20版新教材人教版高中化学必修一1.3.1

【规律方法】判断元素化合价的常用方法 (1)熟记常见元素的化合价 钠钾氢银正一价,钙镁锌钡正二价。 氟氯溴碘负一价,通常氧是负二价。 铜正一二铝正三,铁有正二和正三 。 碳有正二和正四,硫有负二、正四和正六。
(2)计算:依据化合物中元素的正负化合价的代数和为 零进行计算。步骤: ①标出熟悉元素的化合价。 ②根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求 解其他元素的化合价。
提示:不一定。反应3O2
2O3中有单质参加或生
成,但元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应。
【情境·思考】北京冬奥会将在2022年2月4日至2月20 日在我国北京和河北张家口市联合举行,这是我国第一 次举办冬奥会。如图所示的奥运五连环中填入了5种物 质,相连环物质间能发生反应,不相连环物质间不能发 生反应。你认为“五连环”中物质间发生的反应,没有 涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数有几 个?
D.反应2H2O
2H2↑+O2↑,H2O中元素的化合价既有
升高,又有降低
【解析】选D。A中镁失去电子被氧化而不是被还原;B 中高锰酸钾中锰元素的化合价只有降低,没有升高,因 此锰元素只被还原,没被氧化;C中没有元素化合价的变 化,不是氧化还原反应;D中氧元素的化合价升高,氢元 素的化合价降低。
【补偿训练】 1.(2019·潍坊高一检测)下列反应中,既属于氧化
【思考·讨论】
在氧化还原反应中,被氧化的物质和被还原的物质是
否可以为同一反应物?请举例说明原因。
提示:可以。如反应2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑中,参
加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。
【案例示范】
【典例】(2019·济南高一检测)ClO2是一种高效水处
理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+
种性质。如反应4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
中,参加反应的HCl一半表现了还原性,另一半表现了
Hale Waihona Puke Baidu酸性。
(2)得电子难的元素不一定易失去电子。如碳元素、稀 有气体元素既不容易失电子也不容易得电子。 (3)元素由化合态转变为游离态不一定被氧化,也可能 被还原。如HCl转化为Cl2,氯元素被氧化,CuO转化为Cu, 铜元素被还原。
H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的
说法正确的是 ( )
A.KClO3化合价降低,失电子 B.反应中H2SO4体现了酸性和氧化性 C.反应中H2C2O4被氧化 D.H2C2O4既被氧化又被还原
【思维建模】解答有关氧化还原反应概念问题的思维 流程如下:
【解析】选C。由方程式可知:KClO3中氯元素从+5价变 为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;反应中硫元素的 化合价没有变化,不表现氧化性,B错误;H2C2O4中碳元素 从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,故C正 确、D错误。
【解析】选C。只有C项中元素的化合价发生变化。
2.下列对氧化还原反应的分析中合理的是 ( ) 世纪金榜导学号 A.Mg变成MgO时化合价升高,失去电子,因此Mg在该反应 中被还原 B.KMnO4受热分解,锰元素化合价一方面升高,一方面降 低,因此锰元素既被氧化又被还原
C.CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4属于氧化还原反 应
第三节 氧化还原反应 第1课时 氧化还原反应
一、氧化还原反应 1.从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应
化学 反应
得氧 物质
3CO+Fe2O3
2CuO+C
2Fe+3CO2 _C_O_
2Cu+CO2 C
发生_氧__化__反应
失氧 物质
结论
Fe2O3
CuO
发生_还__原__反应
氧化反应与还原反应_同__时__发生
知识点二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 【重点释疑】 1.氧化还原反应和四种基本反应类型的划分标准 (1)氧化还原反应是根据元素化合价是否变化划分的。 (2)四种基本反应类型是根据反应物和生成物种类和数 目多少来划分的,是从形式上划分的。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型相关判断 (1)置换反应全部属于氧化还原反应。因为有单质的参 加和生成,化合价有变化。 (2)复分解反应全部属于非氧化还原反应,因为反应前 后元素的化合价没有变化。
_有__电__子__转__移__(_得__失__或__偏__移__)_的__ _化__学__反__应__是__氧__化__还__原__反__应__
【巧判断】 (1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。 ( ) 提示:×。氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化, 因此与是否有氧元素参加无关。
(2)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高,而 无元素化合价的降低。 ( ) 提示:×。元素化合价升降是氧化还原反应的特征。
③有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法:有机物 中氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1。利用元 素化合价代数和为零的原则确定碳元素的化合价。乙 酸(C2H4O2)中满足2x+(+1)×4+(-2)×2=0,则x=0。
【迁移·应用】 1.下列反应属于氧化还原反应的是 ( ) A.CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ B.2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ C.Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O D.NaBr+AgNO3====AgBr↓+NaNO3
【思考·讨论】
(1)氧化还原反应是不是一定属于四种基本反应类型中
的一种?
提示:不一定。如3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2就不是四种
基本反应类型中的任何一种,但却是氧化还原反应。
(2)请用交叉分类法表示氧化还原反应与四种基本反应 类型的关系。 提示:
角度 化合价(特征) 电子转移(本质)
氧化 化合价升高的 失去电子或电子对偏离
反应
反应
的反应
还原 化合价降低的 得到电子或电子对偏向
反应
反应
的反应
氧化还 有化合价升高 有电子转移(电子得失 原反应 和降低的反应 或电子对偏移)的反应
(2)氧化还原反应中对立统一的关系: ①化合价有升必有降。 ②电子有得必有失。 ③有氧化反应,必然有还原反应。
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
电子得失
分析
氧化 反应
_失__去__电__子__ _的__原__子__
电子转移 _电__子__对__偏__ _离__的__原__子__
还原 反应
结论
电子得失
电子转移
_得__到__电__ _子__的__原__子__
_电__子__对__偏__ _向__的__原__子__
(Fe2O3),由于三氧化二铁是红色,所以得到的就是红砖 瓦。待砖坯烧透后,从窑顶向下不断淋水,当水遇到红 热砖瓦变成水蒸气后,碳与水蒸气反应生成氢气和一氧 化碳。这些还原性气体能把砖瓦中红色的氧化铁还原 成黑色氧化亚铁或四氧化三铁。红砖、青砖烧制过程 中涉及哪些化学反应,是否是氧化还原反应?
