江苏省扬州市田家炳实验中学高中化学 专题二 第一单元

氧化还原反应
【教学任务】
1．复习从化合价的升降角度判断氧化还原反应；
2．引导学生从电子转移角度分析氧化还原反应，从而形成氧化还原反应的概念；
3．练习用双线桥法表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。

【学习准备】
1．氧化还原反应的判断依据是有元素化合价变化。

2．四种基本反应类型与氧化还原反应的关系：（填“一定是”、“一定不是”、“可能是”）
化合反应不一定是氧化还原反应；分解反应不一定是氧化还原反应；
置换反应一定是氧化还原反应；复分解反应一定不是氧化还原反应；
【情境引入】
1.大家在中秋节吃月饼的时候，有没有注意到盒内有一个带孔的小袋。

它究竟起了什么作用呢？（观察小袋上的说明，分析袋内铁粉的作用）
2．日常生活中钢铁为什么会生锈，铝质器皿擦亮后为什么会变暗？切开的苹果放一段时间，切开的表面为什么会变红？
3．如何保持青春活力？
⑴吃含Vc量高的水果有助于健康和美容；……
⑵SOD、VE被添加在化妆品和食品中；……
人体也会“生锈”，保持青春活力就是进行抗氧化运动，依赖“氧吧”不利于健康。

【课堂学习】
学习活动1：探究氧化还原反应的判断方法及基本概念间的关系
问题1．判断下列反应属于氧化还原反应的有①②③。

① 2 Na +Cl2==2NaCl ② H2+CuO == Cu + H2O
③ 2 HgO ==2Hg +O2 ↑④ BaCl2 +H2SO4 ==BaSO4↓+2HCl
⑤ CaO +H2O ==Ca（OH）2⑥ CaCO3 ==CaO +CO2↑
问题2．氧化还原反应中为什么会有化合价的变化？
有电子转移（电子得失或共用电子对的偏移）
问题3．根据钠与氯气的反应，分析得失电子与化合价变化的关系是什么？
钠与氯气的反应中，钠失电子化合价升高；氯得电子化合价降低。

问题4．指出下列氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物。

⑴Cl2＋2KI=2KCl＋I2氧化剂：Cl2、还原剂：KI、还原产物：KCl、氧化产物：I2
⑵Cl2＋H2O=HCl＋HClO 氧化剂：Cl2、还原剂：Cl2、还原产物：HCl、氧化产物：HClO
知识归纳：
⑴氧化还原反应的实质：电子转移（电子得失或共用电子对偏移）。

⑵氧化还原反应概念间的关系
还原剂→还原性→失电子→化合价升高→氧化反应→氧化产物
↑↑↑↑↑↑
物质→性质→实质→特征→反应→产物
↓↓↓↓↓↓
氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→还原反应→还原产物
例1.以下六种物质是一个氧化还原反应的反应物和生成物：NO、FeSO4、H2O、Fe（NO3）3、HNO3、Fe2（SO4）3。

⑴请将上述物质填在横线上组成一个化学方程式（不配平该化学方程式）：
HNO 3＋ FeSO 4 —— Fe 2（SO 4）3 ＋ Fe （NO 3）3＋ NO ＋ H 2O
⑵反应中作还原剂的物质是 FeSO 4 （填化学式），被氧化的元素是 Fe ； ⑶发生还原反应的物质是 HNO 3 （填化学式），还原产物是 NO 。

学习活动2：探究氧化还原反应中电子得失情况的表示方法
例2.
知识归纳：双线桥——表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况
⑴双箭头分别从 反应物 指向 生成物 ，且箭号起、止为同一种变价元素；
⑵标出得．与失．
电子及总数（氧化剂得电子总数 ＝ 还原剂失电子总数）。

问题5．用双线桥表示电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和被氧化的物质。

2KMnO 4 ＋16HCl = 2KCl ＋
氧化剂：KMnO 4 重难点突破：
⑴复习专题1中氧化还原反应的判断方法，引导发挥主观能动性去积极思考分析化合价的变化跟电子得失的关系，通过分析钠在氯气中燃烧等例子，从化合价的升降、电子转移一环扣一环地由表及里地揭示氧化还原反应的实质，从而形成氧化还原反应的概念。

⑵用电子转移观点来分析氧化-还原反应，由于知识本身较为抽象复杂，且学生缺乏对物质结构的认识，分析能力和抽象思维能力都较弱，所以学习此内容时会感到困难，概念易混淆，可通过简单的反应（H 2+CuO == Cu + H 2O ）来理解记忆各个概念。

