鲁科版化学必修1 第二章 元素与物质世界 第3节 氧化剂和还原剂 第1课时

精品资料 第第 3 3 节节 氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂 第第 1 1 课时课时 氧化还原反应、氧化剂与还原剂氧化还原反应、氧化剂与还原剂 1 1了解氧化反了解氧化反应、还原反应的概念及实质。应、还原反应的概念及实质。 2 2理解氧化还原反应的基本概念间的关系。理解氧化还原反应的基本概念间的关系。 3 3了解氧化还原反应化合价升降和电子转移的表示方法。了解氧化还原反应化合价升降和电子转移的表示方法。 知知 识识 清清 单单 一、氧化还原反应一、氧化还原反应 1 1化学反应与元素化合价的变化。化学反应与元素化合价的变化。 (1)(1)化合价变化的分析。化合价变化的分析。 (2)(2)从化合价变化的角度认识氧化反应从化合价变化的角度认识氧化反应和还原反应。和还原反应。 (3)(3)结论：氧化还原反应是反应过程中有结论：氧化还原反应是反应过程中有元素化合价变化元素化合价变化的化学反应。的化学反应。 1 1氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应有何关系？氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应有何关系？ 答案：化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应答案：化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应，置换反应一定是氧化还原反应置换反应一定是氧化还原反应，复复分解反应一定不是氧化还原反应。分解反应一定不是氧化还原反应。 2 2有单质参加或生成的反应一定是氧有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？化还原反应吗？ 答案：不一定答案：不一定，因为同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应因为同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应，如如 2O2O3 3=3O=3O2 2。 2 2氧化还原反应的实质。氧化还原反应的实质。 (1)(1)从电子转移的角度认识氧化还原反应。从电子转移的角度认识氧化还原反应。 氧化还原反应氧化还原反应 失去电失去电 子的物质子的物质 得到电得到电 子的子的物质物质 电子转移的方向电子转移的方向 2Na2NaClCl2 2= =点燃点燃 2NaCl2NaCl NaNa ClCl2 2 NaNa 将电子将电子 转移给转移给 ClCl ZnZnCuCu2 2= = ZnZn2 2CuCu ZnZn CuCu2 2 ZnZn_ _将电子转将电子转 移给移给_ _CuCu2 2 结论：氧化还原反应的实质是结论：氧化还原反应的实质是电子得失电子得失( (转移转移) )。 (2)(2)氧化还原反应与化合价升降及电子转移的关系。氧化还原反应与化合价升降及电子转移的关系。 氧化反应：元素的原子氧化反应：元素的原子失去失去电子电子，元素化合价元素化合价升高升高的反应的反应，物质被物质被氧化氧化。 还原反应：元素的原子还原反应：元素的原子得到得到电子电子，元素化合价元素化合价降低降低的反应的反应，物质被物质被还原还原。 氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总数的总数相等相等。 (3)(3)电子转移的表示方法。电子转移的表示方法。 3 3氧化还原反应的应用。氧化还原反应的应用。 氧化还原反应对人类的生产和生活有着十分重要的作用。例如：氧化还原反应对人类的生产和生活有着十分重要的作用。例如：化石燃料的燃烧与利用化石燃料的燃烧与利用、金属材料的冶炼与防腐金属材料的冶炼与防腐、食品的加工与保鲜食品的加工与保鲜、环境污染的监测与治理环境污染的监测与治理等。等。 二、氧化剂、还原剂二、氧化剂、还原剂 1 1氧化剂、还原剂。氧化剂、还原剂。 2 2氧化性和还原性。氧化性和还原性。 (1)(1)概念。概念。 氧化性：氧化剂中的某种元素氧化性：氧化剂中的某种元素得得电子的能力。电子的能力。 还原性：还原剂中的某种元素还原性：还原剂中的某种元素失失电子的能力。