2019-2020年高一化学苏教版必修1教学案：专题2 第一单元 第三课时　氧化还原反应 Word版含解析.doc

2019-2020年高一化学苏教版必修1教学案：专题2 第一单元 第三课时氧化还原反应 Word版含解析1氧化还原反应与非氧化还原反应的分类依据是什么？提示：化学反应中元素的化合价有无变化，有元素化合价变化的反应为氧化还原反应。2四种基本反应类型与氧化还原反应之间有何关系？提示：置换反应属于氧化还原反应，而复分解反应不属于氧化还原反应，有单质参加的化合反应以及有单质生成的分解反应为氧化还原反应。新知探究探究1元素化合价升降与电子得失之间的对应关系(1)原子失去电子，化合价升高；失去几个电子，化合价就升高几价。(2)原子得到电子，化合价降低；得到几个电子，化合价就降低几价。探究2试填写下列空白，领会氧化还原反应的基本概念(1)概念：有电子转移发生的化学反应。(2)特征(判断依据)：化合价的升降。(3)实质：电子的转移。(4)氧化剂：在氧化还原反应中得到电子，发生还原反应，表现出氧化性。(5)还原剂：在氧化还原反应中失去电子，发生氧化反应，表现出还原性。探究3试从得失氧、化合价升降和电子得失三个层次认识氧化还原反应。得氧和失氧观点化合价升降观点电子转移观点氧化反应得氧的反应化合价升高的反应失去(或偏离)电子的反应续表得氧和失氧观点化合价升降观点电子转移观点还原反应失氧的反应化合价降低的反应得到(或偏向)电子的反应氧化、还原关系得氧失氧同时发生，得氧失氧总数相等化合价升降同时发生，且升降总数相等得失(或偏离、偏向)电子同时发生，且得失(或偏离、偏向)总数相等氧化还原反应有氧得失的反应有化合价升降的反应有电子转移(得失或偏移)的反应关系化合价变化是氧化还原反应的特征，电子转移是其实质必记结论氧化还原反应中各概念之间的关系 成功体验1在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，则下列说法正确的是()元素X被氧化元素Y被氧化元素X发生还原反应元素Y发生还原反应ABCD解析：选D根据题意知，X原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。2(好题共享选自人教版教材P38T5)下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是()A一定有氧元素参加B氧化剂本身发生氧化反应C氧化反应一定先于还原反应发生D一定有电子转移解析：选D2NaCl2= 2NaCl属氧化还原反应，但无氧元素参加，A项错误；氧化剂本身被还原，发生还原反应，B项错误；氧化反应和还原反应一定同时发生，C项错误。新知探究探究1双线桥法表示在反应前后同一元素电子得失的数目或同一元素化合价的变化。(1)箭头由反应前的元素指向反应后同一种元素。(2)在线上方表示电子的得、失(或元素的化合价升降)数目，使得失电子(或元素的化合价升降)数相等。(3)电子转移数以mne的形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n表示每个原子得到或失去电子的数目(或化合价变化的数目)，当m1或n1时，可省略。如 探究2单线桥法表示反应物之间电子转移的方向和数目。(1)箭头由失电子元素指向得电子元素。(2)只标明电子转移的数目，不标“得到”或“失去”。如 成功体验3下列氧化还原反应方程式中所标电子转移的方向和数目正确的是() 解析：选BA项，应为Fe原子失2e、Cu原子得2e；C项得失电子数应为6e；D项，得失电子数应为4e。 关键语句小结1氧化还原反应的特征是元素化合价有升降变化。2氧化还原反应的实质是有电子转移。失去电子的物质为还原剂，还原剂发生氧化反应，表现还原性；得到电子的物质为氧化剂，氧化剂发生还原反应，表现氧化性。3任何氧化还原反应：氧化剂得电子总数还原剂失电子总数。4 氧化性：氧化剂氧化产物。还原性：还原剂还原产物。例1有关氧化还原反应的叙述正确的是()A反应中当有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原B反应中不一定所有元素的化合价都发生变化C某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化D氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂解析：选B一个氧化还原反应中，化合价升降的元素可能是一种，也可能是两种或多种，故A项错；元素从游离态变化合态，其化合价可能升高也可能降低，所以该元素可能被氧化也可能被还原，C错；反应：Cl2H2OHClHClO中H2O既不是氧化剂也不是还原剂，D错。(1)氧化还原反应中，化合价升高和降低的总价数相等，得到和失去的电子总数相等。(2)氧化反应与还原反应同时存在，同时发生。(3)氧化剂、还原剂可以是不同物质，也可以是同一物质。(4)化合价升降可以发生在不同元素间，也可以发生在同种元素间。