让学生认识到氧化和还原既相互对立，又相互依存，二者缺一不可。

这样就可以进行“透过现象看本质”和“对立统一”的辨证唯物主义观点教育。

⑶课堂上要有计划地留出充分的时间给学生进行练习巩固，并在此过程中注意培养学生运用概念分析问题和解决问题的能力。

【学以致用】
1.在反应3CO ＋Fe 2O 3==2Fe ＋3CO 2中，CO 是 （ A D ）
A ．被氧化
B ．氧化剂
C ．被还原
D ．还原剂
2．下列反应属氧化还原反应，而水既不是氧化剂也不是还原剂的是 （ C ）
A ．Mg 3N 2+6H 2O==3Mg(OH) 2↓+2NH 3↑
B ．2Na+2H 2O==2NaOH+H 2↑
C ．3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO
D ．2F 2+2H 2O==4HF+O 2
A ：无化合价变化，故为非氧化还原反应；
B ：H 2O 中的H 的化合价降低，H 2O 为氧化剂；
C ：NO 2中N 部分升高，部分降低，NO 2既是氧化剂又是还原剂，H 2O 既不是氧化剂又不是还原剂；
D ：H 2O 中O 的化合价升高，H 2O 为还原剂。

3.二氧化硫与硫化氢相遇，发生如下反应：SO 2＋2H 2S=2H 2O ＋3S ↓,在这个反应中 S 元素被还原， S 元素被氧化； SO 2 是氧化剂， H 2S 是还原剂，氧化产物与还原产物的质量之比是 2∶1 。

SO 2中S 的化合价降低， SO 2为氧化剂；H 2S 中S 的化合价升高，H 2S 为还原剂。

4．用双线桥表示电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和被氧化的物质。

3Cu ＋8HNO 3(稀
【课后练习】
——
1.下列制取单质的反应中，化合物做还原剂的是（A）
A．Br2＋2NaI==2NaBr＋I2 B．Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑
C．2C＋SiO2==Si＋2CO D．2Al＋Fe2O3==2Fe＋Al2O3
NaI中I的化合价升高，NaI为还原剂；H2SO4中H的化合价降低，H2SO4为氧化剂；SiO2中Si的化合价降低，SiO2为氧化剂；Fe2O3中Fe的化合价降低，Fe2O3为氧化剂。

2．下列变化中，必须加入氧化剂才能发生的是（D）
A．SO2→S B．SO32-→SO2 C．HCO32- →CO32- D．I-→I2
必须加入氧化剂应该是还原剂失电子，化合价升高的过程。

应该还须注意部分物质的自身氧化还原。

3. 吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，科学家尝试用Na2SeO3消除人体内活性氧，则Na2SeO3的作用是（B）
A．氧化剂B．还原剂 C．既是氧化剂又是还原剂 D．以上均不是
人体内活性氧具有极强的氧化性，故Na2SeO3的作用是还原剂。

4．对于司机酒后驾车，可对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：
2CrO3（红色） + 3C2H5OH+3H2SO4===Cr2（SO4）3（绿色） + 3CH3CHO +6H2O
上述反应中的氧化剂是（D）A．H2SO4 B．C2H5OH C．Cr2(SO4)3 D． CrO3
5．R、X、Y和Z是四种元素，其常见化合价均为+2价，且X2+与单质R不反应； X2++Z=X+Z2+；Y+Z2+=Y2++Z。

这四种离子被还原成0价时表现的氧化性强弱符合（A）
A.R2+＞X2+＞Z2+＞Y2+
B.X2+＞R2+＞Y2+＞Z2+
C.Y2+＞Z2+＞R2+＞X2+
D.Z2+＞X2+＞R2+＞Y2+
据X2++Z=X+Z2+知氧化性：X2+＞Z2+，据Y+Z2+=Y2++Z知氧化性：Z2+＞ Y2+，由X2+与单质R不反应应推知氧化性：R2+＞X2+。

★6.0.1mol/L的Na2SO3溶液30ml，恰好将2×10-3mol的XO4-离子还原，则元素X在还原产物中的化合价是（D）
A．+1 B.+2 C.+3 D.+4
根据得失电子守恒可知：2×30×10—3L ·0.1mol/L＝n×2×10-3mol,n＝3。

因此XO4-中+7价的X降低3价，变为+4价。

7.下列有关氧化还原反应叙述正确的是（A B）A．置换反应一定属于氧化还原反应
B．在反应中不一定所有的元素化合价都发生变化
C．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
D．化合反应和复分解反应不可能是氧化还原反应
★8. ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4＝＝2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。

