化學(xué)教案－第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)

第一章  化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
第一節(jié)  氧化還原反應(yīng)
【教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)】
    1、了解化學(xué)反應(yīng)的分類方法，初步認(rèn)識四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
    2、學(xué)會用化合價升降和電子轉(zhuǎn)移觀點來理解氧化還原反應(yīng)（能初步運用“對立統(tǒng)一”觀點了解有關(guān)概念的辯證關(guān)系）。
    3、初步學(xué)會用箭頭符號正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
【知識講解】
    本節(jié)重點是用化學(xué)價升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點理解氧化還原反應(yīng)的概念。
    本節(jié)難點是用箭頭符號表示和分析氧化還原反應(yīng)。

一、化學(xué)反應(yīng)的分類方法
    1、僅從物質(zhì)類型分為無機化學(xué)反應(yīng)和有機化學(xué)反應(yīng)。
    2、既從物質(zhì)類別又從物質(zhì)反應(yīng)前后種數(shù)分為四種基本反應(yīng)類型：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。
    3、按反應(yīng)中有無電子轉(zhuǎn)移分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。
    4、按反應(yīng)中微粒形態(tài)分為離子反應(yīng)和非離子反應(yīng)（分子之間或分子與原子之間的反應(yīng)）。
    5、按反應(yīng)中能量變化形式如熱量的變化分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)

二、氧化還原反應(yīng)
    1、氧化還原反應(yīng)的特征和本質(zhì)
    初中化學(xué)僅以得氧、失氧的觀點初步認(rèn)識氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。但是有許多反應(yīng)盡管沒有氧參與，如鈉在氯氣中燃燒2Na+Cl2NaCl也屬于氧化還原反應(yīng)；而碳在氧氣燃燒生成二氧化碳表面上似乎只有碳得到氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)那么什么物質(zhì)失去了氧呢？誰被還原了呢？“失氧”的觀點不能自圓其說；再如氫氣還原氧化銅生成銅和水的反應(yīng)：++其中氧元素的化合價在反應(yīng)前后保持-2價沒有變化,實質(zhì)上起氧化作用的是+2價銅元素,并不是-2價的氧元素。因此得氧，失氧觀點是不全面，不完整，不確切的一種說法。
    其實在化學(xué)反應(yīng)前后，凡涉及元素價態(tài)變化的反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)。元素化合價的升降是相輔相成的關(guān)系，有升必有降，這是判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)和特征。由于元素化合價數(shù)值與正負(fù)跟該元素的一個原子得失電子數(shù)目或形成共用電子對數(shù)目及其偏移狀況有關(guān)，所以氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
    2、與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的“成對”概念及其辯證關(guān)系
    以下跟氧化還原反應(yīng)有關(guān)的“成對”概念既相互對立又緊密相聯(lián)缺一不可，都統(tǒng)一于同一反應(yīng)之中才具有意義。
    （1）氧化反應(yīng)～還原反應(yīng)
    物質(zhì)失去電子（相應(yīng)元素化合價升高）的反應(yīng)就是氧化反應(yīng)（或稱“被氧化”）；物質(zhì)得到電子（相應(yīng)元素化合價降低）的反應(yīng)就是還原反應(yīng)（或稱“被還原”）。如：
；

    在一化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，則必然有物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，二者盡管表現(xiàn)不同，但必走同時存在于某一具體反應(yīng)中。
（2）氧化劑～還原劑
    在化學(xué)反應(yīng)中得電子的物質(zhì)（所含元素化合價降低的物質(zhì)）稱為氧化劑；在化學(xué)反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)（所含元素化合價升高的物質(zhì)）稱為還原劑。在氧化還原反應(yīng)中電子是從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。必須強調(diào)的是在氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑均是指反應(yīng)物，二者必定同時存在，兩者既在不同種反應(yīng)物中，也可以在同一物質(zhì)中，甚至可以存在于某一單質(zhì)中。兩者既是對立的（爭奪電子）又是統(tǒng)一的（共依共存）。
（3）氧化性～還原性
    在化學(xué)反應(yīng)中，氧化劑奪電子的性質(zhì)稱為氧化性（或稱氧化能力）；還原劑失電子的性質(zhì)稱為還原性（或還原能力）。所謂氧化劑的強弱，就是指它的氧化性強弱；所謂還原劑的強弱，就是指它的還原性的強弱。
（4）氧化產(chǎn)物～還原產(chǎn)物
    這一對概念只針對生成物而言。還原劑失去電子被氧化后的生成物稱為氧化產(chǎn)物；氧化劑得電子被還原后的生成物稱為還原產(chǎn)物。氧化產(chǎn)物相對同一反應(yīng)的氧化劑具有較弱的氧化性；還原產(chǎn)物相對同一反應(yīng)的還原劑具有較弱的還原性。
    上述四對概念之間的關(guān)系可歸納如下：
                失電子，化合價升高，被氧化（發(fā)生氧化反應(yīng)）
   氧化劑   + 還原劑  ====還原產(chǎn)物  + 氧化產(chǎn)物
（氧化性強）（還原性強） （還原性較弱）（氧化性較弱）
        得電子，化合升降低，被還原（發(fā)生還原反應(yīng)）
也可概括為六個字“失→高→氧，得→低→還�！�
    3、常見的氧化劑和還原劑
   常見的氧化劑有：
  （1）活潑的非金屬單質(zhì)如：鹵素單質(zhì)（X2）、O2、S等。
  （2）高價金屬陽離子如：Fe3+、Cu2+等。
  （3）高價或較高價含氧化合物如：MnO2、濃H2SO4、HNO3、酸化KMnO4。
常見的還原劑有：①活潑或較活潑的金屬：如K、Na、Z1、Fe等。
    ②一些非金屬單質(zhì)：如H2、C、Si等。
    ③較低態(tài)的化合物：CO、SO2、H2S等。
    一般情形下強氧化劑與強還原劑共存可發(fā)生氧化還原反應(yīng)；而弱氧化劑與弱還原劑則較難發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
    4、電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的表示方法：
      （1）用雙線箭頭符號表示（方程式兩邊同一元素的原子得、失電子的情形

              失2×2e

        得e           得3e

  （2）用單線箭頭符號表示（僅在方程式左側(cè)反應(yīng)物上原子得、失電子的情形）
         e
       2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