氧化还原反应概念、双线桥

氧化还原反应

教学目的：

1、在复习四种基本类型的反应以及从得氧、失氧的角度划分氧化反应和还原反应的基础上，使学生了解化学反应有多种不同的分类方法，各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。

2、使学生会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化还原反应，并会利用“双线桥”分析氧化还原反应。

教学重难点：

1、巩固初中化学反应分类的知识和主要反应类型的知识，并加深认识。

2、用化合价升降和电子转移的观点理解分析氧化还原反应。

教学过程

我们学习过，木炭在氧气中燃烧的反应：

C + O2点燃

CO2

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既是化合反应，又是氧化反应，可见对化学反应可以从不同的角度进行分类，这样更有利于了解各类化学反应的本质。

一、化学反应的类型

（讲述）初中主要学习了两种不同的化学反应分类方法：基本类型反应和氧化反应、还原反应

1、基本类型反应

主要有化合、置换、分解、复分解四种，这种分类的依据是反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少。

反应类型表达式

化合反应 A + B = AB

分解反应 AB = A + B

置换反应 A + BC = AC + B

复分解反应 AB + CD = AD + CB

化学反应还有其他分类方法。例如，从得失氧的角度去分类，我们还学习了氧化反应和还原反应。

2、氧化反应和还原反应

根据反应中物质是否得到氧或失去氧把化学反应分为氧化反应和还原反应

反应类型得失氧的情况

氧化反应物质得到氧的反应（被氧化）

还原反应物质失去氧的反应（被还原）

以上是从不同角度对化学反应进行分类，是不是所有化学反应都可以从上述角度分类呢？ 3CO + Fe2O3高温

2Fe + 3CO2

＝＝

该反应是由两种化合物生成一种单质和一种化合物的反应，它不属于四种基本类型的反应中的任何一种。可见，四种基本反应类型的分类方法只能从形式上划分，不能反映化学反应的本质，也不能包括所有化学反应。

2分别从氢气和氧化铜的角度分析反应类型，再从整个反应分析反应类型，你有什么体会？

氧化铜的反应是失去氧的反应，属于还原反应，而氢气的反应是得到氧的反应，属于氧化反应，也就是说，在该反应中，不仅仅包括还原反应，还包括氧化反应，若单纯说它仅属于

氧化反应或还原反应都是不全面的，它把一个反应中同时发生的两个过程人为的分割开了，也不能反映该类反应的本质。

由上可知，氧化反应和还原反应，既是两种性质相反的反应，又是互为条件而存在且同时进行的两种反应，即它们的关系是对立统一的关系。

通过对这两个化学反应的分析，大家已认识到以前我们学习的化学反应分类方法是不完善的，没有体现其本质，那么，它的本质究竟 是什么呢？也就是我们下面所要探究的。

二、氧化还原反应

我们以CuO + H 2 Δ

= Cu + H 2O 为例进行分析

1、从得氧失氧角度分析氧化还原反应的概念

H 2夺取CuO 中的O 而发生氧化反应 CuO 失去氧元素发生还原反应 所以我们象这样一种物质被氧化，同时另一种物质 被还原的反应叫做氧化还原反应。

说明：“氧化”与“还原”尽管表现不同，彼此对立，但它们相伴而生，同时进行，是不可分割的统一整体。我们再来看以下反应，2Mg ＋O 2====2MgO ，2N ａ＋C ｌ2====2N ａC ｌ、 H 2＋C ｌ2====2HCl ，它们是氧化还原反应吗？由此可以看出，这样的分类方法也是不科学的。

2、从元素化合价的升降分析氧化还原反应的概念

那么能否从化合价的变化来认识氧化还原反应？

从上面的化学方程式可看出，CuO 中Cu 的化合价

由＋2价变成了Cu 单质中的0价，Cu 的化合价降低了，我们说Cu 被还原了；同时H 元素化合价升高了，我们说H 被氧化了。

同理请分析：2CuO ＋ C 高温

＝＝ 2Cu + CO 2↑

H 2O + C 高温

＝＝ H 2 + CO

由此我们得到：物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。有化合价升高就必有化合价降低，有氧化反应就必有还原反应。

