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文档简介
高中化学必修第一册(2019人教版)第一章物质及其变化第三节氧化还原反应第2课时氧化剂还原剂1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2.知道常见的氧化剂和还原剂。3.能从物质类别、元素价态的角度,依据氧化还原反应基本规律,预测物质的化学性质和变化。学习目标请用双线桥法表示下列反应的电子转移情况得到2×3e-,化合价降低,发生还原反应思考:你能指出反应中的氧化剂、还原剂吗
?复习旧知口诀:升失氧是还原剂,降得还是氧化剂+3 +2 0+4 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温失去3×2e-,化合价升高,发生氧化反应Fe2O3
+3CO
2Fe+3CO2+3+2+40失去3×2e-,化合价升高,发生氧化反应得到2×3e-,化合价降低,发生还原反应还原剂氧化剂氧化剂:具有氧化性,化合价降低,得电子(或电子对偏向)的物质。还原剂:具有还原性,化合价升高,失电子(或电子对偏离)的物质。环节一、基本概念1.氧化剂和还原剂定义反应物Fe2O3
+3CO
2Fe+3CO2+3+2+40失去3×2e-,化合价升高,发生氧化反应得到2×3e-,化合价降低,发生还原反应氧化产物还原产物还原剂氧化剂2.氧化产物和还原剂产物氧化产物:还原剂被氧化得到的产物。还原产物:氧化剂被还原得到的产物。生成物常见的氧化剂常见的还原剂活泼的非金属单质活泼的金属单质高价态化合物低价态化合物过氧化物某些非金属单质Cl2、O2Al、Fe、Zn浓硫酸、KMnO4、HNO3、FeCl3CO、SO2、KINa2O2、H2O2C、H2、S积累高价降,低价升思考与讨论:为什么高价态化合物是氧化剂,而低价态化合物是还原剂?以S元素为例:H2S、S、SO2、H2SO4-2、0、+4、+6ClO2O3KMnO4H2O2生活中常用ClO2、KMnO4、O3、H2O2等物质杀菌消毒,利用它们氧化性氧化剂氧化剂具有氧化性食品“脱氧剂”防氧化还原剂还原剂具有还原性探究脱氧剂的成分及作用原理
脱氧剂的主要成分是铁粉、活性炭和少量的氯化钠。试分析其作用原理思考与讨论其脱氧的原理是铁与氧气和水蒸气反应生成氢氧化铁:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3铁粉作还原剂2CO+2NO===2CO2+N2高温催化剂还原剂氧化剂
目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图⒈17)。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。(1)请写出上述反应的化学方程式。(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是,请指出反应中的氧化剂和还原剂。+2+2+40化合价升高,失2×2e-,被氧化化合价降低,得2×2e-电子,被还原氧化产物还原产物教材P26【思考与讨论】NO、CO均有毒,二者在催化剂作用下发生氧化还原反应,生成的产物N2,和CO2,都是无毒物质,从而减少了汽车尾气排放所造成的空气污染。(教材P28)9、氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:NaH+H2O=NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法中,正确的是(
)。A.该反应属于置换反应
B.该反应属于复分解反应C.NaH是氧化剂
D.H2O中的氢元素被还原同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价向中间靠拢,但不出现交叉。即:高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。元素跟你们一样,很“懒”的。在化学反应中,化合价能不变就不变,价态变化值能少就少。DH2既是氧化产物,又是还原产物Fe2O3
+3CO
2Fe+3CO2+3+2+40失去3×2e-,化合价升高,发生氧化反应得到2×3e-,化合价降低,发生还原反应氧化产物还原产物还原剂氧化剂氧化性:物质得电子能力。还原性:物质失电子能力。3.氧化性与还原性氧化性还原性还原性氧化性得电子能力≠得电子多少氧化剂还原剂还原产物氧化产物被氧化被还原氧化性:氧化剂
氧化产物还原性:还原剂
还原产物>>简记:”强制弱”4.氧化性与还原性比较被还原氧化剂还原剂发生还原反应还原产物反应物发生还原反应氧化产物生成物被氧化转换成转换成化合价降低,得电子化合价升高,失电子氧化性还原性还原性氧化性氧化剂氧化性得电子能力还原反应还原产物具有发生生成还原剂还原性失电子能力氧化反应氧化产物具有发生生成氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物得到电子,化合价降低,发生还原反应失去电子,化合价升高,发生氧化反应小结-20+4+6S硫是个多价态的元素氧化性氧化性还原性氧化性还原性还原性+16286a、处于最高价态的元素→只有
性;b、处于最低价态的元素→只有
性;c、处于中间价态的元素→
氧化
还原既有氧化性又有还原性。1.价态规律提升:氧化还原反应规律(教材P26)2.强弱规律在同一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物1、氧化剂和氧化产物具有氧化性。氧化性:氧化剂>氧化产物2、还原剂和还原产物具有还原性。还原性:还原剂>还原产物3、氧化性和还原性强弱与得失电子的难易程度有关,与得失电子数目无关4、在有些反应中,氧化剂和还原剂可能是同一种物质
氧化产物和还原产物也可能是同一种物质课堂总结5、氧化还原反应规律1.价态规律2.强弱规律(1)2Fe+3Cl22FeCl3
氧化剂是_____,还原剂是____;发生氧化反应的是____,发生还
原反应的是_____。1.分析下列反应并按要求填空。Cl2FeFeCl2(2)氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是
,还原产物是
H2O2O2H2O课堂练习2H2O2==2H2O+O2MnO2H2O2
歧化反应(4)H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是_____,还原产物是____。(3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是____,还原产物是_____。SO2H2SSSH2O2Fe2+Fe3+H2O归中反应2.已知下列反应:①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2②2KI+Br2=2KBr+I2③Na2S+I2=2NaI+S↓(1)Cl-、Br-、I-、S2-的还原性由强到弱的顺序是________________(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________还原性Br->Cl-I->Br-S2->I-S2->I->Br->Cl-氧化性Cl2>Br2
