学高中化学 2.3.2 氧化剂和还原剂（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第2课时氧化剂和还原剂 1 认识有关氧化还原反应的概念及相互关系 2 掌握常见的氧化剂和还原剂 3 理解氧化性 还原性及其强弱 1 有关概念及相互关系 2 氧化性 还原性及其强弱的判断 一 氧化还原反应的有关概念1 氧化剂和还原剂 1 氧化剂 在氧化还原反应中 电子或所含元素化合价 的物质 2 还原剂 在氧化还原反应中 电子或所含元素化合价 的物质 反应物 得到 降低 失去 升高 2 氧化产物和还原产物3 氧化性和还原性 1 氧化性 剂所表现出的 的性质 2 还原性 剂所表现出的 的性质 生成物 1 氧化产物 反应物中的某元素发生 反应所对应的生成物 2 还原产物 反应物中的某元素发生 反应所对应的生成物 物质性质 氧化 还原 氧化 还原 得电子 失电子 二 氧化剂和还原剂1 常见的氧化剂 1 非金属性较强的单质 如 2 含有较高价态元素的盐 如 3 含有较高价态元素的含氧酸 如 2 常见的还原剂 1 活泼的金属单质 如al fe zn 2 某些 单质 如h2 c等 3 低价态元素的氧化物和盐 如一氧化碳 二氧化硫等 cl2 o2 kmno4 fecl3 kclo3 硝酸 浓硫酸 非金属 1 在氧化还原反应中 一种反应物是不是只表现出氧化性或只表现出还原性 提示 不一定 如反应2kmno4 k2mno4 mno2 o2 中 参加反应的kmno4既表现了还原性 又表现了氧化性 2 金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是还原剂吗 提示 是 因为金属只有正化合价 而单质时为0价 故只要反应 化合价就升高 因此作还原剂 3 非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗 提示 不是 非金属元素既有正化合价 也有负化合价 单质时为0价 因此非金属单质作反应物时可能是氧化剂 也可能是还原剂 4 物质得电子越多 氧化性越强吗 失电子越多 还原性越强吗 提示 不一定 氧化性 还原性的强弱指的是得失电子的难易而不是多少 一 氧化还原反应的有关概念如图是氧化还原反应各概念间的关系 1 分析下列四个反应 探究以下问题 cl2 2naoh nacl naclo h2o 2kclo32kcl 3o2 mg s mgs s o2 so2 2h2s so2 3s 2h2o 点燃 1 在同一反应中 氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗 氧化产物和还原产物呢 提示 氧化剂和还原剂可以是同一种物质 在反应 中0价的cl既转化生成了 1价的cl 又转化生成了 1价的clo 所以反应 中cl2既是氧化剂又是还原剂 同理反应 中的kclo3既是氧化剂又是还原剂 氧化产物和还原产物也可能为同种物质 如反应 2 同一物质在不同的反应中 可能既作氧化剂又作还原剂吗 提示 同一物质在不同的反应中 可能既作氧化剂又作还原剂 在反应 中s的化合价降低 所以反应 中的s作氧化剂 在反应 中s的化合价升高 s作还原剂 所以该说法正确 2 所含元素处于最高价态 最低价态和中间价态的微粒各具有什么性质 提示 1 元素处于最高价态的微粒在氧化还原反应中只能得电子 从而使化合价降低 所以元素处于最高价态的微粒只具有氧化性 如fe3 2 元素处于最低价态的微粒在氧化还原反应中只能失电子 从而使化合价升高 所以元素处于最低价态的微粒只具有还原性 如s2 3 元素处于中间价态的微粒在氧化还原反应中既能失电子使化合价升高 又能得电子使化合价降低 所以元素处于中间价态的微粒既具有还原性又具有氧化性 如fe2 典题训练 亚氨基锂 li2nh 是一种储氢容量高 安全性好的固体储氢材料 其储氢原理可表示为 li2nh h2 linh2 lih li在化合物中显 1价 下列有关说法正确的是 a li2nh中n的化合价是 1价b 该反应中h2是还原剂 li2nh是氧化剂c 氧化产物与还原产物物质的量之比为1 1d 该反应中被氧化的元素是氮 被还原的元素是氢 解析 选c li2nh中氮的化合价为 3价 a错 该反应中h2中h元素化合价一部分变为 1价 一部分变为 1价 h2既是氧化剂又是还原剂 b错 linh2是氧化产物 lih是还原产物 二者物质的量之比为1 1 c对 该反应中被氧化和被还原的元素都是氢 d错 变式备选 已知cah2中ca为 2价 对于cah2 2h2o ca oh 2 2h2 下列说法正确的是 a h2都是还原产物b h2都是氧化产物c cah2中的氢元素既被氧化又被还原d 氧化产物与还原产物的质量比为1 1 解析 选d 根据化合价变化知 反应前后只有氢元素化合价发生了变化 即cah2中 1价的h变为h2中的0价 氢被氧化 h2o中 