2018版高考化学一轮总复习 专题4 氧化还原反应课件.ppt

1、目录Contents,考情精解读,考点1,考点2,考点3,A.知识全通关,B.题型全突破,C.能力大提升,考法1,考法2,考法4,考法3,方法1,方法2,考情精解读,考纲解读,命题趋势,知识体系构建,高考帮化学专题四氧化还原反应,考纲解读,命题趋势,知识体系构建,高考帮化学专题四氧化还原反应,考纲解读,知识体系构建,命题趋势,高考帮化学专题四氧化还原反应,考纲解读,知识体系构建,返回目录,命题趋势,高考帮化学专题四氧化还原反应,1.热点预测高考中单独考查氧化还原反应概念的概率不大,氧化还原反应的基本规律及应用是考查的热点和重点,配平和计算是以后考查的主要方向。以选择题和非选择题中一小问的形式考

2、查,分值为26分。2.趋势分析预计在今后的高考中单独考查氧化还原反应的题目有所减少,但在定量实验、工艺流程、化学反应原理题中以新物质、新材料为载体考查氧化还原反应的趋势增强。,知识全通关,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点一氧化还原反应中的基本概念,1.氧化还原反应(1)氧化还原反应的概念在化学反应中,凡有元素化合价升降(或有电子转移)的反应叫作氧化还原反应。(2)氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征是化合价的变化,利用化合价变化可判断一个化学反应是否属于氧化还原反应。(3)氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移),这是化学反应分类的本质依据。,高考帮化学专题四氧

3、化还原反应,继续学习,考点一氧化还原反应中的基本概念,2.氧化还原反应中基本概念之间的联系,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点一氧化还原反应中的基本概念,(1)在一个氧化还原反应中,氧化反应与还原反应同时发生,二者对立统一。(2)在有机反应中,凡是得氧或去氢(碳元素化合价升高)的反应都叫作氧化反应,如烃、醇、醛的氧化反应等;凡是去氧或加氢(碳元素化合价降低)的反应都叫作还原反应,如醛的加氢反应等。(3)在原电池中,负极发生的反应是氧化反应,正极发生的反应是还原反应。(4)在电解池中,阳极发生的反应是氧化反应,阴极发生的反应是还原反应。3.氧化还原反应与四大基本反应类型的关系,【拓展延

4、伸】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点一氧化还原反应中的基本概念,4.氧化还原反应与化合反应、分解反应的关系,【拓展延伸】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点二常见的氧化剂与还原剂,1.常见的氧化剂,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点二常见的氧化剂与还原剂,2.常见的还原剂,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点二常见的氧化剂与还原剂,2.常见的还原剂,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点三氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示方法,1.双线桥法双线桥法表示同一种元素原子得到或失去电子的情况,双线桥法的基本表示形式为:,高考帮化学专题四氧化还原反

5、应,继续学习,考点三氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示方法,1.双线桥法双线桥法表示同一种元素原子得到或失去电子的情况,双线桥法的基本表示形式为:,其中n表示电子的得失数目。如加热条件下木炭还原氧化铜的化学反应:,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点三氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示方法,双线桥法表示的注意事项(1)箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。(2)必须注明“得到”或“失去”,且得失电子总数相等。(3)箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。(4)得失电子数目的正确表述是abe-,a表示失或得电子的原子数目,b表示每个原子失去或得到的电

6、子数目(化合价升高或降低的数目),当a或b为1时,可以省略。,【特别提醒】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考点三氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示方法,2.单线桥法单线桥法表示反应物中同种元素原子或不同种元素原子之间的电子转移情况,这种方法表示出了电子转移的方向和数目。其基本表示形式为:,如：,高考帮化学专题四氧化还原反应,考点三氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示方法,单线桥法表示的注意事项(1)箭头从失电子的元素的原子指向得电子的元素的原子。(2)不标“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。(3)线桥只出现在反应物中。,【特别提醒】,返回目录,题型全突破,高考帮化学专题

7、四氧化还原反应,继续学习,考法一对氧化还原反应基本概念的考查,1.氧化还原反应的判断(1)根据氧化还原反应的特征判断,看元素化合价是否发生变化。(2)根据氧化还原反应的本质判断,看电子是否发生转移(得失或偏移)。(3)根据反应前后物质的种类判断一般情况下,有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。有单质参加或生成的反应,不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转化:3O22O3。有单质参加或生成的反应,若既不是分解反应,也不是化合反应,也有可能是氧化还原反应,如:CH4+2O2CO2+2H2O、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。,【考法透析】,高考帮化学专

8、题四氧化还原反应,继续学习,考法一对氧化还原反应基本概念的考查,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法一对氧化还原反应基本概念的考查,3.氧化剂、还原剂判断时的特殊情况(1)同一种物质在反应中是作氧化剂还是作还原剂,不是一成不变的,应取决于另一种反应物的性质。如H2O2与氧化性更强的KMnO4反应时作还原剂;与还原性较强的FeCl2、Na2SO3反应时作氧化剂。(2)同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是取决于还原剂(或氧化剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在

9、中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。HNO3、H2SO4的还原产物不仅与它们的浓度有关,还与还原剂的还原性强弱有关。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法一对氧化还原反应基本概念的考查,1将一定量的Cl2通入热的NaOH浓溶液中,发生的反应可表示如下:(a+b+c)/2Cl2+(a+b+c)NaOHaNaCl+bNaClO+cNaClO3+(a+b+c)/2H2O。实验测得消耗8.0mol/L的NaOH溶液50mL。下列判断不正确的是A.Cl2具有强氧化性,在该反应中只作氧化剂B.Cl2的氧化性大于NaClO的氧化性,也大于N

10、aClO3的氧化性C.反应消耗0.2molCl2D.关系式a=b+5c成立答案A,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法一对氧化还原反应基本概念的考查,解析Cl元素在反应中既有化合价升高,又有化合价降低,所以Cl2既是氧化剂,也是还原剂,选项A错误;由于Cl2在反应中既是氧化剂又是还原剂,NaClO和NaClO3均是氧化产物,由氧化产物的氧化性小于氧化剂的氧化性可知,选项B正确;生成的三种盐中钠、氯元素原子数目比均为11,由消耗的NaOH的物质的量可知n(Na+)=0.4mol,故消耗Cl2的物质的量为0.2mol,选项C正确;根据Cl元素得失电子守恒可知a=b+5c成立,

11、选项D正确。,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,1.守恒规律对于一个氧化还原反应,元素化合价升高总数与降低总数相等;还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等;反应前后电荷总数相等(离子方程式)。2.邻位转化规律(归中原则)氧化还原反应中,元素相邻价态之间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如H2S与浓硫酸反应时,S元素的化合价变化为:,【考法透析】,反应方程式为H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O。注意：此规律适用于同一元素的不同价态间的氧化还原反应。一般情况下

12、分别生成中间价态的物质,价态的转化是邻位转化,生成物的化合价一般“只靠拢、不交叉、不换位”。,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,3.强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。,【考法透析】,应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,2已知在热的碱性溶

13、液中,NaClO发生如下反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4答案B解析已知反应中氯元素的化合价:+1变为+5和-1,符合邻位转化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,选项A中均降低,选项D化合价均升高;选项B、C与题意相符,但选项C中NaClO不是最终产物。,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,3今有下列三个氧化还原反应:2FeCl3+

14、2KI2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl22FeCl32KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl答案C,【考法示例】,思路分析,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,解析要寻找一种氧化剂,其氧化性应比I2的强,比Cl2和Fe3+的弱(也可和Fe3+的氧化性相当)。由题给三个氧化还原反应可推知,氧化性:KMnO4Cl2FeCl3I2,还原性:I-Fe2+Cl-Mn2+。加入氧化剂反应,反应过程

15、分别为:Cl2氧化I-生成I2Cl2过量将氧化Fe3+;KMnO4氧化I-生成I2KMnO4过量将氧化Fe2+、Cl-;Fe3+氧化I-生成I2Fe3+只氧化I-不能氧化Fe2+。,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法二氧化还原反应的基本规律,根据强者优先规律,判断物质氧化性(或还原性)的强弱关系后可以快速搞清楚溶液中发生氧化还原反应的先后顺序。在溶液中常见离子的氧化性、还原性有以下规律:还原性S2-I-Fe2+Br-Cl-;氧化性Fe3+Cu2+Fe2+。,【突破攻略】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,1.根据氧化还原反应方

16、程式来判断(两强生两弱)氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物氧化性(强)还原性(强)还原性(弱)氧化性(弱)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;通过多个相关的氧化还原反应,可以判断多种物质的氧化性、还原性的强弱顺序。2.根据“二表、一律”判断(1)根据元素周期表判断同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,还原性逐渐增强。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。(2)金属活动性顺序表,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的

17、氧化性、还原性强弱的判断,(3)根据元素周期律判断非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应单质的氧化性越强。如酸性:HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3,则氧化性:Cl2SPCSi。金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,其对应单质的还原性越强。如碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3,则还原性:NaMgAl。3.根据反应条件的难易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MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)2KC

18、l+2MnCl2+5Cl2+8H2O氧化性:KMnO4MnO2。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,4.根据反应的剧烈程度来判断(1)金属单质与水(或酸)反应的剧烈程度:如Na、Mg、Al分别与水反应时,Na与水反应剧烈,Mg与水加热才有气泡,Al与水加热条件下现象也不太明显,则说明还原性:NaMgAl。注意：Ca的还原性强于Na的,但是Ca与水反应时由于生成的Ca(OH)2微溶于水覆盖在Ca表面,阻碍了反应的进行,因此其反应现象没有Na与水的反应现象明显。(2)非金属单质与H2化合的难易程度:如F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应

19、,F2在冷暗处与H2剧烈反应而爆炸,Cl2在光照条件下与H2剧烈反应而爆炸,Br2加热至500时才能与H2发生反应,I2在不断加热的条件下才能与H2缓慢反应,且反应可逆。说明氧化性:F2Cl2Br2I2。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,5.根据原电池或电解池的电极反应判断(1)以非氧化性酸或盐溶液作电解质溶液,两种不同的金属构成原电池的两极,负极是电子流出的极,正极是电子流入的极。一般情况下,还原性:负极金属正极金属。(2)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。6.根据同一物质

20、被氧化或被还原的价态高低来判断在相同的温度或浓度下,同一物质(变价元素单质)被氧化的价态越高,对应氧化剂的氧化性越强。如2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,说明氧化性:Cl2S。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,4已知:2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O;K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O;MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O。其中,KMnO4和一般浓度的盐酸

21、即可反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸(浓度大于6molL-1)反应,MnO2需和浓盐酸(浓度大于8molL-1)在加热条件下反应。根据以上信息,下列结论中不正确的是A.上述反应都属于氧化还原反应B.生成1molCl2转移电子数均为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C.氧化性:KMnO4K2Cr2O7Cl2MnO2D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强答案C,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法三物质的氧化性、还原性强弱的判断,解析仔细观察题给化学方程式,发现三个反应中均有HCl参与,且都有Cl2生成,再结合题给信息,氧化性的强弱顺序为KMnO4K2Cr2O7MnO2C

22、l2。以上三个反应均为氧化还原反应,A正确;三个反应中,生成1molCl2转移电子数均为2NA,B正确。,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,1.氧化还原反应方程式配平的依据(1)化合价升高总数=化合价降低总数。(2)氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。(3)反应前后各元素种类和原子数目不变(质量守恒)。(4)对于离子反应,反应前后电荷守恒。2.氧化还原反应方程式配平的步骤配平分为四步“标价态、列变化、求总数、调化学计量数”,即标出物质中化合价变化的元素的化合价,列出化合价变化,求升高总数与降低总数的最小公倍数,调整化合价变化的原子的化学计量数

23、,由原子守恒调整其他物质的化学计量数。如:Cu+HNO3(浓)Cu(NO3)2+NO2+H2O,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,可得配平后的反应方程式:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。注意：分清氧化还原反应的常见类型(1)完全氧化还原型此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质,参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还原(或被氧化),有关元素的化合价全部发生变化,例如:4NH3+5O24NO+6H2O。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,(2)部分氧化还原型此类

