為0價,化合物中元素的化合價一定不是0價,所以在這幾類反應(yīng)中,反應(yīng)前后都有元素化合價的變化,均屬于氧化還原反應(yīng)。 2.復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng),你認(rèn)為這個說法正確嗎?說明你的理由。 提示 正確。復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分,重新組合為兩種新的化合物的反應(yīng),沒有元素化合價的變化,一定不是氧化還原反應(yīng),屬于非氧化還原反應(yīng)。 探究二 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目的表示方法 問題導(dǎo)引 氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到的電子數(shù)和還原劑失去的電子數(shù)之間有什么聯(lián)系? 提示 氧化劑得到的電子是還原劑失去的電子,且氧化劑得電子數(shù)和還原劑失電子數(shù)相等。 【重點突破】 1.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 即: (1)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng); (2)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng); (3)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng); (4)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 2.氧化還原反應(yīng)中的幾個“不一定” (1)一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原。如+H2O===H+HO中,被氧化和被還原的元素都是氯元素。 (2)一種反應(yīng)物不一定只表現(xiàn)出一種性質(zhì)。如反應(yīng)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,參加反應(yīng)的KMnO4既表現(xiàn)了還原性,又表現(xiàn)了氧化性。 (3)有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化不屬于氧化還原反應(yīng)。 3.雙線橋法 (1).雙線橋法和單線橋法的書寫步驟 雙線橋法的書寫步驟: 單線橋法的書寫步驟: (2)用雙線橋法表示氧化還原反應(yīng)時的“三個必須” ①箭頭的起始與終了必須指向同一元素。 ②必須標(biāo)注“得到”或“失去”。 ③得到和失去的電子總數(shù)必須相等。 【典題探究】 典例1 古詩詞是古人為我們留下的寶貴精神財富,下列詩句不涉及氧化還原反應(yīng)的是(　　) A.野火燒不盡,春風(fēng)吹又生 B.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干 C.粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間 D.爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇 【答案】C 變式訓(xùn)練1-1 下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的說法正確的是(　　) A.所含元素化合價升高的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),被還原,作還原劑 B.所含元素化合價降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),被還原,作氧化劑 C.失電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),被氧化,作還原劑 D.得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),被氧化,作氧化劑 【答案】B 【解析】失電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),被氧化,作還原劑;得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),被還原,作氧化劑。 變式訓(xùn)練1-2 氧化還原反應(yīng)發(fā)生在同種元素之間的是(　　) A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ B.2H2S+SO2===3S↓+2H2O C.H2+CuOCu+H2O D.2H2O2H2↑+O2↑ 【答案】B 【解析】要求能準(zhǔn)確分析化合物化合價的變化,熟悉化合物化合價的規(guī)律。 變式訓(xùn)練1-3 (1)A圖是“四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”圖,請在A圖中用陰影表示反應(yīng):H2+CuOCu+H2O所屬的區(qū)域。 A (2)“四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”也可用B圖表達(dá)。 B 其中Ⅰ為化合反應(yīng),則Ⅱ為　　　反應(yīng)。 寫出有水生成的符合反應(yīng)類型Ⅲ的一個化學(xué)方程式:　　。 寫出有水參加的符合反應(yīng)類型Ⅳ的一個化學(xué)方程式:　,其中水發(fā)生　　反應(yīng)。 【答案】 (1) (2)分解　NaOH+HCl===NaCl+H2O H2O(g)+C H2+CO　還原(其他合理答案也可) 變式訓(xùn)練1-4 人們常用圖示的方法表示不同反應(yīng)類型之間的關(guān)系。如分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)可用左下圖表示。右下圖為離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和置換反應(yīng)三者之間的關(guān)系,則C表示(　　) A.離子反應(yīng) B.氧化還原反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.三者都可以 【答案】A 【解析】置換反應(yīng)全部屬于氧化還原反應(yīng);部分屬于離子反應(yīng),如Zn與稀硫酸的反應(yīng)屬于離子反應(yīng),而碳與水蒸氣的反應(yīng)不屬于離子反應(yīng),如題圖中A為氧化還原反應(yīng),B為置換反應(yīng),C為離子反應(yīng)。 變式訓(xùn)練1-5 下列敘述中不正確的是(　　) A.復(fù)分解反應(yīng)一定都不屬于氧化還原反應(yīng) B.在氧化還原反應(yīng)中,金屬單質(zhì)一定不是氧化劑 C.在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑 D.置換反應(yīng)一定都屬于氧化還原反應(yīng) 【答案】C 典例2 已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下: 3Cu+8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (1)被氧化的元素是　　　,被還原的元素是　　　,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是　　　,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是　　　。 (2)用雙線橋法表示反應(yīng)中電子得失的方向和數(shù)目。 (3)用單線橋法表示反應(yīng)中電子得失的方向和數(shù)目。 【答案】(1)Cu　N　Cu　HNO3 (2) (3) 【解析】由化學(xué)方程式可知:銅元素化合價升高,從0價變?yōu)?2價,被氧化;氮元素化合價降低,從+5價變?yōu)?2價,被還原;故Cu發(fā)生氧化反應(yīng),HNO3發(fā)生還原反應(yīng)。 變式訓(xùn)練2-1 下列化學(xué)方程式中,表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目都正確的是(　　) A. B. C D. 【答案】B 變式訓(xùn)練2-2 (1)分析下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,是氧化還原反應(yīng)的用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出被氧化和被還原的元素。 ①2Na+Cl22NaCl ②NaOH+HCl===NaCl+H2O (2)分析下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,是氧化還原反應(yīng)的用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。 ①BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl ②Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 【答案】（1)① ②非氧化還原反應(yīng) (2)①非氧化還原反應(yīng) ②