新课标同步导学高一化学课件：第二章 化学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

新课标同步导学高一化学课件：第二章 化学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

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 ．了解常见的氧化剂、还原剂。 3 ．了解氧化还原反应的应用。 1 ． 常见氧化剂 (1) 部分非金属单质，如 ________ 等。 (2) 含有高价态元素的化合物：如 ____________________________ 等。 Cl 2 、 O 2 H 2 SO 4 、 HNO 3 、 KMnO 4 、 FeCl 3 常见的氧化剂和还原剂 2 ． 常见还原剂 (1) 活泼的金属单质，如 ___________ 等。 (2) 某些非金属单质，如 _______ 等。 (3) 某些非金属氧化物，如 _________ 等。 Al 、 Zn 、 Fe H 2 、 C CO 、 SO 2 　物质氧化性、还原性强弱的判断 1 ． 根据氧化还原方程式进行判断 对于反应： 氧化性：氧化剂 > 氧化产物； 还原性：还原剂 > 还原产物。 例如： Fe ＋ CuSO 4 ===FeSO 4 ＋ Cu ，则有： 氧化性： CuSO 4 >FeSO 4 ；还原性： Fe>Cu 2 ． 根据物质活动性顺序进行判断 (1) 根据金属活动性顺序判断 (2) 根据非金属活动性顺序判断 [ 温馨提示 ] 　 (1) 氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，而与得、失电子数目的多少无关。 (2) 元素的化合价处于最高价态时，具有氧化性，但不一定具有强氧化性，如 Na ＋ 。处于最低价态时具有还原性，但不一定有强还原性，如 F － 。 1 ． ( 浙江省温州中学期末 ) 根据下面两个化学方程式判断 Fe 2 ＋ 、 Cu 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 氧化性由强到弱的顺序是 ( 　　 ) ① 2FeCl 3 ＋ Cu===2FeCl 2 ＋ CuCl 2 ，② CuCl 2 ＋ Fe===FeCl 2 ＋ Cu A ． Fe 3 ＋ >Fe 2 ＋ >Cu 2 ＋ 　　　　　　 B ． Fe 2 ＋ >Cu 2 ＋ >Fe 3 ＋ C ． Cu 2 ＋ >Fe 3 ＋ >Fe 2 ＋ D ． Fe 3 ＋ >Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ 解析： 　 由反应①可得出氧化性： Fe 3 ＋ >Cu 2 ＋ ；由反应②可得出氧化性： Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ ；故综合可知： Fe 3 ＋ >Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ ，选 D 。 答案： 　 D 氧化还原反应广泛地存在于生产和生活中： A ．金属的冶炼电镀 B ．燃料的燃烧 C ．易燃物的自燃 D ．食物的腐败 E ．钢铁的锈蚀，其中 氧化还原反应的存在 1 ．有利于人类生活和生产的是： ______( 填序号，下同 ) 2 ．不利于人类生活和生产的是： _________ A 、 B C 、 D 、 E 。 　氧化还原反应的规律 1 ． 守恒规律 氧化还原反应中：化合价升高总数＝化合价降低总数，即失电子数＝得电子数。 2 ． 价态规律 (1) 元素处于最高价态，只有氧化性 ( 只针对该元素 ) ，如 Fe 3 ＋ 等； (2) 元素处于最低价态，只有还原性 ( 只针对该元素 ) ，如 S 2 － 等； (3) 元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，如 Fe 2 ＋ 等。 3 ． 先后规律 氧化还原反应中，强者优先。即氧化性 ( 或还原性 ) 强，优先发生反应。 4 ． 不交叉规律 即同种元素不同价态之间，相邻价态不反应，发生反应时化合价向中间靠拢，但不交叉。 [ 温馨提示 ] 　 (1) 通常利用电子守恒规律，即 n ( 失 ) ＝ n( 得 ) 来进行有关氧化还原反应的计算及配平。 (2) 金属单质只有还原性，非金属单质中有的只有氧化性如 F 2 ，有的只有还原性如 H 2 ，有的既有氧化性又有还原性，如 S 、 Cl 2 。 2 ．在 KClO 3 ＋ 6HCl( 浓 )===KCl ＋ 3Cl 2 ↑＋ 3H 2 O 的反应中，被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为 ________ 。 A ． 1 ∶ 6 B ． 6 ∶ 1 C ． 1 ∶ 5 D ． 5 ∶ 1 解析： 　由氧化还原反应 “ 不交叉 ” 规律，可知 KCl 中的氯元素来自 HCl ，而不是 KClO 3 ，故 Cl 2 既是氧化产物又是还原产物用双线桥法表示出该反应的电子转移情况为： 答案： 　 D 从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。 (1) 铁钉浸入 CuSO 4 溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入 AgNO 3 溶液后，表面会附有银白色物质。