提示:涉及二价铁被氧气氧化成Fe2O3、碳与水生成CO和 H2、CO和H2把Fe2O3还原成黑色FeO或Fe3O4三个反应,且 都是氧化还原反应。
提示:没有涉及分解反应,属于氧化还原反应的有2个。 分析可知,这几种物质之间的反应有铁和稀盐酸间的置 换反应、稀盐酸和氢氧化钠溶液之间的复分解反应、 二氧化碳和氢氧化钠溶液之间的反应、碳和二氧化碳 之间的化合反应,注意二氧化碳和氢氧化钠溶液之间发 生的反应不是复分解反应。
知识点一 氧化还原反应的概念、本质 【重点释疑】 1.氧化还原反应的有关概念 (1)从特征和本质认识氧化还原反应
(3)有单质参加的化合反应属于氧化还原反应,因为有 单质参加的化合反应必然有化合价的变化。 (4)有单质生成的分解反应属于氧化还原反应,因为有 单质生成的分解反应必然有化合价的变化。
【规律方法】(1)两个可能:化合反应可能是氧化还原 反应;分解反应可能是氧化还原反应。 (2)两个一定:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反 应一定是非氧化还原反应。
【母题追问】(1)上题反应中,若生成1分子ClO2,反 应转移几个电子?
提示:1个。KClO3中氯元素从+5价变为+4价,生成1分子 ClO2,反应转移1个电子。
(2)上题反应中,失去的电子总数与得到的电子总数有 什么关系? 提示:相等。KClO3中氯元素从+5价变为+4价,共得到2 个电子,H2C2O4中碳元素从+3价变为+4价,共失去2个电 子,即得失电子总数相等。
(3)当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素 被还原。 ( ) 提示:×。可能是同种元素化合价的升降,如 2H2O2====2H2O+O2↑。
(4)Na2O+H2O====2NaOH属于氧化还原反应。( ) 提示:×。此反应中各元素的化合价均没有发生变化, 因此为非氧化还原反应。
【情境·思考】 《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目,节 目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为基 本宗旨,力求通过对诗词知识的比拼及赏析,带动全民 重温那些曾经学过的古诗词,分享诗词之美,感受诗词 之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。
【解析】选D。A项中钾、氧元素化合价没变,错误;B项 中钾元素化合价没变,错误;C项中氢元素化合价没变, 错误。
【素养提升】 楼房有的是用红砖砌成的,有的则是青砖砌成的,可曾 想过为什么同样的砖坯有的能烧成红砖,有的能烧成青 砖呢?原来烧制砖瓦的黏土中含有二价铁盐,黏土做成 砖坯,送到窑内大火烘烧,然后熄灭,自然冷却。此时窑 内空气流畅,氧气充足,二价铁盐被氧化成三氧化二铁
古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富,思考下列诗 句是否都涉及氧化还原反应。 ①野火烧不尽,春风吹又生 ②粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间 ③春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 ④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
提示:②不涉及。“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间” 实质是碳酸钙的分解和氧化钙与水的反应,都没有元素 化合价的变化,不属于氧化还原反应。
还原反应,又属于离子反应的是 ( ) A.铝片与稀盐酸的反应 B.甲烷与氧气的反应 C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
【解析】选A。A项,既属于氧化还原反应,又属于离子 反应;B项,不属于离子反应;C项,不属于离子反应;D项, 不属于氧化还原反应。
2.(2019·朝阳区高一检测)下列反应(条件均省略)中, 反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( ) A.2KNO3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑ B.2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑ C.4HNO3====2H2O+4NO2↑+O2↑ D.HgS+O2====Hg+SO2
2.氧化还原反应的实质和特征 (1)实质:电子的转移,包括电子的得失和电子对的偏移。 (2)特征:元素化合价的升高和降低。 (3)关系: 原子失去1个电子,元素的化合价就升高1价; 原子得到1个电子,元素的化合价就降低1价;
【易错提醒】认识氧化还原反应的误区
(1)在氧化还原反应中,一种反应物不一定只表现出一
4.氧化还原反应的特征和本质: (1)特征和本质
(2)两者关系 元素原子 被_氧__化__ 元素原子 _还__原__
元素化合价_升__高__
物质
元素化合价_降__低__
物质被
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 1.图示关系
2.文字表述 (1)置换反应_一__定__是氧化还原反应。(填“一定”“不 一定”或“一定不”,下同) (2)复分解反应__一__定__不___是氧化还原反应。 (3)化合反应和分解反应_不__一__定__是氧化还原反应。 ①有单质参加的化合反应_一__定__是氧化还原反应。 ②有单质生成的分解反应_一__定__是氧化还原反应。
【微思考】(1)反应4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+
2H2O是否属于氧化还原反应?根据该反应思考四种基本
反应类型能否涵盖所有反应?
提示:反应中氯元素化合价升高,锰元素化合价降低,反
应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型中的
任何一种。
(2)有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗?