第1课时 氧化还原反应
学习目标
1.认识氧化反应、还原反应的概念和实质。
2.运用元素化合价的升降,理解氧化还原反应的实质是电子的转移。
3.掌握氧化还原反应中电子转移表示方法。
知识导学
一.认识氧化还原反应
1.从化合价的变化认识氧化还原反应
(1)请标出上述两个反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后化合价有无变化。
【讨论】在上述反应中,物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素的化合价升高或降低有什么关系?
反应①中,C得氧发生氧化反应,所含元素 C 化合价 升高 ;
CuO失氧发生还原反应,所含元素 Cu 化合价 降低 。
反应②中,CO得氧发生氧化反应,所含元素 C 化合价 升高 ;
Fe2O3失氧发生还原反应,所含元素 Fe 化合价 降低 。
【总结】反应①和②都有元素的化合价在反应前后发生变化。
物质所含元素化合价升高,发生的反应为 氧化反应 ;
物质所含元素化合价降低,发生的反应为 还原反应 。
(2)请观察下面的反应,标注出发生化合价变化的元素。
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
Fe 元素的化合价从 升高到 ,发生 氧化反应 ;
Cu 元素的化合价从 降低到 ,发生 还原反应 。这样的反应也是氧化还原反应。
【例题】分析下面几个反应中反应前后元素化合价的变化情况:
① 元素的化合价从 升高到 ,发生 ;
元素的化合价从 降低到 ,发生 。
② 元素的化合价从 升高到 ,发生 ;
元素的化合价从 降低到 ,发生 。
2.从电子转移的角度来认识氧化还原反应
反应前后有元素化合价的变化 ,是氧化还原反应的重要特征。那么是什么原因导致元素化合价的变化呢?即氧化还原反应的本质是什么?
以下列两个反应来分析化合价变化与电子转移的关系:
反应①:从原子结构来看,钠原子最外层有1个电子,氯原子最外层有7个电子。在钠与氯气的反应中,
钠原子 1个电子,带1个单位 电荷,成为 ;
氯原子 1个电子,带1个单位 电荷,成为 ;这样双方的最外层电子都达到了8电子稳定结构。
反应中钠元素的化合价从 0 升高到 1 ,Na被 氧化 ;氯元素的化合价从0降低到-1 ,Cl2被 还原。
在这个反应中发生了电子的得失,Na发生了氧化反应,Cl2发生了还原反应。
反应②:从原子结构来看,氢原子最外层有1个电子,可获得1个电子形成2电子稳定结构;
氯原子最外层有7个电子,也可获得1个电子形成8电子稳定结构,
氢气和氯气发生反应时,它们都未能把对方的电子夺过来,而是双方各以最外层 1 个电子组成一个
共用电子对 ,使双方原子都达到稳定结构,由于 氯原子 对共用电子对的吸引能力比氢原子 强,共用电子对 偏向 氯原子而 偏离 氢原子。
因此,氢元素的化合价从 0 升高到 1 ,H被 氧化 ;氯元素的化合价从0降低到-1 ,Cl2被 还原。
【结论】氧化还原反应中一定存在电子的转移,有的是 电子得失 ,有的是 共用电子对偏移 。
这是氧化还原反应的本质。
元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价 ,物质被 ,发生 反应 ;
元素的原子得到电子(或电子对偏向),则元素的化合价 降低 ,物质被 ,发生 还原反应 。
二.氧化还原反应的概念和实质
1.基本概念:
氧化还原反应: 有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应 。
氧化反应:表现为被氧化的元素的 化合价升高 ,实质是该元素的原子 失去(或偏离) 电子的过程;
还原反应:表现为被氧化的元素的 化合价降低 ,实质是该元素的原子 得到(或偏向) 电子的过程。
【点拨】在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
2.特征:__元素化合价__发生变化。
3.实质:__电子的转移__( )。
三.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1.(1)一定属于氧化还原反应的反应是 反应。
(2)一定不属于氧化还原反应的反应是 反应。
(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应,一定
是 氧化还原反应 。
2.实例:
(1)__复分解__反应一定不是氧化还原反应。__置换__反应一定是氧化还原反应。
(2)有的化合反应属于氧化还原反应,如2H2+O2点燃(=====)2H2O;有的化合反应不属于氧化还原反应,如CaO+H2O===Ca(OH)2。
(3)有的分解反应属于氧化还原反应,如2H2O通电(=====)2H2↑+O2↑;有的分解反应不属于氧化还原反应,如CaCO3高温(=====)CaO+CO2↑。
【知识进阶】
一.氧化还原反应的认识
1.对氧化还原反应的认识过程可以归纳如下表:
得氧失氧观点 | 化合价升降观点 | 电子转移观点 | |
氧化反应 | 得氧 | 化合价升高 | 失去(或偏离)电子 |
还原反应 | 失氧 | 化合价降低 | 得到(或偏向)电子 |
氧化还原反应 | 氧化反应和还原反应在一个反应中同时发生; 特征是存在元素的化合价升降; 本质是电子的转移(得失或偏移)。 |
2.氧化还原反应有下列两种关系:
①化合价 升高 ⇒ 失 电子⇒被 氧化 ⇒发生 氧化 反应
②化合价 降低 ⇒ 得 电子⇒被 还原 ⇒发生 还原 反应
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