1(好题共享选自人教版教材P38T7)下列反应中，HCl作还原剂的是_，HCl作氧化剂的是_。ANaOHHCl=NaClH2OBZn2HCl=ZnCl2H2CMnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2DCuO2HCl=CuCl2H2O解析：A、D中反应都不是氧化还原反应；B项反应中HCl中的氢元素化合价由1价降为0价，HCl作氧化剂，而C项反应中HCl中的氯元素化合价由1价升高为0价，HCl作还原剂。答案：CB 例2金属铜和浓硝酸可发生如下反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)222H2O(1)方框中的化学式是_。(2)用双线桥标出电子转移的方向和数目。解析：根据“原子个数和种类不变”，判断出(1)中为NO2气体；反应中铜的化合价从0价升到2价，氮元素从5价降到4价。答案：(1)NO2(2) 双线桥表示法(1)箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种发生价态变化的元素。(2)箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移的前后变化。2(好题共享选自人教版教材P43T2改编)下列反应中，既属于氧化还原反应又属于置换反应的是_，用双线桥法标出该反应的电子转移情况。ACuOH2CuH2OBCO2Ca(OH)2=CaCO3H2OCFe3O33CO2Fe3CO2D2NaCl2,2NaCl解析：属于置换反应的只有CuOH2CuH2O，其电子转移情况为： 答案：A 1.根据氧化还原反应方程式判断 上述反应要顺利进行必须具备：氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2根据反应条件判断例如：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O；2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O；同时将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热的条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，说明氧化性：KMnO4MnO2。3根据被氧化或被还原的程度判断例如：2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS；Cl2能将Fe氧化到3价，而S只能将Fe氧化到2价，因此，氧化性：Cl2S。4根据活动性顺序判断(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： 5根据浓度大小判断如还原性浓盐酸强于稀盐酸。例3已知2NaAB2=2NaBA22NaAC2=2NaCA22NaBC2=2NaCB22NaCD2=2NaDC2则氧化性由强到弱的顺序是()AA2B2C2D2BB2A2C2D2CC2B2A2D2 DD2C2B2A2解析：选D利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性氧化产物”的规律可分析如下：由2NaAB2=2NaBA2得出氧化性 B2A2，由2NaAC2=2NaCA2得出氧化性 C2A2，由2NaBC2=2NaCB2得出氧化性 C2B2，由2NaCD2=2NaDC2得出氧化性 D2C2，故氧化性D2C2B2A2。物质的氧化性、还原性强弱与其得、失电子的难易有关，而与得、失电子数目的多少无关。3下列离子，哪种是最强的氧化剂()AAg BMg2CH DCu2解析：选A金属单质的还原性越强，相应离子的氧化性就越弱，因为还原性：MgH2CuAg，所以氧化性：AgCu2HMg2。1.遵循的原则(1)原子守恒原则：反应物和生成物各元素及其原子个数不变。(2)电子守恒原则：氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。(3)电荷守恒原则：氧化还原反应的离子方程式中，反应物所带电荷总数等于生成物所带电荷总数。2配平步骤以CuHNO3(浓)Cu(NO3)2NO2H2O为例“一标”标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。uHO3(浓)u(NO3)2O2H2O“二等”通过最小公倍数法使化合价升降总数相等。 “三定”确定氧化剂和还原剂的化学计量数，Cu2HNO3(浓)Cu(NO3)22NO2H2O“四查”用观察法配平其他物质的化学计量数，并检查原子个数是否相等，配平后将短线改为等号。Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O例4氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO4H3eNO2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质甲能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式：_。(2)反应中硝酸体现了_、_。(3)反应中若产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是_ mol。解析：(1)从所给还原过程的反应式看NO得电子，即HNO3作氧化剂，要能使该反应发生必须加入还原剂，因此甲只能是Cu2O，化学反应方程式如下：14HNO33Cu2O=6Cu(NO3)22NO7H2O。(2)在该反应中HNO3体现了氧化性和酸性生成了Cu(NO3)2。(3)若产生0.2 mol的气体(NO)，则转移的电子数为(52)0.2 mol0.6 mol电子。答案：(1)14HNO33Cu2O=6Cu(NO3)22NO7H2O(2)酸性氧化性(3)0.6根据化合价升降只能确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，其他物质的化学计量数需运用观察法、奇偶法、守恒法等来确定。4配平下列氧化还原反应方程式：(1)CHNO3(浓)=CO2NO2H2O(2)SHNO3(浓)=H2SO4NO2H2O(3)AgHNO3(稀)=AgNO3NOH2O解析：根据化合价升降的总数相等，确定发生化合价变化的物质系数，再根据反应前后原子个数相等确定其它物质系数。答案：(1)14142(2)16162 (3)34312课堂双基落实1下列变化属于还原反应的是()AFeFeSO4BCu(NO3)2CuCPP2O5 DNaClAgCl解析：选B还原反应就是元素化合价降低的反应，B中Cu元素由2价降到0价，属于还原反应。2(xx杨州高一检测)我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用，其中黑火药的爆炸反应2KNO3S3CK2SN23CO2。该反应中被氧化的元素是()AC BNCN和S DN和C解析：选A碳元素的化合价由0价升高到4价，被氧化，氮元素的化合价由5价降低到0价，被还原。3下列反应中加入氧化剂才能实现的是()ACl2Cl BHH2CMnOMn2 DZnZn2解析：选D氧化剂在反应中得电子，化合价降低，则正确的选项应是失电子、化合价升高的过程，选D。4根据下列反应，判断氧化剂的氧化性强弱顺序为()H2SCl2=S2HCl2NaICl2=2NaClI2Na2SI2=2NaISACl2I2S BCl2SI2CI2Cl2S DSI2Cl2解析：选A根据化学方程式和氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由知Cl2S，由知Cl2I2，由知I2S，氧化性强弱顺序为Cl2I2S。5已知在不同条件下水可发生如下反应：AP2O53H2O=2H3PO4BCl2H2OHClHClOC2F22H2O=4HFO2D2K2H2O=2KOHH2E2H2O2H2O2F2Na2H2O=2NaOHH2(1)其中H2O只作氧化剂的是_，只作还原剂的是_，既作氧化剂又作还原剂的是_，H2O既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是_，非氧化还原反应是_。(2)H2O表现氧化性的反应是_，表现还原性的反应是_。(3)已知D、F两反应发生时，D反应更剧烈，则我们能得出的结论是_。(4)用双线桥标出B反应的电子转移情况，用单线桥标出E反应的电子转移情况。_解析：A.2532 =234(非氧化还原反应)BC22 C (H2O既不作氧化剂又不作还原剂)C2222 =42(H2O作还原剂)D222 =22(H2O作氧化剂)E22 222(H2O既作还原剂又作氧化剂)F2a22 =2N2(H2O作氧化剂)(3)反应剧烈程度可反映出Na和K的活泼程度。答案：(1)D、FCEBA(2)D、E、FC、E(3)K的还原性强于Na 1下列有关氧化还原反应的叙述正确的是()A金属单质在反应中只作还原剂B非金属单质在反应中只作氧化剂C金属原子失电子越多其还原性越强DCu2比Fe2的氧化性强，Cu比Fe的还原性强解析：选A金属在化合物中的化合价只有正价没有负价，所以金属单质在反应中只能作还原剂，A正确；非金属元素在化合物中，既有正价又有负价，化合价可升可降，所以非金属单质在反应中既可作氧化剂又可作还原剂，如Cl2。B错；金属还原性强弱与失去电子数目无关，如K的还原性强于Ca，C错；元素的金属性越强，其单质的还原性越强，其对应离子的氧化性越弱，D错。2双选下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是() 解析：选B、C解题时首先找出变价元素，确定其化合价升降数值，然后依据得失电子数目相等的规律，标出电子转移的数目。A项电子得失标注错误；D项箭头应止于S元素，起于Cu元素。