第2章 第3节 氧化剂和还原剂
【本讲教育信息】 一. 教学内容：
第2章 第3节 氧化剂和还原剂 二. 教学目的
1. 认识并掌握氧化还原反应的概念，理解氧化还原反应的特征和本质 2. 认识并掌握氧化剂、还原剂的概念，并能根据元素的化合价推断物质的性质 3. 认识铁及其化合物的相互转化关系 三. 教学重点、难点
氧化还原反应中各个基本概念间的关系 四. 知识分析 复习旧知：
1、初中学习的四种基本反应类型有哪些？ 2、在反应 CuO+H2化合价怎样变化？ 3、反应Fe2O3+3CO解答：
1、化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应。 2、铜元素的化合价降低，氢元素的化合价升高。
3、不属于四个基本反应；铁元素的化合价降低，碳元素的化合价升高。） 感受新知： （一）氧化还原反应
1、元素化合价在化学反应中的变化
让我们从元素化合价是否变化的角度分析化学反应，教材有5例，请你再举出几例，哪些化合价变化？哪些不变化？
解答：①CaCO3
高温 △ Cu+H2O中，氧化铜发生了还原反应，氢气发生了氧化反应，铜和氢元素的
△ 2Fe+3CO2属于什么反应类型？元素的化合价有什么变化？
CaO+CO2 ② C+O2
点燃 CO2 ③ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑④
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑ ⑤ BaCl2+H2SO4=BaSO4?+2HCl; 其中①⑤化合价不变，其余化合价变化。）
由此看来，从反应过程元素的化合价有无变化的角度，可以将化学反应分为两类：一类是有元
第 1 页
素化合价变化的，另一类是无元素化合价变化的。 2、氧化还原反应的概念 （1）氧化还原反应的定义
曾经我们把物质得氧的反应称为氧化反应，物质失氧的反应称为还原反应。这是很局限的，不科学的。人们从实践中归纳总结，从新的角度——元素化合价是否变化定义了氧化还原反应：
有元素化合价变化的反应称为氧化还原反应，无元素化合价变化的反应称为非氧化还原反应。我们判断一个反应是否为氧化还原反应，重要特征和标志就是看是否有元素化合价的变化。分析上述化学反应是否为氧化还原反应。 （2）氧化反应、还原反应的定义
元素化合价的变化分为两种情况：化合价升高和化合价降低。 氧化反应：反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应。 还原反应：反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。 （3）氧化反应、还原反应、氧化还原反应三者之间的关系 思考：①上述三者之间的关系是什么？请举例说明之。
②氧化还原反应与四种基本反应类型之间是什么关系？填表举例说明：
反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 氧化还原反应 复分解反应 解答：① 氧化反应和还原反应统一于一个氧化还原反应之中，例如Fe2O3+3CO这是一个氧化还原反应，Fe2O3发生还原反应，CO发生氧化反应；②
反应类型 化合反应 分解反应 置换反应 氧化还原反应 C+O2点燃 非氧化还原反应 △ 2Fe+3CO2 ，
非氧化还原反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 CO2 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KMnO4 △ CaCO3高温 CaO+CO2 第 1 页
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑ 复分解反应 无 3、氧化还原反应的实质
（1）通过原子结构知识探究氧化还原反应的实质 ①元素化合价变化的实质
无 BaCl2+H2SO4=BaSO4?+2HCl 钠在氯气中燃烧，生成氯化钠，钠的化合价升高,氯的化合价降低。反应过程中，钠原子失去电子变成钠离子，氯原子得到电子变成氯离子。双方最外层都达到8电子稳定结构。因此，钠、氯元素化合价的升降是由对应原子得失电子决定的。
氢气在氯气中燃烧，生成氯化氢，氢的化合价升高,氯的化合价降低。反应过程中，氢、氯原子都无法失电子，也无法得电子，最后形成了一个共用电子对，该电子对偏向于氯原子，因此氯元素显－1价，氢元素显＋1价。因此，钠、氯元素的化合价的升降是由共用电子对的形成和偏移决定的。 综上所述，元素化合价的变化是由电子转移决定的，即元素化合价的变化的实质是电子转移。
②氧化还原反应的实质
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,而这个特征实质是由电子转移决定的，这也是氧化还原反应的实质。
（2）通过科学实验探究氧化还原反应的实质
设计实验：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，探究是否有电子转移？除了这个反应以外，你还能依据什么样的反应设计实验，来探究氧化还原反应过程中的电子转移？请画出示意图，写出化学方程式： 4、氧化还原反应的表示方法
