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1.3.1 氧化还原反应
本节课是高中化学的重要理论基础。氧化还原反应在中学化学阶段的知识中处于非常重要的地位，是
整个高中化学教学重点之一，是高中化学反应理论的基础，该知识点的应用贯穿于中学化学教材的始终，
同时也是日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。在学习本节课之前，学生
在初中化学学习中已经接触了许多反应，并已经掌握对反应类型的分类方法（四个基本反应类型）；也能
够从具体的反应去理解氧化反应和还原反应，但并没认识到氧化还原反应的本质特征；学生也学习了化合
价，能够判断简单物质的化合价，可以理解物质中化合价的变化，但并没有了解化合价变化的实质以及化
合价的变化与得失电子之间的关系。在这节课的学习中，学生要掌握好氧化还原反应的基本概念，深入理
解氧化还原反应的本质特征，才能在后续的元素化合物学习中理解化学反应的实质。
宏观辨识与微观探析：从宏观上理解化合价变化是氧化还原反应的表观现象，从微观上明确在氧化还
原反应中物质发生化合价变化的本质原因是电子的转移（得失和共用电子对偏移）。
证据推理与模型认知：建立氧化还原反应中的电子转移模型，并利用该模型理解氧化还原反应的本质。
科学探究与创新意识：学习氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象，再到电子
转移的本质原因，层层推进，逐步探究深入的发展过程。通过对氧化还原反应的特征和本质的分析，学习
由表及里以及逻辑推理的科学探究方法。
科学精神与社会责任：形成氧化还原反应的化学概念，知道化学概念源于生活源于社会，而化学知识
又服务生活服务社会，体验化学概念从生活经验到理性规范的演变过程。
理解氧化还原反应的概念，能够用电子转移模型解释氧化还原反应。能够运用化合价的变化判断电子
的转移。
学生复习初中化学中氧化反应和还原反应的概念，复习初中关于元素化合价的知识，预习本课内容；
教师准备多媒体课件。
【引入】苹果削皮后放置一段时间会变黄色（或褐色），喝红酒之前要先把红酒倒入醒酒器中，敞口放置一段时间，喝起来更加绵柔滑润，更加可口；以上都是生活中不起眼的小常识，但是在这些常识中实际蕴
含着一些重要的化学理论。本节课，我们就要以这些常识为开端，学习一种新的反应类型。（展示切开一
段时间的苹果和刚刚切开的苹果）
【设疑】本章中同学们一直在学习分类，比如，同学们初中学习了将化学反应分为四个基本反应类型，上
一节课学习了离子反应，那么同学们想想你还知道其他的反应类型吗？（氧化反应和还原反应）
【设疑】通过初中的学习，同学们了解了氧化反应和还原反应两种反应类型，什么是氧化反应，什么是还
原反应呢？（物质得氧的反应是氧化反应，物质失氧的反应是还原反应）
【讲解】我们在初中是从得失氧的角度来定义氧化反应还原反应的，请同学们根据这个定义填写下表：
反应 得氧物质 反应类型
C + 2CuO == 高 == 温 === 2Cu + CO 2 ↑ 失氧物质 反应类型
得氧物质 反应类型
高温
Fe
2
O
3
+ 3CO======= 2Fe + 3CO
2 失氧物质 反应类型
【投影】
反应 得氧物质 反应类型
C 氧化反应
C + 2CuO == 高 == 温 === 2Cu + CO 2 ↑ 失氧物质 反应类型
CuO 还原反应
得氧物质 反应类型
CO 氧化反应
高温
Fe
2
O
3
+ 3CO======= 2Fe + 3CO
2 失氧物质 反应类型
FeO 还原反应
2 3
【讲解】通过上面分析，我们发现在一个反应中，因为反应的原子个数守恒，所以有物质得氧的同时一定
有物质失氧，即氧化反应和还原反应应该在一个反应中同时发生，这样的反应就是氧化还原反应。
【板书】氧化还原反应
【讲解】那么到底什么反应是氧化还原反应呢？显然还是从得失氧的角度出发进行定义是不科学的，更何
况有的反应中根本不存在氧元素。我们应该从一个全新的角度出发，定义氧化还原反应。
【学生活动】标出上表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。
【投影】【讲解】根据方程式中物质所含元素的化合价，同学们明显可以发现反应中存在化合价的变化。根据这种
变化，同学们模仿下表的第一行，将表格补充完整。
反应 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
