2018高中化学 第二章 化学物质及其变化 2.3.2 氧化剂和还原剂课件 新人教版必修1.ppt

第2课时氧化剂和还原剂 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化 实质是电子得失或电子对的偏移 2 四种基本反应类型中 置换反应全部是氧化还原反应 复分解反应全部是非氧化还原反应 化合反应和分解反应可能是氧化还原反应 3 在反应MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O中 氧化产物是Cl2 还原产物是MnCl2 4 O2 Cl2在参与的一些反应中的共同之处是易得电子 被还原 Fe Cu的共同之处是易失电子 被氧化 知识铺垫 新知预习 自主测试 一 常见的还原剂和氧化剂 知识铺垫 新知预习 自主测试 二 氧化性和还原性1 氧化性和还原性 1 氧化性 氧化剂所表现出得电子的性质 2 还原性 还原剂所表现出失电子的性质 2 氧化性 还原性和元素化合价之间的关系 三 氧化还原反应的影响1 有利于人类生活和生产 金属的冶炼 电镀 燃料的燃烧等 2 对人类生活和生产不利 易燃物的自燃 食物的腐败 钢铁的锈蚀等 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 下列说法中 正确的是 A 氧化剂自身被还原 生成氧化产物B 氧化剂是在反应中得到电子 或电子对偏向 的物质C 还原剂在反应时所含元素的化合价降低D 在一个反应中 氧化剂和还原剂不可能是同一物质解析 氧化剂自身被还原 生成还原产物 A项错误 还原剂在反应时所含元素的化合价应升高 C项错误 在一个反应中 氧化剂和还原剂可能是同一物质 如氯酸钾分解制备氧气 氯酸钾既是氧化剂又是还原剂 D项错误 答案 B 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 在Cl2 Fe2 Mg H2O Cu2 中 只能作氧化剂的是 只能作还原剂的是 既能作氧化剂又能作还原剂的是 解析 高价氧化 低价还原 中间价态两边靠 Cu2 中铜元素处于最高价 只能作氧化剂 Mg中镁元素处于最低价 只能作还原剂 Cl2 Fe2 中氯元素和铁元素处于中间价态 既可作氧化剂又可作还原剂 而H2O中氢元素处于最高价 氧元素处于最低价 故H2O既可作氧化剂 又可作还原剂 答案 Cu2 MgCl2 Fe2 H2O 探究一 探究二 氧化剂和还原剂问题探究1 在Fe2O3 Fe的转化中 Fe2O3是氧化剂还是还原剂 发生什么反应 Fe是什么产物 答案 氧化剂 还原反应 还原产物 2 结合常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的知识分析 元素处于最高价态 最低价态 中间价态时分别具有什么性质 答案 元素处于最高价态只有氧化性 处于最低价态只有还原性 处于中间价态既有氧化性又有还原性 探究三 探究一 探究二 思维建模1 氧化还原反应中相关概念的关系 探究三 探究一 探究二 2 常见的强氧化剂和还原剂 1 常见的强氧化剂 非金属单质Cl2 Br2 O2 O3等 高价金属阳离子Fe3 等 高价或较高价含氧化合物H2SO4 浓 MnO2 HClO KMnO4 HNO3等 过氧化物Na2O2 H2O2等 探究三 探究一 探究二 2 常见的强还原剂 活泼或较活泼的金属K Na Mg Al Zn Fe等 低价金属阳离子Fe2 等 非金属阴离子I S2 等 含较低价元素的化合物CO SO2 H2SO3 Na2SO3等 部分非金属单质 H2 木炭 高温下 通常只有强还原剂与强氧化剂间可发生氧化还原反应 弱氧化剂只有与很强的还原剂才能发生氧化还原反应 弱还原剂只有与很强的氧化剂才能发生氧化还原反应 3 在含有变价元素的化合物中 具有中间价态元素的物质 单质或化合物 既可作氧化剂 又可作还原剂 例如 Cl2 H2O2 Fe2 SO2 H2SO3等既有氧化性又有还原性 探究三 探究一 探究二 典例1 工业上制取ClO2的化学反应 2NaClO3 SO2 H2SO4 2ClO2 2NaHSO4 下列说法正确的是 A SO2在反应中被氧化B NaClO3在反应中失去电子C H2SO4在反应中作氧化剂D 1mol还原剂在反应中失去1mol电子解析 在反应中 NaClO3中Cl元素化合价降低 作氧化剂 得到电子 被还原 SO2中S元素化合价升高 作还原剂 被氧化 同时1molSO2转移2mol电子 综上所述 正确的是A项 答案 A 探究三 探究一 探究二 提能训练1下列变化中需要加入还原剂才能实现的是 A MnSO4 KMnO4B NaCl AgClC NO2 HNO3D Fe2O3 Fe解析 还原剂在反应中失去电子 化合价升高 加入还原剂才能实现说明物质为氧化剂 化合价降低 A项中的Mn由 2价 7价 B项中Cl的价态反应前后无变化 C项中的N由 4价 5价 D项中的Fe由 3价 0价 答案 D 探究三 探究一 探究二 物质氧化性 还原性强弱的比较问题探究1 镁 铝分别与稀盐酸反应时 1个镁原子失去2个电子变成Mg2 而1个铝原子失去3个电子变成Al3 