Br2>I2
I2>SCl2>Br2>I2>S3.人体正常的血红蛋白中应含有Fe2+。若误食亚硝酸钠,则导致血红蛋白中Fe2+转化为高铁血红蛋白而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸钠中毒。下列叙述中正确的是()A、亚硝酸钠表现还原性B、维生素C表现了还原性C、亚硝酸钠被氧化D、维生素C作为氧化剂B1.方程式法氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性还原性弱还原性弱氧化性氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物同一反应环节二、能力提升物质氧化性、还原性强弱规律判断例:常温下,发生下列反应:①16H++10Cl-+
===2Mn2++5Cl2↑+8H2O②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-根据上述反应,可得知相关微粒氧化性由强到弱的顺序是_______________________。MnO4->Cl2>Br2>Fe3+金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱易失不易得氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2.根据元素的活动性顺序比较金属元素活动性顺序表非金属元素活动性顺序表易得不易失非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱2.根据元素的活动性顺序比较反应条件越低,对应物质的氧化性或还原性越强氧化性:F2
>Cl2F2+H2==
2HF暗处Cl2+H2==
2HCl光照3.根据反应条件2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OMnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O氧化性:KMnO4
>MnO2
氧化性:Cl2
>S
4.根据变价元素被氧化或被还原的程度元素处于最高价态时只有氧化性;元素处于最低价态时只有还原性;元素处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如:H2S、S、SO2(SO32-)、SO3(SO42-)5.价态规律一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。如氧化性:Fe3+
>Fe2+
>Fe,SO3>SO2;还原性:H2S>S>SO2。例1:在S2-、Fe2+、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
。Mg2+、H+S2-、I-Fe2+、S例2:在氧化还原反应3S+6KOH=K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化与被还原的硫原子数之比为()A.1:2
B.2:1 C.1:1
D.3:2A课堂练习在氧化还原反应中元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数应用:氧化还原反应方程的配平、氧化还原反应的相关计算(后续学习)一、电子守恒规律环节三、拓展提升(选讲)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。-2+40+6
H2S+H2SO4(浓)
S↓+SO2↑+2H2O==失去2e-,化合价升高,被氧化得到2e-,化合价降低,被还原二、归中规律具有多种价态的元素:Cl、S、N和P等均可发生歧化反应同种元素相同价态之间发生氧化还原反应时,中间价态→高价态+低价态。0+1-1
Cl2+2NaOH
NaCl+NaClO+H2O==失去e-,化合价升高,被氧化得到e-,化合价升高,被氧化三、歧化规律四、反应先后规律同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化例如:已知还原性:Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原例如: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,然后再依次与Cu2+、H+反应。先强后弱五、配平三大原则1.电子守恒元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数2.原子守恒反应前后原子的种类和个数不变3.电荷守恒反应前后电荷总数相等4、配平步骤标价态:标明反应前后变价元素的化合价列变化:列出元素化合价的变化值求总数:通过求最小公倍数使化合价的升降总数相等配系数:先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,再确定其他物质查守恒:检查原子、电荷得失电子是否守恒歧化反应分解反应氧化剂和还原剂是同一种物质(1)Cl2+KOH=KCl+KClO3+H2O
↓e-
Cl:
-10
↑5e-
Cl:
+50
×5
×10-1+5
5
1
3
6
3(2)Cu(NO3)2=CuO+NO2↑+O2↑
↑
e-
N:
+4+5
↓2×2e-
O:
0
-2
×4
×1+5-2+404
122一、逆向配平法部分被氧化或被还原的反应可用补加配平法(1)Cu+HNO3=Cu(NO3)2+NO
↑+H2O0+5+2+5+2
↑2e-
Cu:
+20
↓3e-
N:
+2
+5
×3
×2332(3×2+2)4(2)KMnO4+HCl(浓)=KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O+7-1-1+2-10
↑e-
Cl:
0-1
↓5e-
Mn:
+2
+7
×2
×2
×55222(2+2×2+5×2)8二、补加配平法一种物质中多种元素变化可用整体配平法(1)FeS2+O2=Fe2O3+SO2+2-10+3+4-2
↑e-
Fe:
+3+2
↑5e-
S:
+4
-1
×11
×2
↓2e-
O:
-2
0
×1
↑11e-
×2
×441128(2)Cu2S+HNO3=Cu(NO3
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