电子的能力。 (2)(2)与元素价态的关系。与元素价态的关系。 元素处于最高价态时只有元素处于最高价态时只有氧化氧化性；元素处于最低价态时只有性；元素处于最低价态时只有还原还原性；元素处于中间价态性；元素处于中间价态时时既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性。 3 3常见的氧化剂和还原剂。常见的氧化剂和还原剂。 (1)(1)常见的氧化剂。常见的氧化剂。 活泼的非金属单质活泼的非金属单质，如如 ClCl2 2、O O2 2等。等。 部分含有较高价态元素的含氧酸部分含有较高价态元素的含氧酸，如如 HNOHNO3 3、浓硫酸、浓硫酸等。等。 某些含有较高价态元素的盐某些含有较高价态元素的盐，如如 KMnOKMnO4 4、KClOKClO3 3、FeClFeCl3 3等。等。 (2)(2)常见的还原剂。常见的还原剂。 活泼的金属单质活泼的金属单质，如如 MgMg、FeFe、ZnZn 等。等。 某些非金属单质某些非金属单质，如如 C C、H H2 2等。等。 含有较低价态元素的化合物含有较低价态元素的化合物，如如 COCO、SOSO2 2、KIKI、NaNa2 2SOSO3 3、FeSOFeSO4 4等。等。 活活 学学 活活 用用 1 1下列关于氧化还原反应的下列关于氧化还原反应的有关说法中正确的是有关说法中正确的是(C)(C) A A被氧化的物质是氧化剂被氧化的物质是氧化剂 B B置换反应不一定是氧化还原反应置换反应不一定是氧化还原反应 C C反应中不一定所有元素的化合价都发生变化反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 D D元素由化合态转化为游离态时元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原该元素一定被还原 2 2下列反应中下列反应中，属于氧化还原反应属于氧化还原反应，且水只作氧化剂的是且水只作氧化剂的是(D)(D) A ASOSO2 2H H2 2O O=H=H2 2SOSO3 3 B BClCl2 2H H2 2O O=HCl=HClHClOHClO C C2H2H2 2O O= =通电通电2H2H2 2O O2 2 D D3Fe3Fe4H4H2 2O O= =高温高温FeFe3 3O O4 44H4H2 2 解析：解析：A A 不属于不属于氧化还原反应；氧化还原反应；B B 中水既不作氧化剂中水既不作氧化剂，也不作还原剂；也不作还原剂；C C 中水既作氧化剂中水既作氧化剂，也作还原剂；也作还原剂；D D 水中氢元素化合价降低水中氢元素化合价降低，作氧化剂。作氧化剂。 3 3在在 2Fe2Fe3Cl3Cl2 2= =点燃点燃2FeCl2FeCl3 3反应中反应中，下列说法正确的是下列说法正确的是(B)(B) A AFeFe 做还原剂、被还原做还原剂、被还原，ClCl2 2做氧化剂、被氧化做氧化剂、被氧化 B BFeClFeCl3 3既是氧化产物既是氧化产物，又是还原产物又是还原产物 C C1 mol Fe1 mol Fe 参加反应参加反应，电子转移电子转移 2 2N NA A个个 D D氧化剂和还原剂的物质的量之比为氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2323 解析：解析：n n( (氧化剂氧化剂)n n( (还原剂还原剂) )3232 水水 平平 测测 试试 1 1下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是(B)(B) A A反应中当有一种元素被氧化时反应中当有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原一定有另一种元素被还原 B B反应中不一反应中不一定所有元素的化合价都发生变化定所有元素的化合价都发生变化 C C某元素从游离态变为化合态某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化该元素一定被氧化 D D氧化还原反应中的反应物不是氧化剂氧化还原反应中的反应物不是氧化剂，就一定是还原剂就一定是还原剂 解析： 同种元素之间也可以发生氧化还原反应解析： 同种元素之间也可以发生氧化还原反应， A A 错； 阴离子错； 阴离子 被氧化被氧化游离态游离态 被还原被还原阳离子阳离子，C C 错；氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同种物质错；氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同种物质，也也可以是不同种物质可以是不同种物质，D D 错。