则在 Cu 、 Fe 、 Ag 中， ________ 的还原性最强；在 Cu 2 ＋ 、 Fe 2 ＋ 、 Ag ＋ 中， ________ 的氧化性最强。 物质氧化性、还原性的判断 (2) 铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质 (FeCl 3 ) ，而在盐酸中生成淡绿色溶液 (FeCl 2 ) 。则在氯气分子 (Cl 2 ) 、氯离子、氢离子中， ________ 具有氧化性， ________ 的氧化性最强。 解析： 　 (1) 发生反应的两个化学方程式为： ① Fe 　＋　 CuSO 4 　 === 　 FeSO 4 　＋　 Cu ， ( 还原剂 )( 氧化剂 ) 　 ( 氧化产物 )( 还原产物 ) ② Cu 　＋　 2AgNO 3 ===Cu(NO 3 ) 2 　＋　 2Ag ( 还原剂 )( 氧化剂 ) 　　 ( 氧化产物 )( 还原产物 ) 据①知还原性： Fe>Cu ，氧化性： Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ ；据②知还原性： Cu>Ag ，氧化性： Ag ＋ >Cu 2 ＋ ，故还原性： Fe>Cu>Ag ，氧化性： Ag ＋ >Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ 。 (2) 发生的两个化学方程式为：① 2Fe ＋ 3Cl 2 ===2FeCl 3 ，② Fe ＋ 2HCl===FeCl 2 ＋ H 2 ↑ 。因此 Cl 2 将 Fe 氧化为 Fe 3 ＋ ，而 HCl 将 Fe 氧化为 Fe 2 ＋ ， Fe 只有还原性，所以 Cl 2 、 H ＋ 有氧化性，且 Cl 2 氧化性强。 答案： 　 (1)Fe 　 Ag ＋ 　 (2)Cl 2 、 H ＋ 　 Cl 2 [ 思考感悟 ] 　判断物质氧化性、还原性的两点叮嘱 (1) 利用化学方程式来判断哪些物质具有氧化性，哪些物质具有还原性以及物质氧化性、还原性强弱时要正确判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，并要熟记各概念间的关系。 (2) 一些金属具有几种价态，当与氧化性不同的氧化剂发生反应时，生成的价态不同，当遇到强氧化剂时，被氧化到较高价态；当遇到较弱氧化剂时生成较低价态，也可利用这种方法来判断氧化剂氧化性的强弱。 1 ．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是 ( 多选 )( 　　 ) A ．金属单质在反应中只作为还原剂 B ．非金属单质在反应中只作为氧化剂 C ．金属原子失电子越多其还原性越强 D ． Cu 2 ＋ 比 Fe 2 ＋ 氧化性强， Fe 比 Cu 还原性强 解析： 　失电子的变化叫氧化，价态升高；得电子的变化叫还原，价态降低。这是广义的氧化、还原概念，比初中从得失氧的角度所建立的概念更科学。氧化剂具有的性质叫氧化性，得电子能力越强，其氧化性越强，不要误认为得到的电子数越多，氧化性越强；还原剂具有的性质叫还原性， 失电子能力越强，其还原性越强，但与失电子数无关， C 项不正确。 元素的价态与氧化性、还原性相关，处于最低价态的元素不能再失电子，只可能得电子而只有氧化性；处于中间价态的元素，即有氧化性又有还原性，具体显何种性质视条件而定， A 项正确， B 项不正确。金属阳离子氧化性越强，对应的金属单质还原性和金属活动性就越弱；非金属阴离子还原性越强，对应的非金属单质的氧化性就越弱， D 项正确。 答案： 　 AD 24 mL 0.05 mol·L － 1 的 Na 2 SO 3 溶液恰好与 20 mL 0.02 mol·L － 1 的 K 2 Cr 2 O 7 溶液完全反应。已知 Na 2 SO 3 被 K 2 Cr 2 O 7 氧化为 Na 2 SO 4 ，则元素 Cr 在还原产物中的化合价为 ( 　　 ) A ．＋ 2 　　　 B ．＋ 3 C ．＋ 4 D ．＋ 5 氧化还原反应的规律及应用 思路点拨：　 解答此题需注意以下两点： (1) 氧化剂得到的电子数目等于还原剂失去的电子数目。 (2) 根据化合价变化求出氧化剂、还原剂得、失电子数目。 解析： 　 n (Na 2 SO 3 ) ＝ 24 × 10 － 3 × 0.05 ＝ 1.2 × 10 － 3 (mol) n(K 2 Cr 2 O 7 ) ＝ 20 × 10 － 3 × 0.02 ＝ 0.4 × 10 － 3 (mol) 答案： 　 B [ 思考感悟 ] 　关于氧化剂、还原剂在反应前后得失电子的计算，是氧化还原反应的简单计算的常见题型。解题时要注意以下两点： (1) 电子数的计算方法 氧化剂 ( 或还原剂 ) 物质的量 × 化学式中参加还原 ( 或氧化 ) 反应的原子个数 × 化合价的差值。 (2) 等式关系 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数；化合价升高总数＝化合价降低总数。 2 ．已知氧化还原反应： 2Cu(IO 3 ) 2 ＋ 24KI ＋ 12H 2 SO 4 ===2CuI ↓＋ 13I 2 ＋ 12K 2 SO 4 ＋ 12H 2 O 其中 1 mol 氧化剂在反应中得到的电子为 ( 　　 ) A ． 10 mol B ． 11 mol C ． 12 mol D ． 