C→CO 升高（0→+4） 氧化反应
2
高温
C + 2CuO ======= 2Cu + CO 2 ↑ 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
高温
Fe
2
O
3
+ 3CO======= 2Fe +
3CO 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
2
【投影】
反应 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
C→CO 升高（0→+4） 氧化反应
2
高温
C + 2CuO ======= 2Cu + 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
CO↑
2
CuO→Cu 降低（+2→0） 还原反应
得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
高温 CO→CO 升高（+2→+4） 氧化反应
Fe
2
O
3
+ 3CO======= 2Fe + 2
3CO 失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
2
FeO→Fe 降低（+3→0） 还原反应
2 3
【讲解】通过上面的分析，同学们可以发现得氧的氧化反应中一定有元素的化合价升高，而失氧的还原反
应中一定有元素的化合价降低，因此化学上从一个可以普遍应用的标准——化合价出发，重新定义氧化反
应和还原反应，即：物质所含元素化合价升高的反应为氧化反应，物质所含元素化合价降低的反应为还原
反应。
【板书】1、氧化反应和还原反应：
【投影】1、氧化反应和还原反应：
氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应
还原反应：物质所含元素化合价降低的反应
【讲解】根据上述的分析，我们将氧化反应和还原反应的概念进行了扩大，不再看物质得失氧，而是观察
反应前后物质所含元素的化合价的变化。
【练习】判断下列过程是氧化反应还是还原反应：
（1）Cu→CuO （ ） （2）Cu→CuCl （ ）
2
（3）N→NH （ ） （4）FeCl →FeCl （ ）
2 3 2 3【投影】判断下列过程是氧化反应还是还原反应：
（1）Cu→CuO （氧化反应） （2）Cu→CuCl （氧化反应）
2
（3）N→NH （还原反应） （4）FeCl →FeCl （氧化反应）
2 3 2 3
【过渡】以上我们判断的是反应的一部分，下面我们来看一个完整的反应：
【投影】Fe + CuCl = FeCl + Cu
2 2
【讲解】反应中虽然没有氧元素，但是有化合价的变化：Fe元素由0价升高到+2价，我们说Fe发生氧化
反应，或者说Fe被氧化；Cu元素由+2价降低到0价，我们说CuCl 发生还原反应，或者说CuCl 被还原。
2 2
该反应可以用如下图示表示。
【投影】
【讲解】这样同时存在氧化反应和还原反应的化学反应就是氧化还原反应，很明显，氧化还原反应的特征
就是一定有化合价的变化。因为氧化和还原一定同时存在，所以反应中一定同时存在化合价的升高和降低。
根据以上概念，我们以是否存在元素化合价变化为标准，将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
两种。
【板书】2、氧化还原反应：
【投影】2、氧化还原反应：元素化合价发生变化的反应
【练习】模仿上面的图示，表示如下反应：
【投影】
【练习】下列反应中，属于非氧化还原反应的是 （ D ）
A．Cl+2KOH=KCl+KClO+H O B．3NO +H O=2HNO +NO
2 2 2 2 3
C．NaO+SO=Na SO D．2NaHCO NaCO+CO ↑+H O
2 2 2 2 4 3 2 3 2 2
【练习】下列反应转化关系（未配平）肯定不正确的是 （ B ）
A．S+KOH→KSO +K S+HO B．FeO+HNO →Fe(NO )+H O
2 3 2 2 3 3 3 2C．Cu O+HSO →CuSO +Cu+H O D．NH NO →NO+H O
2 2 4 4 2 4 3 2 2
【讲解】现在我们回到最初的问题，苹果削皮后放置一段时间会变黄色（或褐色），切开的苹果中的某些