错。 2 2氢化钙可作为生氢剂氢化钙可作为生氢剂，反反应的化学方程式为应的化学方程式为 CaHCaH2 22H2H2 2O O=Ca=Ca(OH)(OH)2 22H2H2 2，下列说法下列说法错误的是错误的是(A)(A) A ACaHCaH2 2既是氧化剂既是氧化剂，又是还原剂又是还原剂 B BH H2 2既是氧化产物既是氧化产物，又是还原产物又是还原产物 C CCaHCaH2 2是还原剂是还原剂，H H2 2O O 是氧化剂是氧化剂 D D氧化产物与还原产物的质量比为氧化产物与还原产物的质量比为 1111 解析：解析：CaHCaH2 21 1 2 2H H 2 21 1 O O=Ca=Ca(OH)(OH)2 22 2H H2 20 0 化合价升高化合价升高，被氧化被氧化，生成氧化产物化合生成氧化产物化合价降价降低低，被还原被还原，生成还原产物生成还原产物，由反应前后元素的化合价变化可知：由反应前后元素的化合价变化可知：CaHCaH2 2是还原剂是还原剂，H H2 2O O 是氧是氧化剂化剂，H H2 2既是氧化产物又是还原产物既是氧化产物又是还原产物，且来源于且来源于 CaHCaH2 2和和 H H2 2O O 中氢原子的物质的量相等中氢原子的物质的量相等，即氧化即氧化产物与还原产物之比为产物与还原产物之比为 1 11 1。 3 3在在 ClCl2 22NaOH2NaOH=NaCl=NaClNaClONaClOH H2 2O O 反应中反应中，下列说法不正确的是下列说法不正确的是(A)(A) A AClCl2 2做氧化剂做氧化剂，NaONaOH H 做还原剂做还原剂 B B氧化性强弱：氧化性强弱：ClCl2 2NaClONaClO C C反应中每消耗反应中每消耗 1 mol Cl1 mol Cl2 2，电子转移电子转移N NA A个个 D D氧化剂和还原剂的质量相等氧化剂和还原剂的质量相等 解析：解析：ClCl2 22NaOH2NaOH=Na=Na C Cl l1 1 ( (得得 e e) )NaClNaClO O1 1 ( (失失 e e) )H H2 2O O，通过化通过化合价变化知合价变化知 ClCl2 2既做既做氧化剂氧化剂，又做还原剂又做还原剂，NaClNaCl 为还原产物为还原产物，NaClONaClO 为氧化产物。氧化性：为氧化产物。氧化性：ClCl2 2NaClONaClO。反应中每。反应中每消耗消耗 1 mol Cl1 mol Cl2 2，电子转移为电子转移为 1 mol1 mol，其中其中 1 mol Cl1 mol Cl 原子做氧化剂原子做氧化剂，1 mol Cl1 mol Cl 原子做还原剂。原子做还原剂。 4 4( (双选双选) )在一定条件下在一定条件下，KClOKClO3 3与与 I I2 2发生下列反应：发生下列反应：2KClO2KClO3 3I I2 2=2KIO=2KIO3 3ClCl2 2，下列推下列推断正确的是断正确的是(AD)(AD) A A该反应属于置换反应该反应属于置换反应 B B氧化性氧化性 I I2 2KClOKClO3 3 C C还原性还原性 KClOKClO3 3II2 2 D D还原剂为还原剂为 I I2 2，氧化剂为氧化剂为 KClOKClO3 3 解析：该反应属于置换反应解析：该反应属于置换反应，A A 正确。正确。 2KClO2KClO3 35 5 I I0 02 2=2KIO=2KIO3 35 5 C C0 0l l2 2 氧化剂氧化剂 还原剂还原剂 氧化产物氧化产物 还原产物还原产物 氧化性：氧化性： KClOKClO3 3KIOKIO3 3，KClOKClO3 3II2 2，还原性：还原性： I I2 2ClCl2 2，I I2 2KClOKClO3 3。 5 5( (双选双选) )下列变化中下列变化中，需要加入氧化剂的是需要加入氧化剂的是(AC)(AC) A ASOSO2 2 SOSO3 3 B BHClHCl H H2 2 C CFeClFeCl2 2 FeClFeCl3 3 D DFeFe2 2O O3 3 FeFe 解析：反应需加入氧化剂解析：反应需加入氧化剂，则物质转化是还原剂则物质转化是还原剂 氧化剂氧化剂氧化产物。