高考化学一轮复习 专题2第2单元 氧化还原反应知识研习课件 苏教版

课程标准1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2.了解常见的氧化还原反应。考点展示1.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。2.氧化性与还原性的比较。3.与电子得失守恒相关的化学计算。 1概念 (1)氧化还原反应：在反应过程中有 的化学反应。 氧化反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价 的反应称为氧化反应。 还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价 的反应称为还原反应。元素化合价变化元素化合价变化升高升高降低降低一、氧化还原反应一、氧化还原反应 (2)非氧化还原反应：在反应过程中 的化学反应是非氧化还原反应。 2实质 反应过程中有 。 3特征发生变化。(可作为判别方法)没有元素化合价没有元素化合价变化变化电子转移电子转移(得失或偏移得失或偏移)元素化合价元素化合价 想一想1有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？ 提示：不一定，如 该反应没有元素化合价发生变化，所以就不是氧化还原反应。 (1)双线桥法 Cu与稀硝酸反应过程中电子转移的方向和数目可表示为 。4 4电子转移的表示方法电子转移的表示方法 (2)单线桥法 Cu与浓硝酸反应过程中电子转移的方向和数目可表示为 。 二、氧化剂和还原剂 1概念 (1)氧化剂：所含元素的化合价 (或 电子)，在反应中表现性，发生 反应，生成 产物。 (2)还原剂：所含元素的化合价 (或 电子)，在反应中表现性，发生 反应，生成产物。降低降低得到得到氧化氧化还原还原升高升高失去失去还原还原氧化氧化氧化氧化还原还原 2特点 (1)氧化剂具有性， 性指的是物质具有的得到电子的能力。 (2)还原剂具有性，性指的是物质具有的失去电子的能力。 想一想2金属阳离子在氧化还原反应中一定获得电子而被还原吗？ 提示：不一定，如Fe2在氧化还原反应中也可以作还原剂被氧化。氧化氧化氧化氧化还原还原还原还原 3常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂物质类型举例常见还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)XO2O2元素处于高化合价时的化合物氧化物MnO2Mn2含氧酸浓硫酸SO2HNO3NO2或NO盐KMnO4K2MnO4Fe3Fe2过氧化物Na2O2、H2O2O2 (2)常见还原剂物质类型举例常见氧化产物活泼的金属单质M(金属)M2活泼的非金属单质H2HCCO2或CO元素处于低化合价时的化合物氧物化COCO2SO2SO24酸H2SSO2HII2盐SO32SO24Fe2Fe3 (3)具有中间价态的化合物 既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质具有中间价态的物质Fe2SO2、SO32、H2SO3H2O2氧化产物Fe3SO24O2还原产物FeS或S2O2表现的主要性质还原性还原性还原性 氧化还原反应中各概念之间的相互关系 【特别提醒】(1)同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。 (2)同一种物质在不同的氧化还原反应中，所起的作用可能不同。例如H2O2在分别与MnO2、HI、KMnO4反应中，分别起氧化剂和还原剂、氧化剂、还原剂的作用。 【案例1】我们生活中的许多现象及大量物质的应用都与氧化还原反应有关，请运用氧化还原反应的知识回答下列问题。 (1)氯气与水反应生成的次氯酸具有杀菌作用，常用于自来水的消毒。在次氯酸中，氯元素的化合价为_，氯原子容易得到电子，从而使氯元素化合价降低，因此次氯酸具有强_，次氯酸具有漂白作用就是基于它的这个性质。 (2)现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是() A苹果汁中的Fe2变成Fe3 B苹果汁中含有Cu2 C苹果汁中含有OH D苹果汁中含有Na (3)我们生产和生活中需要许多单质，如金属铁、单质硅等。而自然界中的元素大多以化合态存在，把某元素由化合态变成游离态，则它() A被氧化 B被还原 C可能被氧化，也可能被还原 D由高价态变为零价 【解析】(1)HClO中Cl元素的化合价为1价，得电子，化合价降低，是氧化剂，在反应中体现出氧化性。 (2)淡绿色为Fe2溶液的颜色，Fe2易被空气中的O2氧化为Fe3，从而颜色呈现棕黄色。 (3)元素由化合态变为游离态，化合价可能升高(如HClCl2)，也可能降低(如Cu2Cu)，故可能被氧化，也可能被还原。 【答案】(1)1氧化性(2)A(3)C 【即时巩固1】下列变化过程需要加入还原剂的是() ASSO2 BKClAgCl CHH2 DCCO2 【解析】加入还原剂才能实现，则反应物是氧化剂，在反应中化合价降低，C符合。 【答案】C 氧化性、还原性强弱的判断 1根据氧化还原反应方程式进行判断 在同一反应中，氧化性为氧化剂氧化产物，氧化剂还原剂；还原性为还原剂还原产物，还原剂氧化剂。 2根据物质活动性顺序比较判断 (1)根据金属活动性顺序进行判断： (2)根据非金属活动性顺序进行判断(常见元素)： 3根据元素周期表进行判断 (1)同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，元素的金属性减弱，非金属性增强。 (2)同主族中，由上到下，随着核电荷数的增加，元素的金属性增强，非金属性减弱。 4根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物的价态相同，则反应条件要求越低，氧化剂的氧化性越强；若氧化产物的价态不同，则其价态越高，氧化剂的氧化性越强。例如： (1)根据反应 F2H2=2HF， 可知氧化性：F2Cl2Br2I2。 (2)根据反应 和 FeS，可知氧化性：Cl2S。 