2018高中化學(xué) 第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 2.3.2 氧化劑和還原劑課件 新人教版必修1.ppt

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第2課時氧化劑和還原劑 知識鋪墊 新知預(yù)習(xí) 自主測試 1 氧化還原反應(yīng)的特征是反應(yīng)前后元素的化合價發(fā)生變化 實質(zhì)是電子得失或電子對的偏移 2 四種基本反應(yīng)類型中 置換反應(yīng)全部是氧化還原反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng)全部是非氧化還原反應(yīng) 化合反應(yīng)和分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng) 3 在反應(yīng)MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O中 氧化產(chǎn)物是Cl2 還原產(chǎn)物是MnCl2 4 O2 Cl2在參與的一些反應(yīng)中的共同之處是易得電子 被還原 Fe Cu的共同之處是易失電子 被氧化 知識鋪墊 新知預(yù)習(xí) 自主測試 一 常見的還原劑和氧化劑 知識鋪墊 新知預(yù)習(xí) 自主測試 二 氧化性和還原性1 氧化性和還原性 1 氧化性 氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì) 2 還原性 還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì) 2 氧化性 還原性和元素化合價之間的關(guān)系 三 氧化還原反應(yīng)的影響1 有利于人類生活和生產(chǎn) 金屬的冶煉 電鍍 燃料的燃燒等 2 對人類生活和生產(chǎn)不利 易燃物的自燃 食物的腐敗 鋼鐵的銹蝕等 知識鋪墊 新知預(yù)習(xí) 自主測試 1 下列說法中 正確的是 A 氧化劑自身被還原 生成氧化產(chǎn)物B 氧化劑是在反應(yīng)中得到電子 或電子對偏向 的物質(zhì)C 還原劑在反應(yīng)時所含元素的化合價降低D 在一個反應(yīng)中 氧化劑和還原劑不可能是同一物質(zhì)解析 氧化劑自身被還原 生成還原產(chǎn)物 A項錯誤 還原劑在反應(yīng)時所含元素的化合價應(yīng)升高 C項錯誤 在一個反應(yīng)中 氧化劑和還原劑可能是同一物質(zhì) 如氯酸鉀分解制備氧氣 氯酸鉀既是氧化劑又是還原劑 D項錯誤 答案 B 知識鋪墊 新知預(yù)習(xí) 自主測試 2 在Cl2 Fe2 Mg H2O Cu2 中 只能作氧化劑的是 只能作還原劑的是 既能作氧化劑又能作還原劑的是 解析 高價氧化 低價還原 中間價態(tài)兩邊靠 Cu2 中銅元素處于最高價 只能作氧化劑 Mg中鎂元素處于最低價 只能作還原劑 Cl2 Fe2 中氯元素和鐵元素處于中間價態(tài) 既可作氧化劑又可作還原劑 而H2O中氫元素處于最高價 氧元素處于最低價 故H2O既可作氧化劑 又可作還原劑 答案 Cu2 MgCl2 Fe2 H2O 探究一 探究二 氧化劑和還原劑問題探究1 在Fe2O3 Fe的轉(zhuǎn)化中 Fe2O3是氧化劑還是還原劑 發(fā)生什么反應(yīng) Fe是什么產(chǎn)物 答案 氧化劑 還原反應(yīng) 還原產(chǎn)物 2 結(jié)合常見氧化劑和還原劑及氧化還原反應(yīng)的知識分析 元素處于最高價態(tài) 最低價態(tài) 中間價態(tài)時分別具有什么性質(zhì) 答案 元素處于最高價態(tài)只有氧化性 處于最低價態(tài)只有還原性 處于中間價態(tài)既有氧化性又有還原性 探究三 探究一 探究二 思維建模1 氧化還原反應(yīng)中相關(guān)概念的關(guān)系 探究三 探究一 探究二 2 常見的強(qiáng)氧化劑和還原劑 1 常見的強(qiáng)氧化劑 非金屬單質(zhì)Cl2 Br2 O2 O3等 高價金屬陽離子Fe3 等 高價或較高價含氧化合物H2SO4 濃 MnO2 HClO KMnO4 HNO3等 過氧化物Na2O2 H2O2等 探究三 探究一 探究二 2 常見的強(qiáng)還原劑 活潑或較活潑的金屬K Na Mg Al Zn Fe等 低價金屬陽離子Fe2 等 非金屬陰離子I S2 等 含較低價元素的化合物CO SO2 H2SO3 Na2SO3等 部分非金屬單質(zhì) H2 木炭 高溫下 通常只有強(qiáng)還原劑與強(qiáng)氧化劑間可發(fā)生氧化還原反應(yīng) 弱氧化劑只有與很強(qiáng)的還原劑才能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 弱還原劑只有與很強(qiáng)的氧化劑才能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 3 在含有變價元素的化合物中 具有中間價態(tài)元素的物質(zhì) 單質(zhì)或化合物 既可作氧化劑 又可作還原劑 例如 Cl2 H2O2 Fe2 SO2 H2SO3等既有氧化性又有還原性 探究三 探究一 探究二 典例1 工業(yè)上制取ClO2的化學(xué)反應(yīng) 2NaClO3 SO2 H2SO4 2ClO2 2NaHSO4 下列說法正確的是 A SO2在反應(yīng)中被氧化B NaClO3在反應(yīng)中失去電子C H2SO4在反應(yīng)中作氧化劑D 1mol還原劑在反應(yīng)中失去1mol電子解析 