1价的h变为h2中的0价 氢被还原 因此h2既是氧化产物又是还原产物 且质量比为1 1 1 关于概念的理解 1 氧化剂和还原剂是针对反应物而言的 2 化合价的变化是判断氧化剂和还原剂的宏观标志 2 物质氧化性 还原性强弱的比较方法 1 根据氧化还原反应方程式比较 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 2 根据元素的活动性顺序比较 3 根据氧化还原反应的程度比较 不同氧化剂与相同还原剂作用时 还原剂被氧化的程度越大 氧化剂的氧化性越强 例如 氧化性cl2 s 2fe 3cl2 2fecl3fe s fes 点燃 4 根据反应的条件及反应的剧烈程度比较 反应条件要求越低 反应越剧烈 对应物质的氧化性或还原性越强 如是否加热 反应温度高低 有无催化剂和反应物浓度大小等 例如 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o氧化性 kmno4 mno2 3 物质氧化性 还原性强弱比较的两误区 1 所含元素的价态越高 化合物的氧化性不一定越强 如氧化性 hclo4 hclo 2 氧化性和还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度 而与得失电子的数目无关 二 氧化还原反应的规律 1 试比较下列反应物中氧化性 还原性的强弱 fe cuso4 feso4 cu 2fe 3cl2 2fecl3提示 在反应 中 fe是还原剂 cuso4是氧化剂 feso4是氧化产物 cu是还原产物 故还原性 fe cu 氧化性 cuso4 feso4 在反应 中 fe是还原剂 cl2是氧化剂 fecl3既是氧化产物又是还原产物 故还原性 fe fecl3 氧化性 cl2 fecl3 点燃 2 在cl cl2 hclo4中 cl元素的化合价有何特点 从氧化还原的角度分析 它们具有怎样的性质 精讲点拨 处在最低价态的原子在变化过程中化合价只能升高 故只能表现出还原性 同理处于最高价态的原子只能表现出氧化性 中间价态的微粒既可表现出氧化性 也可表现出还原性 提示 cl cl2 hclo4中cl元素的化合价分别为 1 0 7价 cl 只有还原性 hclo4只有氧化性 cl2既有氧化性又有还原性 3 已知cl2 fecl3 i2的氧化性依次减弱 则在含等物质的量的fe2 和i 的溶液中通入少量氯气 哪种离子被氧化 提示 还原性i fe2 cl 通入少量cl2时 cl2优先氧化还原性最强的i 离子方程式为cl2 2i i2 2cl 4 24ml浓度为0 05mol l 1的na2so3溶液 已知硫元素最高价为 6价 恰好与20ml浓度为0 02mol l 1的k2cr2o7 cr元素最高价为 6价 溶液完全反应 如何确定元素cr在被还原的产物中的化合价 精讲点拨 氧化还原反应的计算依据是电子守恒 所谓电子守恒是指得电子总数与失电子总数相等或化合价升高总数与化合价降低总数相等 其计算式为 氧化剂物质的量 变价元素的原子个数 化合价的变化值 还原剂物质的量 变价元素的原子个数 化合价的变化值 提示 依据氧化还原反应中得失电子守恒来解答本题 24ml浓度为0 05mol l 1的na2so3溶液失去电子的物质的量为 n 0 024l 0 05mol l 1 2 0 0024mol 与k2cr2o7中cr原子所得电子的总数是相等的 n cr 0 02l 0 02mol l 1 2 0 0008mol 所以每个cr原子得到 0 0024mol 0 0008mol 3个电子 cr元素的化合价降低3价 在k2cr2o7中cr为 6价 最后化合价为 3价 氧化还原反应中的主要规律1 质量守恒 电子守恒 规律 1 质量守恒 反应前后元素的种类和质量不变 2 电子守恒 即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数 这是配平氧化还原反应方程式的依据 也是有关氧化还原反应计算的依据 2 价态归中 互不交叉 规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为 价态相邻能共存 价态相间能归中 归中价态不交叉 价升价降只靠拢 如 3 强易弱难 先强后弱 规律在浓度相差不大的溶液中 1 同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应 如在febr2溶液中通入少量cl2时 因为还原性fe2 br 所以fe2 先与cl2反应 2 同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应 如在含有fe3 cu2 h 的溶液中加入铁粉 因为氧化性fe3 cu2 h 所以铁粉先与fe3 反应 然后依次与cu2 h 反应 典题训练 按要求填空 1 在s2 fe2 fe3 