5根据原电池或电解池的电极反应判断 (1)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，其还原性：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根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似的条件下，与不同氧化剂反应时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。例如： 灵犀一点： 氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。 【案例2】根据下列事实，判断离子的氧化性顺序为() AB2=A2BD2H2O=D(OH)2H2以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E22e=E和B2e=B2 AE2B2A2D2 BD2E2A2B2 CD2B2A2E2 DA2B2D2E2 【解析】解答本题首先要明确判断三个事实中离子氧化性的强弱，可依据三个不同的方法：氧化还原反应中，氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性；与水能发生置换反应产生H2的金属非常活泼；原电池中，负极材料金属的还原性强，对应离子的氧化性弱。 根据氧化还原反应规律可知B2是氧化剂，A2是氧化产物，氧化性B2A2；D能和水反应，D非常活泼，其对应阳离子氧化性很弱；原电池中，B为负极，E为正极，所以B的还原性强于E，B2的氧化性弱于E2。 【答案】A 【规律技巧】(1)根据化学方程式比较物质的氧化性、还原性时，首先应依据化合价的变化找出氧化剂、还原剂及其对应的产物，然后依据规律综合判断。 (2)利用氧化还原反应的基本规律： 【即时巩固2】今有下列三个氧化还原反应： 2FeCl32KI=2FeCl22KClI2， 2FeCl2Cl2=2FeCl3， 2KMnO416HCl=2KCl2MnCl28H2O5Cl2。 若某溶液中有Fe2、I、Cl共存，要除去I而不影响Fe2和Cl，则可加入的试剂是() ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl 【解析】本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性Fe3I2，还原性IFe2；由知氧化性Cl2Fe3，还原性Fe2Cl；由知氧化性MnO4Cl2，还原性ClMn2；由此推知氧化性强弱顺序为：KMnO4Cl2FeCl3I2，还原性强弱顺序为IFe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只氧化I。 【答案】C 氧化还原反应的基本规律及应用 1基本规律 (1)守恒规律 氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即电子守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数，故化合价升高总值也等于化合价降低总值。 应用：可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。 (2)价态规律 应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。 判断氧化还原反应能否发生。 (3)强弱规律 上述规律可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。 (4)先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与还原性最强的还原剂作用；同理，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。 应用：判断物质的稳定性及反应顺序。 2特殊的氧化还原反应歧化反应和归中反应 (1)歧化反应：同价态同种元素在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。如 (2)归中反应：同种元素由高价态和低价态转化至相同的中间价态。如 2Na2SNa2SO36HCl=6NaCl3S3H2O 【案例3】储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电孤法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化汽化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2O七种物质。 (1)请用上述物质填空，并配平化学方程式： C_H2SO4 _Cr2(SO4)3H2O ( 2 ) 上 述 反 应 中 氧 化 剂 是 ( 填 化 学式)_，被氧化的元素是(填元素符号)_。 (3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项编号)_。 A氧化性 B氧化性和酸性 C酸性 D还原性和酸性 (4)若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为_。 【解析】(1)从所给的物质和反应式的前后知，氧化剂应为K2Cr2O7，还原剂C的氧化产物为CO2，由 CO2，K2Cr2O7 Cr2(SO4)3得失电子守恒配平得3C2K2Cr2O78H2SO4=3CO22K2SO42Cr2(SO4)38H2O。显然，H2SO4在此反应中表现酸性。 (4)由上述反应可知转移12e3CO2，则转移0.8 mol电子时V(CO2)0.2 mol22.4 L/mol4.48 L。 【答案】(1)32K2Cr2O783CO22K2SO428(2)K2Cr2O7C(3)C(4)4.48 L 【即时巩固3】实验室常利用以下反应制取少量氮气：NaNO2NH4Cl=NaClN22H2O。关于该反应的下列说法，正确的是() ANaNO2是氧化剂 B每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为6 mol CNH4Cl中的氮元素被还原 DN2既是氧化剂，又是还原剂 【解析】反应中电子转移的方向和数目可表示为： 反应中NaNO2得到电子，被还原，作氧化剂；NH4Cl失去电子，被氧化，作还原剂。N2既是氧化产物，又是还原产物，每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为3 mol。 【答案】A