因此还原性 Al Mg 这种说法正确吗 答案 不正确 氧化性 还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关 而与得失电子数目的多少无关 得电子能力越强 其氧化性就越强 失电子能力越强 其还原性就越强 所以 还原性 Mg Al 探究三 探究一 探究二 2 已知氧化剂的氧化性强于氧化产物 还原剂的还原性强于还原产物 根据反应 Cl2 2KBr Br2 2KCl Br2 2KI I2 2KBr 分析氧化剂氧化性的强弱顺序及还原剂还原性的强弱顺序 答案 氧化性 Cl2 Br2 I2 还原性 I Br Cl 3 已知还原性 Zn Fe H Cu 则比较Zn2 Fe2 H Cu2 的氧化性强弱顺序 答案 Zn2 Fe2 H Cu2 探究三 探究一 探究二 思维建模物质氧化性 还原性强弱的比较方法 1 根据氧化还原反应方程式比较 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 探究三 探究一 探究二 2 根据元素的活动性顺序 特点 上左下右可反应 隔之愈远愈易行 3 根据氧化还原反应的程度比较 不同氧化剂与相同还原剂作用时 还原剂被氧化的程度越大 氧化剂的氧化性越强 探究三 探究一 探究二 4 根据反应的条件及反应的剧烈程度比较 反应条件要求越低 反应越剧烈 对应物质的氧化性或还原性越强 如是否加热 反应温度高低 有无催化剂和反应物浓度大小等 例如 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 氧化性 KMnO4 MnO2 探究三 探究一 探究二 素能应用 典例2 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CuSO4溶液后 表面会附有红色物质 铜丝浸入AgNO3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Cu2 Fe2 Ag 中 的氧化性最强 2 铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质 FeCl3 而在盐酸中生成淡绿色溶液 FeCl2 则在氯气分子 Cl2 氯离子 氢离子中 具有氧化性 的氧化性最强 探究三 探究一 探究二 解析 1 反应的两个化学方程式为 根据 知还原性 Fe Cu 氧化性 Cu2 Fe2 根据 知还原性 Cu Ag 氧化性 Ag Cu2 故还原性 Fe Cu Ag 2 发生反应的两个化学方程式为 可知Cl2将Fe氧化为Fe3 而HCl将Fe氧化为Fe2 所以Cl2 H 有氧化性 且Cl2的氧化性强 答案 1 FeAg 2 Cl2 H Cl2 探究三 探究一 探究二 提能训练2根据下面两个离子方程式 2Fe3 2I 2Fe2 I2 Br2 2Fe2 2Br 2Fe3 可判断离子的还原性从强到弱的顺序是 A Br Fe2 I B I Fe2 Br C Br I Fe2 D Fe2 I Br 解析 反应 中还原剂是I 还原产物是Fe2 故还原性 I Fe2 反应 中还原剂是Fe2 还原产物是Br 故还原性 Fe2 Br 所以还原性强弱顺序为I Fe2 Br 答案 B 探究三 探究一 探究二 探究三 氧化还原反应中的基本规律及其应用问题探究1 已知氧化性 Cl2 Fe3 I2 将少量的Cl2通入FeI2溶液中 哪种离子首先被氧化 答案 根据氧化性强弱顺序可推知还原性的强弱顺序 I Fe2 Cl 所以少量的Cl2通入FeI2溶液中时 I 最先被氧化 2 酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性 能将I 氧化成I2 计算 1molKMnO4完全被还原成MnO2时 所需KI物质的量是多少 1molKMnO4完全被还原成Mn2 时 所需KI物质的量是多少 答案 根据电子得失守恒计算 1molKMnO4完全被还原成MnO2得3mole 需3molKI 1molKMnO4完全被还原成Mn2 时得5mole 需5molKI 探究一 探究二 探究三 3 反应 H2SO4 浓 H2S S SO2 2H2O 氧化产物和还原产物分别是哪种物质 答案 氧化产物是S 还原产物是SO2 探究一 探究二 探究三 思维建模氧化还原反应中的基本规律1 守恒规律还原剂失电子总数 氧化剂得电子总数氧化剂化合价降低的总数 还原剂化合价升高的总数 应用 氧化还原反应化学方程式的配平和相关计算 探究一 探究二 探究三 1 配平方法 化合价升降法 探究一 探究二 探究三 2 计算方法 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 找准一个原子或离子得失电子数 注意化学式中粒子的个数 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 n 氧化剂 变价原子个数 化合价变化值 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 