13 mol 答案： 　 B 热点实验　探究物质间氧化性、还原性强弱 [ 探究举例 ] 　某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。 [ 实验目的 ] 　验证臭氧的氧化性强于氧气。 [ 实验原理 ] 　 2KI ＋ O 3 ＋ H 2 O===2KOH ＋ I 2 ＋ O 2 ，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。 [ 实验用品 ] 　臭氧消毒碗柜、 a 溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。 [ 实验步骤 ] 　①取 a 溶液与碘化钾溶液混合； ②取两片用滤纸剪成的纸条，在 a 和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上； 时间 (min) 0 15 30 45 60 90 120 滤纸的颜色变化 玻璃片 ( Ⅰ ) 上的滤纸 白色 白色 灰色 浅蓝色 蓝色 蓝色 浅蓝色 玻璃片 ( Ⅱ ) 上的滤纸 白色 白色 白色 白色 灰色 灰色 浅蓝色 请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题： (1) 实验原理的化学反应的反应类型是 ________ ( 填序号 ) 。 A ．离子反应　 B ．氧化还原反应 C ．复分解反应 D ．置换反应 E ．分解反应 F ．化合反应 (2) 实验药品中的 a 溶液是 ________ 溶液。 (3) 从实验数据记录可以得出的结论是 ________( 填序号 ) 。 A ． O 3 的氧化性比 O 2 强 B ．氧气也能氧化碘化钾中的碘离子 C ．空气中可能也有一定浓度的 O 3 ，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的 D ． O 3 不仅氧化 I － 的速率比氧气快，而且有漂白作用 解析： 　通过分析实验现象记录，玻璃片 (Ⅰ) 上的滤纸先变蓝色，说明 O 3 先把 I － 氧化成 I 2 ，因而氧化性 O 3 >O 2 ，玻璃片 (Ⅰ) 上的滤纸后来颜色变浅，说明 O 3 有漂白性。 答案： 　 (1)A 、 B 　 (2) 淀粉　 (3)A 、 B 、 D 1 ．下列叙述中正确的是 ( 　　 ) A ．某种物质一旦得到电子，就不可能再得电子了 B ．元素得到的电子数越多，该物质的氧化性就越强 C ．非金属元素的单质不具有还原性 D ．金属元素的单质不具有氧化性 解析： 　物质得到电子，只要没有达到最低价，就还能得到电子，例如 Fe 3 ＋ 得到电子变为 Fe 2 ＋ 后，依然可以再得到电子， A 错；得电子越容易，氧化性越强，而不是得电子越多越强， B 错；大多数非金属单质化合价能升高，具有还原性， C 错；金属单质化合价不再降低，金属单质不具有氧化性， D 正确。 答案： 　 D 2 ． (2010· 湖州高一检测 ) 在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能实现的是 ( 　　 ) A ． HCl → H 2 　　 B ． CO 2 → CO C ． Fe 2 O 3 → Fe D ． Br － → Br 2 解析： 　 A 项， HCl → H 2 氢元素化合价降低，需要加入还原剂，如活泼金属单质等； B 项， CO 2 → CO ，碳元素化合价降低，需要加入还原剂，如碳单质等； C 项， Fe 2 O 3 → Fe ，铁元素化合价降低，需要加入还原剂，如碳单质等； D 项， Br － → Br 2 ，溴元素化合价升高，需要加入氧化剂，如 Cl 2 等。 答案： 　 D 3 ．从反应 Ca(ClO) 2 ＋ 4HCl( 浓 )===CaCl 2 ＋ 2H 2 O ＋ 2Cl 2 ↑中可以看出，盐酸具有的性质是 ( 　　 ) ①酸性　②氧化性　③还原性 A ．只有③ B ．只有① C ．①② D ．①③ 解析： 　在题给反应中 4 mol HCl 参加反应，只有一半 ( 即 2 mol)HCl 被氧化生成 Cl 2 ，此时体现还原性，另一半 HCl 中氯元素化合价没有变化，该部分 HCl 体现酸性，故选 D 。 答案： 　 D 4 ． (2010· 兴仁高一检测 ) 已知① N 2 ＋ 3H 2  2NH 3 ；② 3Cl 2 ＋ 8NH 3 ===N 2 ＋ 6NH 4 Cl ，判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是 ( 　　 ) A ． NH 4 Cl>NH 3 >H 2 B ． H 2 >NH 3 >NH 4 Cl C ． NH 3 >NH 4 Cl>H 2 D ． H 2 >NH 4 Cl>NH 3 解析： 　 在反应①中还原性为： H 2 ( 还原剂 )>NH 3 ( 还原产物 ) ，在反应②中还原性： NH 3 ( 还原剂 )>NH 4 Cl( 还原产物 ) ，故选 B 。 答案： 　 B (1) 标出该反应中电子转移的方向和数目。 __________________________________________________________________ 。 (2) 指出该反应中，氧化剂是 ________ ，还原剂是 ________________________ 。 (3) 在该反应中，若有 2 mol 电子发生转移，在标准状况下，可生成 CO 2 的体积为 ________ 。 练规范、练技能、练速度