在反應(yīng)中 NaClO3中Cl元素化合價降低 作氧化劑 得到電子 被還原 SO2中S元素化合價升高 作還原劑 被氧化 同時1molSO2轉(zhuǎn)移2mol電子 綜上所述 正確的是A項 答案 A 探究三 探究一 探究二 提能訓(xùn)練1下列變化中需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是 A MnSO4 KMnO4B NaCl AgClC NO2 HNO3D Fe2O3 Fe解析 還原劑在反應(yīng)中失去電子 化合價升高 加入還原劑才能實現(xiàn)說明物質(zhì)為氧化劑 化合價降低 A項中的Mn由 2價 7價 B項中Cl的價態(tài)反應(yīng)前后無變化 C項中的N由 4價 5價 D項中的Fe由 3價 0價 答案 D 探究三 探究一 探究二 物質(zhì)氧化性 還原性強(qiáng)弱的比較問題探究1 鎂 鋁分別與稀鹽酸反應(yīng)時 1個鎂原子失去2個電子變成Mg2 而1個鋁原子失去3個電子變成Al3 因此還原性 Al Mg 這種說法正確嗎 答案 不正確 氧化性 還原性的強(qiáng)弱只與該元素原子得失電子的難易程度有關(guān) 而與得失電子數(shù)目的多少無關(guān) 得電子能力越強(qiáng) 其氧化性就越強(qiáng) 失電子能力越強(qiáng) 其還原性就越強(qiáng) 所以 還原性 Mg Al 探究三 探究一 探究二 2 已知氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物 還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物 根據(jù)反應(yīng) Cl2 2KBr Br2 2KCl Br2 2KI I2 2KBr 分析氧化劑氧化性的強(qiáng)弱順序及還原劑還原性的強(qiáng)弱順序 答案 氧化性 Cl2 Br2 I2 還原性 I Br Cl 3 已知還原性 Zn Fe H Cu 則比較Zn2 Fe2 H Cu2 的氧化性強(qiáng)弱順序 答案 Zn2 Fe2 H Cu2 探究三 探究一 探究二 思維建模物質(zhì)氧化性 還原性強(qiáng)弱的比較方法 1 根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較 氧化性 氧化劑 氧化產(chǎn)物還原性 還原劑 還原產(chǎn)物 探究三 探究一 探究二 2 根據(jù)元素的活動性順序 特點 上左下右可反應(yīng) 隔之愈遠(yuǎn)愈易行 3 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的程度比較 不同氧化劑與相同還原劑作用時 還原劑被氧化的程度越大 氧化劑的氧化性越強(qiáng) 探究三 探究一 探究二 4 根據(jù)反應(yīng)的條件及反應(yīng)的劇烈程度比較 反應(yīng)條件要求越低 反應(yīng)越劇烈 對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng) 如是否加熱 反應(yīng)溫度高低 有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等 例如 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 2KMnO4 16HCl 濃 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 氧化性 KMnO4 MnO2 探究三 探究一 探究二 素能應(yīng)用 典例2 從下列各組反應(yīng)對比中 判斷哪種粒子的氧化性最強(qiáng) 哪種粒子的還原性最強(qiáng) 1 鐵釘浸入CuSO4溶液后 表面會附有紅色物質(zhì) 銅絲浸入AgNO3溶液后 表面會附有銀白色物質(zhì) 則在Cu Fe Ag中 的還原性最強(qiáng) 在Cu2 Fe2 Ag 中 的氧化性最強(qiáng) 2 鐵釘在氯氣中被銹蝕為棕褐色物質(zhì) FeCl3 而在鹽酸中生成淡綠色溶液 FeCl2 則在氯氣分子 Cl2 氯離子 氫離子中 具有氧化性 的氧化性最強(qiáng) 探究三 探究一 探究二 解析 1 反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式為 根據(jù) 知還原性 Fe Cu 氧化性 Cu2 Fe2 根據(jù) 知還原性 Cu Ag 氧化性 Ag Cu2 故還原性 Fe Cu Ag 2 發(fā)生反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式為 可知Cl2將Fe氧化為Fe3 而HCl將Fe氧化為Fe2 所以Cl2 H 有氧化性 且Cl2的氧化性強(qiáng) 答案 1 FeAg 2 Cl2 H Cl2 探究三 探究一 探究二 提能訓(xùn)練2根據(jù)下面兩個離子方程式 2Fe3 2I 2Fe2 I2 Br2 2Fe2 2Br 2Fe3 可判斷離子的還原性從強(qiáng)到弱的順序是 A Br Fe2 I B I Fe2 Br C Br I Fe2 D Fe2 I Br 解析 反應(yīng) 中還原劑是I 還原產(chǎn)物是Fe2 故還原性 I Fe2 反應(yīng) 中還原劑是Fe2 還原產(chǎn)物是Br 故還原性 Fe2 Br 所以還原性強(qiáng)弱順序為I Fe2 Br 答案 B 探究三 探究一 探究二 探究三 氧化還原反應(yīng)中的基本規(guī)律及其應(yīng)用問題探究1 已知氧化性 Cl2 Fe3 I2 