下列说法正确的是（A C ）
A．KClO3在反应中得到电子 B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被氧化 D．1 molKClO3参加反应有2mol电子转移
1 mol KClO3在反应中得到1mol电子，被还原为ClO2，故ClO2是还原产物；H2C2O4中C的化合价升高，被氧化，得到氧化产物CO2。

9．已知硫酸、氯气、Fe、双氧水、碘均有氧化性，它们在酸性溶液中氧化性的强弱顺序为：Cl2>Fe3+>H2O2>I2>稀H2SO4，则下列反应不能发生的是（C D）
A．2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+ B．I2+SO2+H2O==H2SO4+2HI
C．H2O2+H2SO4==SO2↑+O2↑+2H2O D．2Fe2++I2==2Fe3++2I-
根据氧化还原反应的强弱规律可知，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。

H2O2的氧化性强于稀H2SO4，所以H2SO4不能将H2O2氧化，Fe3+的氧化性强于I2，所以I2不能将Fe2+氧化。

10．在肉制品加工中，使用发色剂——亚硝酸钠时必须严格控制用量，确保使用安全。

某一反应体系中反应物和生成物共有六种：NaNO2、H2O、NO、I2、NaI、HI。

已知该反应中NaNO2只发生了如下过程：NaNO2―→NO。

(1)该反应的氧化剂是___________________________________________________________ 。

(2)该反应中，发生氧化反应的过程是________________________________________________ _。

(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：___________________________ 。

(4)若有0.25 mol氧化剂被还原，则被氧化的还原剂为________mol。

(5)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2＋氧化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可以解除NaNO2引起的中毒。

下列关于上述中毒、解毒过程的说法中，正确的是________。

A．NaNO2是还原剂 B．维生素C是还原剂
C．维生素C能把Fe2＋氧化为Fe3＋D．NaNO2被氧化
根据“NaNO2―→NO”可判断出“HI―→I2”，再由元素守恒可知NaI、H2O都在产物之中。

NaNO2会将血红蛋白中的Fe2＋氧化成Fe3＋而中毒，维生素C可解除NaNO2引起的中毒，说明维生素C在该过程中作还原剂具有还原性。

(1)NaNO2 (2)HI―→I2
(4)0.25 (5)B
11.在下列反应中： A．2F2+2H2O==4HF+O2↑ B．2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
C．CaO+H2O==Ca(OH)2 D．2H2O==2H2↑+O2↑其
中水是氧化剂的是____ B ____，水是还原剂的是____ A _____，水既是氧化剂，又是还原剂的是__D ，水既不是氧化剂，又不是还原剂的是___ C ___。

（填序号）
12．H＋、Cu、Mg、S2－、Zn、O2、SO2在化学反应中能失去电子的有_ Cu、Mg、S2－、Zn、SO2________，表现出__还原____性；能获得电子的有_ H＋、O2、SO2____。

表现出__ 氧化_____性；不同反应中，既能失去电子又能获得电子的有___ SO2______，表现__氧化 __性和__还原_ __性。

13．3Cu＋8HNO3(稀)＝＝3 Cu (NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应中有64g铜被氧化，则被还原的硝酸的质量是多少？
n (Cu)=1mol ，参加反应的HNO3为8/3 mol，被还原的HNO3为参加反应HNO3的1/4，被还原HNO3的物质的量为2/3 mol，被还原HNO3的质量为63×2/3 ＝42g。

★14．白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4
60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 3mol 。

该反应中氧化剂为P4和CuSO4，还原剂为P4，即P4部分被CuSO4氧化，部分被P4氧化。

本题只要求计算被CuSO4能氧化的白磷，60molCuSO4中和铜从正二价变为正一价得60mol电子，P4变H3PO4失20mol 电子，因此，60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol。

15．实验室用浓盐酸与氯酸钾反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：
失6e—
K2Cr2O7＋14HCl2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
得6e—
⑴双线桥法表示出该反应的电子转移方向和数目
★⑵取250ml 密度为1.30g·L-1，质量分数为44.9%的浓盐酸使其与一定量的氯酸钾发生反应，产生氯气在标准状况下体积为4.48L，求
①该浓盐酸的物质的量浓度
②则未参加反应的HCl的物质的量。

①
②根据题意，盐酸中HCl总物质的量为n(HCl)=0.25*16=4mol，设参加反应的HCl为xmol
4HCl———————Cl2
4mol 22.4L
xmol 4.48L
x=0.8mol
则未参加反应的HCl物质的量为4-0.8=3.2mol。