3实验室常利用以下反应制取少量氮气：NaNO2NH4ClNaClN22H2O；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：选ANaNO2中N为3价，NH4Cl中N为3价，产物N2中N元素为0价。B项错误，每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为3 mol；C项错误，NH4Cl中N被氧化；D项错误，N2既是氧化产物也是还原产物。4双选已知I2SO22H2O=H2SO42HI，2FeCl2Cl2=2FeCl3，2FeCl32HI=2FeCl22HClI2，下列判断正确的是()A氧化性：FeCl3Cl2I2B氧化性：Cl2FeCl3I2C还原性：SO2HIFeCl2D还原性：SO2FeCl2HI解析：选B、C只要找出反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物，即可得出结论。5双选ClO2是一种杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3H2C2O4H2SO42ClO2K2SO42CO22H2O，下列说法正确的是()AKClO3在反应中得到电子BH2C2O4在反应中被氧化CClO2是氧化产物D1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移解析：选A、B由题给信息可知，KClO3中氯元素从5价降低到4价，1 mol KClO3得到1 mol电子，KClO3被还原，得还原产物ClO2；H2C2O4中碳元素从3价升高到4价，H2C2O4被氧化。6已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2FeCl32KI=2FeCl22KClI2解析：选A氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：Co2O3Cl2FeCl3I2，故Cl2可以氧化Fe2和I，但两者共存时，应先氧化I，A错误，B正确；Co2O3可氧化HCl，FeCl3可氧化KI，C、D正确。7已知下列5个反应，试从氧化还原反应的角度，回答下列问题。2Na2H2O=2NaOHH22F22H2O=4HFO2Cl2H2OHClHClOCH2O(g)COH22H2O2H2O2(1)水只作氧化剂的是_(填序号，下同)。(2)水只作还原剂的是_。(3)水既作氧化剂，又作还原剂的是_。(4)水既不作氧化剂，又不作还原剂的是_。解析：中H元素的化合价由10，化合价降低，水作氧化剂。H2O中O元素由20，化合价升高，H2O作还原剂。H2O中H、O元素化合价均未发生变化，H2O既不作氧化剂又不作还原剂。H2O中H元素化合价由10，化合价降低，H2O作氧化剂。H2O中H元素化合价降低，O元素化合价升高，H2O既作氧化剂又作还原剂。答案：(1)(2)(3)(4)8实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl28H2O5Cl2，此反应在常温下就可以迅速进行，而且对盐酸浓度要求不高。(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：_。(2)该反应中，氧化剂是_，还原剂是_。当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是_，产生氯气在标准状况下的体积为_。(3)HCl在此反应过程中表现出的化学性质有_。A酸性B还原性C氧化性 D挥发性(4)结合此反应原理，联系实际思考，实验室处理含MnO的废液时，要特别注意什么问题？_。解析：反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，在参加反应的16 mol HCl中，被氧化即作还原剂的有10 mol(对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol)，只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2，故1 mol KMnO4参加反应，对应生成2.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为22.4 Lmol12.5 mol56 L。除10 mol被氧化的HCl外，另外的6 mol HCl中的氯元素的化合价没有变化，直接转化为KCl、MnCl2等盐类物质，HCl表现了其酸性。由于MnO可把Cl氧化为有毒的Cl2，造成实验室的污染，故处理含MnO的废液时必须注意防止与含Cl等易被氧化的离子的溶液混合。答案：(1)2KMnO416HCl(浓)=2KCl2M得到25enCl25C失去10el28H2O(2)KMnO4HCl5 mol56 L(3)A、B(4)防止与含还原性的Cl等易被氧化的离子的溶液混合