高考化学总复习 第二章第3节 氧化剂和还原剂优化课件 鲁科版.ppt

第3节氧化剂和还原剂 考纲要求1 了解氧化还原反应的本质是电子的转移 2 了解常见的氧化还原反应 命题热点1 以社会实际问题或典型实例为载体 考查学生对氧化还原反应相关概念的理解与应用 2 将氧化还原反应与对物质性质的分析 推断结合在一起 考查学科内知识的综合应用能力 3 根据氧化还原反应原理去书写未学过的化学反应方程式 4 氧化还原反应与电化学原理 新型绿色能源的开发相结合的题目 氧化还原反应涉及面广 今后还可能会推出新的设问方式 新的题型 特别是与工农业生产 科学研究 日常生活等紧密结合的试题 一 化学反应的分类1 根据反应物和生成物的类别和反应前后物质种类的多少可分为化合 反应 分解 置换 复分解 2 根据化合价是否发生变化 是否发生电子转移 可分为 反应 反应 3 根据 变化 可分为放热反应和吸热反应 4 根据 可分为不可逆反应和可逆反应 氧化还原 非氧化还原 能量 反应是否可逆 5 根据是否有离子参与 可分为非离子反应和离子反应 思考感悟氧化还原反应与四大基本反应类型的关系 提示 二 氧化还原反应中的基本概念 失 升 失 升高 得 降低 得 降 2 表示方法 3 常见的氧化剂及对应的还原产物和还原剂及对应氧化产物 1 常见的氧化剂 2 常见的还原剂 三 氧化还原反应方程式的配平与计算1 配平方法 化合价升降法标 标出 元素的化合价 等 使化合价升降总数相等 定 确定氧化剂和还原剂的化学计量数或氧化产物和还原产物的化学计量数 变价 用观察法配平 查 检查是否符合质量守恒 电荷守恒 守恒 2 计算方法 得失电子守恒法一般步骤为 1 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 电子转移 2 找准一个原子或离子得失电子数 注意化学式中粒子的个数 3 根据题中物质的 和 守恒列出等式 n 氧化剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 物质的量 得失电子 1 三个守恒定律 1 质量守恒 2 电荷守恒 3 电子转移守恒 应用于氧化还原反应方程式的配平及产物判断 相关计算等 2 转化规律氧化还原反应中 以元素相邻价态之间的转化最容易 同种元素不同价态之间发生反应 元素的化合价升降只靠近而不交叉 应用于产物判断 3 难易规律 在浓度相差不大的溶液中 同时含有几种还原剂时 若加入氧化剂 则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用 同理 同时含有几种氧化剂时 若加入还原剂 则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用 应用于判断物质的稳定性及反应顺序 4 氧化 还原 性强弱的比较规律 1 若还原剂a 氧化剂b 氧化产物a 还原产物b 则氧化性b a 还原性a b 2 金属阳离子的氧化性随其单质的还原性增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 3 不同的还原剂 或氧化剂 与同一氧化剂 或还原剂 反应时 条件要求越低 温度越低 浓度越小 或者氧化剂 或还原剂 被还原 或被氧化 的程度越大 则还原剂 或氧化剂 的还原性 或氧化性 越强 4 根据原电池或电解池的电极反应判断 两种不同的金属与稀盐酸构成原电池的两极 负极是电子流出的极 正极是电子流入的极 一般情况下 其还原性 负极金属 正极金属 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极先放电的阳离子的氧化性较强 在阳极先放电的阴离子的还原性较强 5 根据微粒得失电子放出 或吸收 的能量判断 当几种原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时 放出的能量越多 形成的离子稳定性越强 则该原子的氧化性越强 反之越弱 元素的原子失去相同数目的电子形成阳离子时 吸收的能量越少 说明失电子越容易 其还原性越强 特别提醒易得者 不易失 易失者 不易得 cl2比br2易得电子 cl 比br 难失电子 na比mg易失电子 na 比mg2 难得电子 即电解时na 比mg2 更难放电 即时应用1 2010 高考上海卷改编题 已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中 产生黄绿色气体 而溶液的紫红色退去 现有一个氧化还原反应的体系中共有kcl cl2 h2so4 h2o kmno4 mnso4 k2so4七种物质 1 该反应中 化合价升高的反应物是 化合价没有发生变化的反应物是 2 写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式 需配平 3 如果在反应后的溶液中加入nabio3 溶液又变紫红色 说出nabio3的一个性质 解析 1 反应原理为 在酸性条件下 kmno4将cl 氧化为cl2 自身被还原 答案 1 kclh2so4 2 2kmno4 10kcl 8h2so4 6k2so4 2mnso4 5cl2 8h2o 3 nabio3具有强氧化性 比kmno4氧化性强 1 配平技巧 1 逆向配平法 如果氧化还原反应中氧化剂和还原剂是同一种物质 也称自身氧化还原反应 可以从生成物的一侧配平 即先确定生成物的系数 再确定反应物的系数 2 残缺方程式的配平法 所谓残缺方程式 即某些反应物或生成物的化学式未写出 