探究一 探究二 探究三 2 先后规律多种氧化剂与一种还原剂相遇 氧化性强的首先得电子被还原 多种还原剂与一种氧化剂相遇 还原性强的首先失电子被氧化 如 把氯气通入FeBr2溶液时 还原性 Fe2 Br 若氯气量不足时首先氧化Fe2 把氯气通入FeI2溶液时 还原性 I Fe2 若氯气量不足时首先氧化I 应用 判断物质的稳定性和反应顺序 3 价态规律 1 高低规律 最高价态只有氧化性 最低价态只有还原性 中间价态既有氧化性又有还原性 2 价态归中规律 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时 高价态 低价态 中间价态 即 只靠拢 不交叉 应用 判断元素或物质的氧化性 还原性和反应产物 探究一 探究二 探究三 素能应用 典例3 24mL0 05mol L 1Na2SO3溶液恰好与20mL0 02mol L 1K2Cr2O7 重铬酸钾 溶液完全反应 已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4 则Cr在还原产物中的化合价为 A 2价B 3价C 4价D 5价解析 n Na2SO3 0 05mol L 1 0 024L 0 0012moln K2Cr2O7 0 02mol L 1 0 02L 0 0004mol K2Cr2O7在反应中得到电子0 0004 2 6 x molNa2SO3在反应中失去电子0 0012 2mol 根据氧化还原反应中 氧化剂和还原剂得失电子总数相等 有0 0004 2 6 x 0 0012 2 解得x 3 答案 B 探究一 探究二 探究三 提能训练3一定条件下 PbO2与Cr3 反应 产物是和Pb2 则与1molCr3 反应 所需PbO2的物质的量为 A 3 0molB 1 5molC 1 0molD 0 75mol解析 1molCr3 0 5mol 该过程中铬元素失去3mole 所以在PbO2 Pb2 中PbO2也应该得到3mole 故反应所需PbO2的物质的量为1 5mol 答案 B 1 2 3 4 5 1 下列叙述正确的是 A 在氧化还原反应中 非金属单质一定是氧化剂B 某元素从化合态变为游离态 该元素一定被还原C 金属阳离子被还原不一定得到单质D 氧化剂得到电子 发生了氧化反应解析 非金属单质在反应中不一定是氧化剂 如硫在氧气中燃烧 生成二氧化硫 硫是还原剂 元素由化合态到游离态 即由化合物到单质 化合价可能升高 也可能降低 有的金属阳离子处于高价时 被还原后可以先得到低价的离子 氧化剂在反应中得到电子 本身被还原 发生了还原反应 答案 C 1 2 3 4 5 2 交警常用装有重铬酸钾 K2Cr2O7 的仪器检测司机是否酒后驾车 其原理是红色的重铬酸钾遇酒精后生成蓝绿色物质 Cr3 下列说法正确的是 A 该变化为非氧化还原反应B 重铬酸钾中铬元素的化合价为 3价C 该反应的氧化剂为酒精D 重铬酸钾在反应中为氧化剂解析 由题中信息可知 铬元素从 6价降低为 3价 得到电子 故重铬酸钾是氧化剂 被还原成Cr3 酒精是还原剂 所以D正确 答案 D 1 2 3 4 5 3 已知下列三个化学反应 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Cl2 2NaBr 2NaCl Br2 2FeCl3 Fe 3FeCl2则下列说法不正确的是 A 氧化性 Cl2 Br2B 氧化性 Fe2 Cu2 C 还原性 Fe Fe2 D 氧化性 Fe3 Fe2 解析 反应 中氧化产物是FeSO4 还原剂是Fe 氧化剂是CuSO4 反应 中氧化剂是Cl2 氧化产物是Br2 反应 中Fe是还原剂 FeCl3是氧化剂 FeCl2既是氧化产物也是还原产物 由氧化剂的氧化性 氧化产物的氧化性 还原剂的还原性 还原产物的还原性可知 A C D均是正确的 B的说法错误 答案 B 1 2 3 4 5 4 用0 1mol L 1的Na2SO3溶液30mL恰好将2 10 3mol的还原 则元素X在还原产物中的化合价是 A 1价B 2价C 3价D 4价解析 氧化还原反应中得失电子总数相等 设元素X在还原产物中的化合价为x 则有0 1mol L 1 0 03L 6 4 2 10 3mol 7 x 解得x 4 答案 D 1 2 3 4 5 5 现有下列反应 2H2O Cl2 SO2 H2SO4 2HCl 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O针对上述两个反应回答 1 氧化剂的氧化性强弱顺序为 还原剂的还原性强弱顺序为 2 反应 中氧化产物和还原产物质量之比为 3 反应 中氯化氢表现出的性质是 A 还原性B 酸性C 氧化性 1 2 3 4 5 解析 1 由反应 知氧化性 Cl2 H2SO4 还原性 SO2 Cl 由反应 知氧化性 KMnO4 Cl2 还原性 Cl Mn2 2 在反应 中氧化产物为H2SO4 还原产物为HCl 其质量之比为98 73 3 在反应 中HCl被氧化为Cl2 表现了还原性 同时还生成了盐和水 表现了酸性 答案 1 KMnO4 Cl2SO2 Cl 2 98 73 3 AB