人教版必修一第1章物质及其变化第3节第2课时氧化剂和还原剂课件(共48)

第三节氧化还原反应第2课时氧化剂和还原剂一、氧化剂和还原剂1.基本概念。(1)氧化剂和还原剂。氧化剂:在反应时,所含元素的化合价

降低

,即

得到

电子(或电子对

偏向

)的物质。

还原剂:在反应时,所含元素的化合价

升高

,即

失去

电子(或电子对

偏离

)的物质。

(2)氧化产物和还原产物。氧化产物:在反应中,还原剂

失去

电子、被

氧化

后所得到的生成物。还原产物:在反应中,氧化剂

得到

电子、被

还原

后所得到的生成物。

(3)氧化性和还原性。氧化性:物质

得到

电子的性质或

得到

电子的能力。

氧化

剂具有氧化性。

还原性:物质

失去

电子的性质或

失去

电子的能力。

还原

剂具有还原性。

2.常见的氧化剂和还原剂。

微判断

(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。(

)(2)金属单质在反应中只作还原剂。(

)(3)还原剂失去电子,具有氧化性。(

)(4)氧化还原反应中,氧化剂发生氧化反应。(

)(5)在反应2KClO32KCl+3O2↑中,KClO3既表现氧化性,又表现还原性。(

)(6)在反应2N2H4+N2O43N2+4H2O中,N2既是氧化产物又是还原产物。(

)×√××√√二、氧化还原反应的应用氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。填写下列空白:我们研究氧化还原反应,是为了掌握其中的规律,尽可能做到趋利避害,使之更好地为社会的发展服务。微思考

教材中提到“氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。例如,金属的冶炼……绿色植物的光合作用……”。你能写出冶炼金属铁的化学方程式吗?并指出该反应中的氧化剂和还原剂。提示:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑,Fe2O3是氧化剂,C是还原剂。一氧化剂和还原剂的判断问题探究新切开的苹果切面的颜色会逐渐变深,有一种解释说是新切开的苹果中含有的Fe2+与空气中的氧气接触而被氧化所致。苹果汁是人们喜欢的饮料,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。(1)苹果汁在空气中由淡绿色变为棕黄色的过程中,氧化剂和还原剂分别是什么物质?(2)若榨汁时加入维生素C,可有效防止现榨的苹果汁在空气中由淡绿色变为棕黄色,这说明维生素C具有氧化性还是还原性?(3)在氧化还原反应中,氧化剂只有氧化性,还原剂只有还原性吗?提示:(1)氧气是氧化剂,Fe2+是还原剂。(2)说明维生素C具有还原性。(3)氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性;但在一些氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同一种物质,则该物质既有氧化性也有还原性。归纳总结氧化剂和还原剂的判断。1.从价态的变化判断氧化剂和还原剂。(1)氧化剂。变价元素的高价态化合物常作氧化剂,如KMnO4、FeCl3、HNO3等。(2)还原剂。含有较低价态元素的化合物常作还原剂,如H2S、CO、SO2等。2.氧化还原反应中基本概念之间的关系。

典例剖析【例1】

氢化钙可作为生氢剂,与水可发生反应,反应的化学方程式为CaH2+2H2O══Ca(OH)2+2H2↑。下列说法错误的是(

)。A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂B.H2既是氧化产物,又是还原产物C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1答案:A解析:分析反应:由反应前后元素的化合价变化可知,CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且H2中来源于CaH2中的氢原子的个数和来源于H2O中的氢原子的个数相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。学以致用1.银与空气中的硫化物反应,生成黑色的硫化银。变黑的原理是4Ag+2H2S+O2══2Ag2S+2H2O,其中H2S是(

)。A.氧化剂B.还原剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂也不是还原剂答案:D解析:题述反应中,H2S中的氢元素和硫元素的化合价均未发生改变,故H2S既不是氧化剂也不是还原剂。二氧化性、还原性及其强弱的比较问题探究过氧化氢(H2O2)是一种强氧化剂。质量分数为3%的H2O2溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒等。现在进行实验验证过氧化氢(H2O2)的性质。[实验原理]反应①酸性KMnO4与H2O2反应的化学方程式:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4══K2SO4+2MnSO4(无色)+5O2↑+8H2O反应②H2O2溶液与KI溶液反应的化学方程式:2KI+H2O2+H2SO4══K2SO4+I2+2H2O[碘(I2)遇淀粉变蓝色][实验设计]实验序号实验操作实验现象①向试管中加入约1mL酸性KMnO4溶液,逐滴加入H2O2溶液有大量无色气泡冒出,溶液紫红色褪去②向试管中加入约1mL的KI溶液,再滴入2~3滴淀粉溶液,逐滴加入H2O2溶液溶液由无色变成蓝色③向试管中加入约5mL的H2O2溶液,再加入少量MnO2粉末,立即把带火星的木条伸入试管口有大量无色气泡产生,带火星的木条复燃(1)实验①中产生气泡的成分是什么?在此反应中H2O2体现了什么性质?(2)实验②中溶液变成蓝色的原因是什么?在此反应中H2O2体现了什么性质?(3)实验③中木条复燃的原因是什么?H2O2在此反应中体现了什么性质?(4)根据反应①和反应②,比较KMnO4、H2O2和I2的氧化性强弱。提示:(1)气泡的成分是O2。反应中H2O2中的氧元素的化合价由-1价升高到0价,故H2O2体现了还原性。(2)反应中I-被H2O2氧化成I2,I2使淀粉溶液呈蓝色。反应中H2O2中的氧元素的化合价由-1价降低到-2价,故H2O2体现了氧化性。(3)H2O2在MnO2的催化作用下分解产生O2,O2使木条复燃。反应中H2O2中的氧元素的化合价既升高又降低,故H2O2既体现了还原性,又体现了氧化性。(4)氧化性:KMnO4>H2O2>I2。根据反应①可知,KMnO4是氧化剂,H2O2是还原剂,所以氧化性KMnO4>H2O2,根据反应②可知,H2O2是氧化剂,I2是氧化产物。根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以H2O2>I2。归纳总结1.对氧化性、还原性的理解。(1)氧化性(还原性)是指物质得电子(失电子)的性质或能力,物质的氧化性(还原性)强,指的是该物质容易得到(失去)电子,与得(失)电子数的多少无关。例如:1个Na原子能失去1个电子变成Na+,1个Al原子能失去3个电子变成Al3+,但是Na比Al活泼得多,Na更容易失去电子,因此Na比Al的还原性强。(2)氧化性、还原性与元素化合价的关系:最高价——只有氧化性↓↑中间价态——既具有氧化性,又具有还原性↓↑最低价