化学物质与空气中的氧气接触，该化学物质被氧化，颜色发生了变化导致的；而红酒喝之前需要醒酒，其
中一个重要的原因是让红酒与氧气充分接触，使某些化学物质被氧化，从而使口感更柔和。这些都是氧化
还原理论在生活中的实际应用。
【过渡】既然氧化还原反应的重要特征是有元素的化合价变化，那么氧化还原反应中为什么会出现元素化
合价的变化呢？即氧化还原反应的本质是什么呢？
【板书】3、氧化还原反应的本质：
【投影】3、氧化还原反应的本质：
【讲解】首先，我们来研究一个刚才讨论过的氧化还原反应： 。反应中Na的化合
价由0价升高为+1价，这个过程是如何实现的呢？在离子反应的章节中，我们已经知道了NaCl中实际存
在的是Na+和Cl-，反应中，Na的化合价为0价，转化为Na+其化合价就变为+1价了。根据初中化学中原子
结构的知识，同学们可以明确，这种转化是因为Na原子失去了最外层的一个电子。
【设疑】反应中Na原子失去了一个最外层电子，那么失去的电子去哪里了？（给了Cl）
【讲解】反应中Cl得到了Na失去的一个电子转化为Cl-其化合价也由0价转化为-1价。
【投影】演示反应中Na原子和Cl原子的得失电子情况。
【讲解】根据上面的分析，反应的化合价变化的过程可以进行如下的表述：Na原子的最外层只有1个电子，
Cl原子的最外层有7个电子，Na失去最外层的1个电子转化为Na+，达到最外层8电子的稳定结构；Cl原
子得到Na原子失去的1个电子，转化为Cl-也达到8电子的稳定结构。反应中Na失电子，化合价升高，被
氧化，发生氧化反应；Cl得电子，化合价降低，被还原，发生还原反应。因此我们说，该反应的本质是电
子的得失。
【投影】反应的电子得失可以进行如下的表示：
【讲解】上面的图示中，得失电子使用了m×ne-的形式进行表示，其中m代表发生电子得失的原子个数，n
代表每个原子得失的电子数（当m或n为1时要省略）。这种表示形式就是氧化还原反应的双线桥表示。
【练习】以上面的双线桥表示形式为例，对下面的反应进行双线桥分析：
（1）Zn + 2H+ = Zn2+ + H ↑ （2）2K + S = K S
2 2
【投影】【讲解】除了上面的情况以外，在电解质的章节中，同学们还知道有的电解质是以分子的形式存在的，溶
于水时在水分子作用下，才会电离为可移动的阴阳离子，既然该物质不是以离子形式存在的，那么形成该
物质的过程发生的就不会是电子的转移。下面我们以H 和Cl 反应生成HCl为例，来分析此类物质形成过
2 2
程中化合价变化的原因。
【投影】
【讲解】氢原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子，两者都倾向于得到1个电子达到稳定结构，
所以并没有进行电子得失，而是两者各以最外层1个电子组成一个共用电子对。该电子对受到两个原子核
的共同吸引，两个原子可以共同占有这1对电子，从而使两个原子都达到了稳定结构。
【投影】演示共用电子对的形成过程
【过渡】那么这种形成共用电子对的反应中，化合价是如何发生变化的呢？
【讲解】H和Cl通过形成共用电子对转化为HCl分子，由于氯原子吸引共用电子对的能力强于氢原子，共
用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子，所以在HCl中H的化合价为+1，Cl的化合价为-1。从而得到，在
该反应中，H元素的化合价由0价升高至+1价，H 被氧化；Cl元素的化合价由0价降低至-1价，Cl 被还
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原。反应发生化合价变化的原因是：发生了共用电子对的偏移。
【设疑】根据上面的分析，同学们互相讨论回答下面的问题：NH 中N和H的化合价为什么分别是-3和
3
+1？（NH 中N原子和H原子之间形成了3个共用电子对，其中3个共用电子对都偏向于N原子，所以N
3
显-3价；3个H原子中每个H原子都有1个共用电子对偏离，所以3个H都显+1价）
【总结】由上，氧化还原反应的本质是电子的转移（电子得失或共用电子对偏移）。失电子（或电子对偏
离），化合价升高，被氧化，发生氧化反应；得电子（或电子对偏向），化合价降低，被还原，发生还原
反应。【设疑】这节课我们从是否有电子转移的角度，学习了新的反应类型——氧化还原反应，那么氧化还原反
应和之前学习的四个基本反应类型之间存在什么关系呢？如果以一个圆形表示氧化还原反应，同学们能不
能画出四个基本反应类型与这个圆形的图示关系呢？
【投影】
【投影】本节小结。