mg2 s i h 中 只有氧化性的是 只有还原性的是 既有氧化性又有还原性的是 2 某同学写出以下三个化学方程式 未配平 no hno3 n2o3 h2o nh3 no hno2 h2o n2o4 h2o hno3 hno2其中你认为一定不可能实现的是 解题指南 解答该题要注意以下两点 1 判断元素处于最高价态 最低价态还是中间价态 2 氧化还原反应中元素的化合价有升有降 解析 1 当元素处于最高价态时 该元素的粒子只能得电子而只具有氧化性 当元素处于最低价态时 该元素的粒子只能失电子而只具有还原性 而当该元素处于中间价态时 该元素的粒子既可以得电子又可以失电子 故既具有氧化性又具有还原性 2 若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应 生成物中该元素的价态应介于两种反应物价态之间 式反应物中的氮元素为 3价和 2价 生成物中为 3价 3价与 2价之间的价态应为0价或 1价 不可能出现 3价的氮 所以 式不能实现 答案 1 fe3 mg2 h s2 i fe2 s 2 知识拓展 歧化反应与归中反应 1 歧化反应是同一物质中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应 发生歧化反应的元素原子的化合价部分升高 部分降低 最大特点即 同物同素同价态 同物 即同一个反应物 同素 即同一个反应物中的同一种元素 同价态 即同一个反应物中的同一种元素的同一价态 如 该题 2 反应 又如3no2 h2o 2hno3 no no2中的n化合价为 4价 2 3的 4价n升高到hno3中 5价的n 1 3的 4价n降低到no中的 2价的n 2 归中反应就是指含有同种元素的不同化合物发生氧化还原反应 该元素的化合价向中间靠拢 如 该题 2 反应 又如2h2s so2 3s 2h2o此反应中 h2s中的s是 2价 so2中的s是 4价 它们两者发生氧化还原反应后 生成0价的s 一 选择题1 吸入人体内的氧有2 转化为氧化性极强的 活性氧 它能加速人体衰老 被称为 生命杀手 服用含硒元素 se 的化合物亚硒酸钠 na2seo3 能消除人体内的活性氧 由此推断na2seo3的作用是 a 作还原剂b 作氧化剂c 既作氧化剂又作还原剂d 既不作氧化剂又不作还原剂 解析 选a 由题意知 活性氧 具有极强的氧化性 而化合物亚硒酸钠 na2seo3 能消除人体内的活性氧 由此推断na2seo3的作用是作还原剂 2 有关氧化还原反应的下列叙述正确的是 a 氧化剂发生还原反应 还原剂发生氧化反应b 氧化剂被氧化 还原剂被还原c 一个氧化还原反应中 氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质d 氧化还原反应中 金属单质只作还原剂 非金属单质只作氧化剂 解析 选a 氧化还原反应中 氧化剂得到电子被还原 发生还原反应 还原剂失去电子被氧化 发生氧化反应 一个氧化还原反应中 氧化剂和还原剂可能是同种物质 如2kclo32kcl 3o2 也可能是不同物质 如2h2 o2 2h2o 在氧化还原反应中 金属单质只作还原剂 非金属单质既可作还原剂也可作氧化剂 点燃 3 氧化还原反应中 水的作用可以是氧化剂 还原剂 既是氧化剂又是还原剂 既非氧化剂又非还原剂等 下列反应与c h2o co h2相比较 水的作用相同的是 a 3fe 4h2o g fe3o4 4h2b na2o h2o 2naohc 2f2 2h2o 4hf o2d 3no2 h2o 2hno3 no 高温 高温 解析 选a 题干中的水是氧化剂 a项中的水是氧化剂 b d项中的水既不是氧化剂也不是还原剂 c项中的水是还原剂 只有a项符合题意 4 在反应3s 6koh 2k2s k2so3 3h2o中 被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为 a 2 1b 1 2c 3 1d 1 3 解析 选a 被还原的硫在反应中作氧化剂 化合价降低 被氧化的硫在反应中作还原剂 化合价升高 反应中3mols 其中2mols化合价降低 1mols化合价升高 所以被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为2 1 5 已知 2naa b2 2nab a2 2naa c2 2nac a2 2nab c2 2nac b2 2nac d2 2nad c2 则氧化性由强到弱的顺序是 a a2 b2 c2 d2b b2 a2 c2 d2c c2 b2 a2 d2d d2 c2 b2 a2 解析 选d 本题考查的是氧化还原反应中氧化性的强弱规律 即氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 由 可知 b2 a2 由 可知 c2 a2 由 可知 c