氧化产物。 6 6已知氧化性：已知氧化性：BrBr2 2FeFe3 3II2 2，还原性：还原性：I IFeFe2 2BrBr，则下列反应不能发生的是则下列反应不能发生的是(D)(D) A ABrBr2 22I2I=2Br=2BrI I2 2 B BBrBr2 22Fe2Fe2 2=2=2BrBr2Fe2Fe3 3 C C2Fe2Fe3 32I2I=2Fe=2Fe2 2I I2 2 D D2Fe2Fe3 32Br2Br=2Fe=2Fe2 2BrBr2 2 解析： 在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性解析： 在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性， D D 项不符合项不符合， 不能发生。不能发生。 7 7化学反应按照不同的分类方法化学反应按照不同的分类方法，可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应应，也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应：也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应： COCO2 2C C= =高温高温2CO2CO CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3= =2CuO2CuOH H2 2O OCOCO2 2 2NaOH2NaOHClCl2 2=NaCl=NaClNaClONaClOH H2 2O O 2CO2COO O2 2= =点燃点燃2CO2CO2 2 3Fe3Fe4H4H2 2O O(g)(g)= =高温高温FeFe3 3O O4 44H4H2 2 CuOCuOCOCO= =CuCuCOCO2 2 4NH4NH3 33O3O2 2= =点燃点燃2N2N2 26H6H2 2O O 2H2H2 2O O= =通电通电2H2H2 2O O2 2 2Al2Al2NaOH2NaOH2H2H2 2O O=2=2NaAlONaAlO2 23H3H2 2 COCO2 2H H2 2O O=H=H2 2COCO3 3 (1)(1)其中属于化合反应的有其中属于化合反应的有_，属于置换反应的有属于置换反应的有_。 (2)(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是在化学反应前后元素的化合价没有变化的是_。 (3)(3)上述反应中上述反应中，既是分解反应既是分解反应，又是氧化还原反应的是又是氧化还原反应的是_。 (4)(4)上述反应中上述反应中，既是溶液中的离子反应既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是又是氧化还原反应的是_。 (5)(5)根据你的理解根据你的理解，氧化还原反应的实质是氧化还原反应的实质是( ( ) ) A A分子中的原子重新组合分子中的原子重新组合 B B氧元素的得失氧元素的得失 C C电子的得失或共用电子对的偏电子的得失或共用电子对的偏移移 D D化合价的改变化合价的改变 解析：化学反解析：化学反应所在的基本类型中应所在的基本类型中，复分解反应不是氧化还原反应；置换反应一定是氧复分解反应不是氧化还原反应；置换反应一定是氧化还原反应；化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应化还原反应；化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应，若无变化则不是若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否有变氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否有变化来判断。化来判断。 答案：答案：(1)(1) (2)(2) (3)(3) (4)(4) (5)C(5)C 8 8实验室里迅速制备少量氯实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：气可利用如下反应：2KMnO2KMnO4 416HCl(16HCl(浓浓) )=2KCl=2KCl2MnCl2MnCl2 25Cl5Cl2 28H8H2 2O O，此反应不需加热此反应不需加热，常温下就可以迅速进行常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。