凡有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。（这也是氧化还原反应的特征） 其中含化合价升高元素的物质是还原剂，含化合价降低元素的物质是氧化剂。

没有元素化合价升降的化学反应就是非氧化还原反应。

巩固练习：判断下列反应哪些是氧化还原反应，哪些是非氧化还原反应？哪个元素被氧化，哪个元素被还原？

1、 CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2O + CO 2↑

2、 2H 2O 通电

== 2H 2↑ + O 2↑

3、 CO + CuO Δ

== Cu + CO 2

得到氧，被氧化

CuO + H 2 Δ

= Cu + H 2O

失去氧，被还原

化合价升高，被氧化

+2-2 0 0 +1-2

CuO + H 2 Δ

= Cu + H 2O

化合价降低，被还原

4、 2H 2 + O 2 点燃

== 2H 2O

5、在3Cu 2S + 22HNO 3 = 6Cu(NO 3)2 + 10NO ↑+ 3H 2SO 4 + 8H 2O 反应中，被氧化的元素是（ ）

A 、Cu

B 、N

C 、Cu 和S

D 、O 和S

分析、判断反应是否为氧化还原反应，要抓住两个关键：一是准确判断各反应物、生成物中各元素的化合价及其变化；二是牢记“凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应”。

我们先从得氧、失氧，进而又从化合价升降角度认识了氧化还原反应，但二者都未能揭示出氧化还原的本质。那么，氧化还原的本质是什么呢？这是本节课我们要探讨的问题。 （设问）试从化合价升降的角度分析钠和氯气的反应。

（分析）

钠从0价升高到＋1价，钠元素被氧化了 氯从0价降低到－1价，氯元素被还原了。 可见，用化合价变化的观点不仅能分析有氧 元素得失的反应，还能分析无氧得失的反应。

思考：在氧化还原反应中，为何发生元素化合价的升降？以Na 和Cl 2的反应为例。

在离子化合物里，元素化合价的数值就是这种元素一个原子得失电子的数目。由于电子带负电荷，失去电子的原子就带有正电，这种元素的化合价为正价；得到电子的原子带负电，这种元素的化合价为负价。

对于钠和氯气的反应，Na 原子最外层有1个电子，

反应中Na 失去这1个电子，化合价从0价升高到＋1价；

Cl 最外层有7个电子，反应中得到1个电子，化合价从

0价降到－1价。

因此，我们完全可以这样说：

元素化合价的升或降是由于它们的原子失去或得到

电子的缘故。

化合价升高的价数就是失去的电子数，化合价降低 的价数就是得到的电子数。 例如：Mg + Cl 2 点燃＝＝ MgCl 2

Mg 化合价升高2价，因为失去2个电子，

Cl 化合价降低1价，因为得到1个电子，又因有2个Cl ，所以共得到2×e-

有些反应如H 2与Cl 2的反应并无电子的真正得失，为何元素化合价也有升有降？

对于氢气和氯气的反应，H 和Cl 通过共用一对电子形成HCl 分子。由于Cl 吸引电子能力强，共用电子对偏向与Cl ，氯元素化合价从0价降到－1价；共用电子对偏离于H ，氢元素化合价从0价升高到＋1价。所以共用电子对的偏移也会导致化合价的升降，也符合氧化还原反应的定义。

对于氧化还原反应的认识，我们应透过化合价变化这一特征现象，看到其本质原因是电子得失或偏移。

这样，我们就可以从电子转移的角度重新给氧化还原反应下一个更为本质的定义。

3、从电子转移的角度分析氧化还原反应的概念

物质失去电子（或共用电子对偏离）的反应就是氧化反应；

化合价升高，被氧化

2Na + Cl 2 点燃

＝＝ 2NaCl

化合价降低，被还原