人们常用下面的式子表示氧化还原反应中电子转移情况和化合价升降情况： 练习：标出下列反应的电子转移情况和化合价升降情况 （1） Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑ （3） 2Na+O2 参考答案略 （二）氧化剂和还原剂 1、氧化剂和还原剂的概念 思考：分析反应CuO+CO
△ （2）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（4）Cl2+H2O=HCl+HClO
△ Na2O2
Cu+CO2中，哪种元素的化合价升高了？哪种元素的化合价降低了？
按得氧失氧角度判断，哪种物质被氧化了？哪种物质被还原了？
第 1 页
答案：C元素化合价升高了，Cu元素化合价降低了；CO被氧化了，CuO被还原了
重要说明： 上述反应中，氧化铜被还原了，是被一氧化碳还原了，一氧化碳是还原剂；一氧化碳被氧化了，被氧化铜所氧化，氧化铜是氧化剂。
氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物称为氧化剂； 还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高的反应物称为还原剂。 练习：指出下列反应中的氧化剂和还原剂 （1）C+O2
点燃 CO2 （2）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
（3）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ （4）Cl2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4
（5）2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 （6）3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
答案：（1）氧化剂O2 还原剂C （2）氧化剂H2SO4 还原剂Zn （3）氧化剂H2O 还原剂Na （4）氧化剂 Cl2 还原剂 SO2 （5） 氧化剂 FeCl3 还原剂KI （6） 氧化剂 HNO3还原剂 FeCl2 特别提醒：
①氧化剂反应时，所含元素化合价降低，得电子，被还原，本身具有氧化性；还原剂反应时，所含元素化合价升高，失电子，被氧化，本身具有还原性。
②物质的氧化性，就是物质所含元素的原子或离子得电子的性质，得电子能力越强，物质的氧化性越强；物质所含元素的原子或离子失电子能力越强，物质的还原性越强。 2、常见的氧化剂和还原剂 常见的氧化剂：
（1）非金属单质如O2 Cl2 S。 （2）高价金属离子如Fe Cu。
（3）高价或较高价氧化物、含氧酸、含氧酸盐，例如MnO2 HClO 浓H2SO4 HNO3 KMnO4 K2CrO4
等。
常见还原剂：
（1）活泼金属 如K Ca Na Mg Al。 （2）低价金属阳离子如Fe。 （3）非金属的阴离子如 S Cl。
（4）含低价元素的氧化物、氢化物含氧酸、含氧酸盐等，例如：CO SO2 NH3 H2SO3 Na2SO3。 有益补充：在含有变价元素的物质中，具有中间价态元素的物质既可以做氧化剂，又可以做还原剂。例如Cl2 Fe SO2 H2SO3 H2O2 等。
2+
2－
-2+3+
2+
第 1 页
练习：（1）下列转化需要加入氧化剂才能实现的是（ ）
A. MnO2→MnSO4 B. AlCl3 → Al(OH)3 C. KI → KIO3 D. HNO3 →NO （2）下列说法正确的是 （ ） A. 金属单质在反应中只做还原剂 B. 非金属在反应中只做氧化剂
C. 金属原子在反应中失电子越多还原性越强 D. Fe比Cu还原性强，Cu比 Fe氧化性强 （3）在Fe
2+、
2+
2+
Fe、Mg、S 、I 、 H中，只有氧化性的是_______________，只有还原性的
3+、2+ -+
是____________________，既有氧化性又有还原性的是___________________。
答案：（1）C （2）AD （3）Fe、Mg3、氧化还原反应中的守恒关系
在氧化还原反应中，除了有质量守恒外，还有电子得失数守恒、化合价升降数守恒等关系存在。 （三）探究铁及其化合物的氧化性和还原性 1、铁元素的存在形态
游离态：陨铁（含铁在90%以上）
化合态：在地壳中含量丰富，居第四位。其化合价主要以＋2、＋3形式存在。 2、铁及其化合物的分类
（1）按单质、氧化物、碱、盐等分类
单质：Fe 氧化物：FeO Fe2O3 Fe3O4碱：Fe(OH)2 Fe(OH)3 盐：FeCl2 Fe2(SO4)3 。
（2）按化合价分类
0价：Fe ；+2价：FeO Fe(OH)2 FeCl2 ； +3价：Fe2O3 Fe2(SO4)3 。 3、氧化物、氢氧化物 （1）氧化物：请填写下表 俗名 FeO —— 颜色、状态 水溶性 难溶 难溶 难溶 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 Fe2O3 铁红 Fe3O4 磁性氧化铁 3+、
2+
、H； I；Fe、S 。
+-2+
第 1 页
鲁科版高中化学必修一学案：第二章元素与物质世界第3节氧化剂和还原剂