——只有还原性对于同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,价态越低,氧化性越弱。如氧化性Fe3+>Fe2+,S<SO2<H2SO4。2.氧化性、还原性强弱的比较。(1)根据氧化还原反应的方向来判断。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来比较。(3)根据反应条件来判断。当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:氧化性:KMnO4>MnO2。②Na、Mg、Al与H2O反应的情况如下:Na与冷水剧烈反应,Mg与水加热条件下才反应,Al加热条件下也难与水反应,故还原性为Na>Mg>Al。(4)根据氧化产物的价态高低来判断。同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化,氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。氧化性:Cl2>S。同理,可判断还原剂的还原性强弱。典例剖析【例2】

已知①2+10Cl-+16H+══2Mn2++5Cl2↑+8H2O;②2Fe2++Br2══2Fe3++2Br-;③2Br-+Cl2══2Cl-+Br2。根据上述反应,判断下列结论错误的是(

)。答案:B思维建模解答有关氧化剂、还原剂强弱比较的题目的思维流程如下:

学以致用2.关于反应2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,下列说法正确的是(

)。A.氧化性:NH3>CuB.CuO中的Cu元素被氧化C.还原产物是N2D.氧化剂与还原剂分别是CuO、NH3答案:D解析:该反应中铜元素的化合价降低,氮元素的化合价升高,所以氧化剂与还原剂分别是CuO、NH3,D项正确。氧化剂是CuO,氧化产物是N2,氧化性:CuO>N2,A错误;CuO中的Cu元素化合价降低,作氧化剂,被还原,B错误;该反应的还原产物是Cu,C错误。3.一定条件下,KClO3与I2可发生反应:2KClO3+I2══2KIO3

+Cl2↑。下列推断正确的是(

)。A.该反应属于复分解反应B.氧化性:I2>KClO3C.还原性:KClO3>I2D.还原剂为I2,氧化剂为KClO3答案:D解析:该反应属于置换反应,A项错误。氧化剂

还原剂

氧化产物

还原产物氧化性:KClO3>KIO3,KClO3>I2;还原性:I2>Cl2,I2>KClO3,故D项正确。随堂训练1.下列反应为氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是(

)。A.2H2S+SO2══3S+2H2OB.CO2+2NaOH══Na2CO3+H2OC.SO2+Cl2+2H2O══H2SO4+2HClD.2NO2+2NaOH══NaNO2+NaNO3+H2O答案:D解析:A项,反应中H2S是还原剂,SO2是氧化剂,错误;B项,不是氧化还原反应,错误;C项,反应中SO2是还原剂,氯气是氧化剂,错误;D项,反应中氮元素化合价部分升高,部分降低,既是氧化剂,也是还原剂,正确。2.高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,已知它的氧化性强于KMnO4,在反应中被还原为Fe3+,将它溶入浑浊的泥水中,既能起杀菌消毒作用,又能使泥沙沉降。制取高铁酸钠的化学方程式为2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2══2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O。该反应中的氧化剂和氧化产物分别为(

)。A.Fe(NO3)3和NaOH

B.NaOH和Cl2C.Fe(NO3)3和Na2FeO4 D.Cl2和Na2FeO4答案:D解析:反应物中,Cl2中Cl元素的价态是0价,而在生成物NaCl中Cl元素的价态是-1价(化合价降低),因此,Cl2是氧化剂;Fe(NO3)3中Fe元素由+3价升高到+6价(Na2FeO4),Na2FeO4是Fe(NO3)3被氧化以后的产物,即氧化产物。

4.根据反应:O2+2H2S══2S↓+2H2O,Na2S+I2══2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4══2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是(

)。A.O2>I2>SB.H2S>NaI>H2OC.S>I2>O2D.H2O>NaI>H2S答案:A解析:依据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性进行判断。在第一个反应中,O2是氧化剂,S是氧化产物,所以氧化性O2>S;在第二个反应中,I2是氧化剂,S是氧化产物,所以氧化性I2>S;在第三个反应中,O2是氧化剂,I2是氧化产物,所以氧化性O2>I2。综上分析可得氧化性O2>I2>S,A项正确。5.(1)铁钉在氯气中被锈蚀为棕黄色物质FeCl3,而在盐酸中生成浅绿色的FeCl2溶液。则在Cl2、Cl-、H+中,具有氧化性的是

,其中氧化性强的是

。

(2)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。如人通过呼吸作用提供能量以维持生命活动。已知人呼吸作用涉及的反应为C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。在该反应中,作还原剂的是

。

(3)有些氧化还原反应却有危害。例如,钢铁的锈蚀、食物的腐败等。因此,要想方设法阻止此类氧化还原反应的