而且对盐酸的浓度要求不高。 (1)(1)该反应该反应中中，氧化剂是氧化剂是_，还原剂是还原剂是_。 (2)(2)当参加反应的氧化剂的物质的量是当参加反应的氧化剂的物质的量是 1 mol1 mol 时时， 被氧化的还原剂的物质的量是被氧化的还原剂的物质的量是_，产生的氯气在标准状况下的体产生的氯气在标准状况下的体积为积为_，电子转移数目为电子转移数目为_。 (3)(3)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有( ( ) ) A A酸性酸性 B B还原性还原性 C C氧化性氧化性 D D挥发性挥发性 解析：解析：2KMnO2KMnO 4 47 7 16H16HClCl1 1 ( (浓浓) )=2KCl=2KCl2MnCl2MnCl2 22 2 得得 25c25c5Cl5Cl2 20 0 失失 10c10c8H8H2 2O O，由元素化合价变化可知由元素化合价变化可知，KMnOKMnO4 4做氧化剂做氧化剂，HClHCl 做还原剂做还原剂，而且而且n n( (氧化剂氧化剂)n n( (还原剂还原剂) )2102101515。当。当n n(KMnO(KMnO4 4) )1 mol1 mol 时时，生成生成n n(Cl(Cl2 2) )2.5 mol2.5 mol，在标准状况下体积为在标准状况下体积为V V(Cl(Cl2 2) )2.5 2.5 mol22.4 L/molmol22.4 L/mol56 L56 L。转移的电子数为。转移的电子数为 5 5N NA A。由化学方程式可知。由化学方程式可知，16 mol16 mol HClHCl 参加反应参加反应，只有只有 10 mol 10 mol 做还原剂。所以做还原剂。所以，HClHCl 在反应中既表现还原性在反应中既表现还原性，又表现酸性。又表现酸性。 答案：答案：(1)KMnO(1)KMnO4 4 HClHCl (2)5 mol(2)5 mol 56 L56 L 5 5N NA A (3)AB(3)AB 素素 能能 提提 高高 9 9当溶液中当溶液中 X X2 2O O2 27 7与与 SOSO2 23 3数目之比为数目之比为 1313 时正好完全发生氧化还原反应时正好完全发生氧化还原反应，X X 在还原产物在还原产物中的化合价为中的化合价为(C)(C) A A1 1 价价 B B2 2 价价 C C3 3 价价 D D4 4 价价 1010现有中学化学中常见的几种物质：现有中学化学中常见的几种物质： O O2 2 MgMg COCO WOWO3 3 WW COCO2 2 请回答下列问题：请回答下列问题： (1)(1)、四种物质中常用作还原剂的有四种物质中常用作还原剂的有_ ( (填序号填序号) )。 (2)(2)请将请将、对应物质填入下列横线上对应物质填入下列横线上，以组成一个氧化还原反应方程式：以组成一个氧化还原反应方程式：_= =_。 (3)(3)随着人们环保意识的增强随着人们环保意识的增强，许多汽车都已经装许多汽车都已经装上了如图所示的尾气处理装置。在催化上了如图所示的尾气处理装置。在催化剂的作用下，尾气中两种主要的有毒气剂的作用下，尾气中两种主要的有毒气体反应生成两种无害气体，两种无害气体均为空气中体反应生成两种无害气体，两种无害气体均为空气中的成分，写出该反应的化学方程式：的成分，写出该反应的化学方程式：_ _。 该反应中该反应中_是是氧化剂。氧化剂。 解析：解析：(1)(1)金属单质和低价氧化物通常做还原剂金属单质和低价氧化物通常做还原剂，故故和和做还原剂；做还原剂；(2)CO(2)CO 做还原剂做还原剂，能将能将 WOWO3 3还原为还原为 W W 单质；单质；(3)(3)汽车尾气的主要成分是汽车尾气的主要成分是 COCO 和和 NONO，相互反应生成相互反应生成 N N2 2和和 COCO2, 2, NONO 中中 N N元素化合价降低元素化合价降低，NONO 做氧化剂。做氧化剂。 答案：答案：(1)(1) (2)3CO(2)3CO WOWO3 3 W W 3CO3CO2 2 (3)2CO(3)2CO2NO2NO = =催化剂催化剂N N2 22CO2CO2 2 NONO