24、反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化(或被还原),有关元素的化合价只有部分发生变化,例如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。(3)自身氧化还原型自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间,即同一种物质中的一种元素被氧化,另一种元素被还原,该物质既是氧化剂,又是还原剂;也可以发生在同一物质的同种元素之间,即同一种物质中的同一种元素既被氧化又被还原。例如:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O。(4)归中反应型此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态(高价、低价),反应后转化成中间价态。例如:,【考法透

25、析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,3.其他配平技巧和方法(1)逆向配平法先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。此类方法适用于一种元素的化合价既升高又降低的氧化还原反应,即歧化反应。例如:,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后再确定S的化学计量数为3。(2)零价配平法如果一种物质中的各元素化合价均发生变化(且无法用常规方法确定化合价),可令该物质中各元素的化合价均为零,然后计算出各元素

26、化合价的升降值,利用化合价升降相等进行配平。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,(3)缺项配平法这类氧化还原反应方程式的特点:反应物或生成物中缺少某一种物质。所缺物质一般为水、酸或碱等,它们与化合价的升降变化无关。配平技巧:先配平含变价元素物质的化学计量数,然后根据原子守恒或电荷守恒确定缺项物质,最后配平其他物质的化学计量数。若增加的元素是除H、O外的非金属元素,未知物一般是相应的酸;若增加的元素是金属元素,未知物一般是相应的碱;若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不守恒,则未知物一般是水;离子反应方程式的缺项一般有两种可能:H2O、H+

27、或H2O、OH-。,【考法透析】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,【突破攻略】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,考法四氧化还原反应方程式的配平,6(1)请将下列五种物质:KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上,组成一个未配平的化学方程式:KBrO3+H2SO4+H2O。(2)如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1,则:Br2的化学计量数是;请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:KBrO3+H2SO4;若转移

28、10mol电子,则反应后生成I2的物质的量为。答案(1)KII2Br2K2SO4KBr(四种产物顺序可变)(2)1316KI95mol,【考法示例】,高考帮化学专题四氧化还原反应,考法四氧化还原反应方程式的配平,解析(1)根据KBrO3中Br元素在反应后化合价降低可知,KBrO3作氧化剂,则还原剂为KI,故可得未配平的化学方程式:KBrO3+KI+H2SO4I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O。(2)如果I2的化学计量数是8,KBr的化学计量数是1,假设有8molI2生成,则根据碘元素化合价变化可知,碘元素共失电子16mol,根据溴元素化合价变化可知,KBrO3KBr中溴元素得电子6mol

29、,则KBrO3Br2中溴元素共得电子10mol,即Br2的化学计量数为1;由中推断可知,KI的化学计量数为16,KBrO3的化学计量数为3,再根据钾原子守恒推出K2SO4的化学计量数应为9,根据硫原子守恒推出H2SO4的化学计量数应为9,即3KBrO3+16KI+9H2SO48I2+Br2+9K2SO4+KBr+9H2O;设每转移10mol电子,生成I2的物质的量为ymol,则可得关系式:16KI16e-8I210y解得y=5。,【考法示例】,返回目录,能力大提升,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题,得失电子守恒是指发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电

30、子总数一定等于还原剂失去的电子总数。无论是自发进行的氧化还原反应(原电池),还是电解池中的氧化还原反应,无论是无机物之间的氧化还原反应还是有机物参与的氧化还原反应,该规律均适用。得失电子守恒常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。(1)单一氧化还原反应的相关计算解决这类试题的关键是先找出氧化剂(或还原剂)的物质的量以及每摩尔氧化剂(或还原剂)得(或失)电子的量(或化合价降低与升高的总价数),然后根据得失电子守恒列出等式,求解等式中的未知量。其解题步骤示意图为,【方法突破】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习,利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题,(2)多步氧化还原反应的相关计算先找出已知量与未知量,利用得失电子守恒,直接找出已知量与未知量的物质的量的比例关系关系式法,即可解出。注意：不要遗漏某个氧化还原反应,要理清具体的反应过程,分析在整个过程中,化合价发生变化的元素。,【方法突破】,高考帮化学专题四氧化还原反应,继续学习