它们一般为化合价不变的水 酸 碱等 这类方程式的配平 不仅要配平计量数 还要写出未知物质的化学式 其方法是先配平含变价元素物质的计量数 再通过比较反应物和生成物 观察增减的原子或离子数确定未知物并配平 3 合并配平法 某物质中的元素化合价同时升高或降低 可以将这种物质当作一个整体计算化合价变化总数 4 有机配平法 在有机反应中氢元素化合价为 1价 氧元素化合价为 2价 然后再求有机物中碳元素的化合价 根据化合价代数和为零 2 计算 1 氧化还原反应比较典型的计算有 求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比 计算参加反应的氧化剂或还原剂的量 确定反应前后某一元素的价态变化等 2 计算思路 设 列 解 查 设出未知数 列出方程式 解方程求未知数 检查是否符合题意 即时应用 2011 高考上海卷 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 解析 反应br2 so2 2h2o h2so4 2hbr中 水既做非氧化剂又做非还原剂 a中 水既做非氧化剂又做非还原剂 b中水既非氧化剂又非还原剂 c中水做还原剂 d中水做氧化剂 答案 cd 1 2011 高考安徽卷改编题 已知12 69g粗mno2 含有较多的mno和mnco3 经过量稀硫酸处理后得到标准状况下的0 224lco2 8 7g纯mno2和含有mn2 的滤液 向上述滤液中加入naclo3溶液 将mn2 全部转化为mno2 同时有cl2放出 至少还需要 molnaclo3 2 2011 高考天津卷改编题 向含有4molhno3的稀硝酸中 逐渐加入铁粉至过量 假设生成的气体只有一种 请在坐标系中 画出n fe2 随n fe 变化的示意图 并标出n fe2 的最大值 经过程 处理 要求盐水c中剩余na2so3的含量小于5mg l 若盐水b中naclo的含量是7 45mg l 则处理10m3盐水b 至多添加10 na2so3溶液 kg 溶液体积变化忽略不计 因为n hno3 4mol 可见加入1molfe粉之前n fe2 0 当再加入0 5molfe粉时 fe3 完全反应 此时n fe2 1 5mol 3 由精制流程可知 向盐水b中加入na2so3分两部分 一部分用来还原naclo 另一部分留在盐水中 由na2so3 naclo na2so4 nacl可计算出所需na2so3为126g 留在盐水中的na2so3至多为10 103 5 10 3g 50g 所以在过程 中加入na2so3最大质量为176g 换算成10 的na2so3溶液质量为1 76kg 答案 1 0 02 2 3 1 76 名师指津 金属与硝酸反应的一般规律 1 金属与硝酸反应一般不生成h2 浓硝酸一般被还原为no2 稀硝酸一般被还原为no 极稀硝酸可被还原成nh3 生成nh4no3 2 足量金属与一定量浓硝酸反应时 随着硝酸浓度的降低 产物也发生改变 3 反应中硝酸部分做氧化剂被还原 部分起酸的作用生成硝酸盐 2012 北京四中期中考试 金属钛 ti 性能优越 被称为继铁 铝之后的 第三金属 工业上以金红石为原料制取ti的反应为 c 每生成0 4molti 反应 中共转移3 2mole d 反应 都是置换反应 常见错误 a 错因分析 1 常见错误分析氧化还原反应相关概念很多 相互之间联系极为紧密 不理解相关概念的内涵和外延极易错解 如本题中 不能根据化合价与得失电子关系 正确判断氧化剂对应的产物 还原剂对应的产物而错解 2 其他错误分析不能理解置换反应与氧化还原反应的关系而无法选出d项 未能正确掌握计算方法而错选c项 答案 d 氧化还原反应知识的综合应用 探究背景 在综合考试的背景下 把氧化还原反应的知识 元素化合物的知识及相关实验知识综合在一起考查学生的综合应用能力是必然的发展方向 氧化还原反应的知识在实验中的应用主要有如下三个方面 1 利用某些实验手段证明物质具有氧化性或还原性 2 利用某些实验手段比较物质氧化性与还原性的强弱 3 物质的氧化性和还原性对化学实验的影响 典例探究空气中的氧气具有一定的氧化性 易被氧化的物质在空气中进行实验时 要防止被氧气氧化 如no的收集 fe oh 2的制备 有关na2so3的实验等 化学实验的微型化可有效地减少污染 实现化学实验绿色化的要求 某学生按下列操作做一个实验 在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0 1mol l 1的kbr ki 含淀粉溶液 naoh 含酚酞 fecl2 含kscn 溶液各1滴 每种液滴彼此分开 围成半径小于表面皿的圆形 如图所示 在圆心处放置2粒芝麻粒大小的kmno4晶体 向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸 再立即将表面皿盖好 已知2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 1 e处反应的离子方程式为 该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2 b处的实验现象 d处的实验现象 3 c处反应的化学方程式为 标准状况下 当有0 224lcl2被naoh溶液吸收后 转移电子的物质的量为 mol 4 通过该实验能否比较cl2 fecl3 kmno4三种物质氧化性的强弱 填 能 或 不能 若能 其氧化性由强到弱的顺序是 解析 1 根据e处发生反应的化学方程式判断反应中的氧化剂为kmno4 还原剂为hcl 其中氧化剂和还