將少量的Cl2通入FeI2溶液中 哪種離子首先被氧化 答案 根據(jù)氧化性強(qiáng)弱順序可推知還原性的強(qiáng)弱順序 I Fe2 Cl 所以少量的Cl2通入FeI2溶液中時 I 最先被氧化 2 酸性KMnO4溶液具有很強(qiáng)的氧化性 能將I 氧化成I2 計算 1molKMnO4完全被還原成MnO2時 所需KI物質(zhì)的量是多少 1molKMnO4完全被還原成Mn2 時 所需KI物質(zhì)的量是多少 答案 根據(jù)電子得失守恒計算 1molKMnO4完全被還原成MnO2得3mole 需3molKI 1molKMnO4完全被還原成Mn2 時得5mole 需5molKI 探究一 探究二 探究三 3 反應(yīng) H2SO4 濃 H2S S SO2 2H2O 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物分別是哪種物質(zhì) 答案 氧化產(chǎn)物是S 還原產(chǎn)物是SO2 探究一 探究二 探究三 思維建模氧化還原反應(yīng)中的基本規(guī)律1 守恒規(guī)律還原劑失電子總數(shù) 氧化劑得電子總數(shù)氧化劑化合價降低的總數(shù) 還原劑化合價升高的總數(shù) 應(yīng)用 氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平和相關(guān)計算 探究一 探究二 探究三 1 配平方法 化合價升降法 探究一 探究二 探究三 2 計算方法 找出氧化劑 還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù) 注意化學(xué)式中粒子的個數(shù) 根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式 n 氧化劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 n 還原劑 變價原子個數(shù) 化合價變化值 探究一 探究二 探究三 2 先后規(guī)律多種氧化劑與一種還原劑相遇 氧化性強(qiáng)的首先得電子被還原 多種還原劑與一種氧化劑相遇 還原性強(qiáng)的首先失電子被氧化 如 把氯氣通入FeBr2溶液時 還原性 Fe2 Br 若氯氣量不足時首先氧化Fe2 把氯氣通入FeI2溶液時 還原性 I Fe2 若氯氣量不足時首先氧化I 應(yīng)用 判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性和反應(yīng)順序 3 價態(tài)規(guī)律 1 高低規(guī)律 最高價態(tài)只有氧化性 最低價態(tài)只有還原性 中間價態(tài)既有氧化性又有還原性 2 價態(tài)歸中規(guī)律 同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時 高價態(tài) 低價態(tài) 中間價態(tài) 即 只靠攏 不交叉 應(yīng)用 判斷元素或物質(zhì)的氧化性 還原性和反應(yīng)產(chǎn)物 探究一 探究二 探究三 素能應(yīng)用 典例3 24mL0 05mol L 1Na2SO3溶液恰好與20mL0 02mol L 1K2Cr2O7 重鉻酸鉀 溶液完全反應(yīng) 已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4 則Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為 A 2價B 3價C 4價D 5價解析 n Na2SO3 0 05mol L 1 0 024L 0 0012moln K2Cr2O7 0 02mol L 1 0 02L 0 0004mol K2Cr2O7在反應(yīng)中得到電子0 0004 2 6 x molNa2SO3在反應(yīng)中失去電子0 0012 2mol 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中 氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)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 提能訓(xùn)練3一定條件下 PbO2與Cr3 反應(yīng) 產(chǎn)物是和Pb2 則與1molCr3 反應(yīng) 所需PbO2的物質(zhì)的量為 A 3 0molB 1 5molC 1 0molD 0 75mol解析 1molCr3 0 5mol 該過程中鉻元素失去3mole 所以在PbO2 Pb2 中PbO2也應(yīng)該得到3mole 故反應(yīng)所需PbO2的物質(zhì)的量為1 5mol 答案 B 1 2 3 4 5 1 下列敘述正確的是 A 在氧化還原反應(yīng)中 非金屬單質(zhì)一定是氧化劑B 某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài) 該元素一定被還原C 金屬陽離子被還原不一定得到單質(zhì)D 氧化劑得到電子 發(fā)生了氧化反應(yīng)解析 非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中不一定是氧化劑 如硫在氧氣中燃燒 生成二氧化硫 硫是還原劑 元素由化合態(tài)到游離態(tài) 即由化合物到單質(zhì) 化合價可能升高 也可能降低 有的金屬陽離子處于高價時 被還原后可以先得到低價的離子 氧化劑在反應(yīng)中得到電子 本身被還原 發(fā)生了還原反應(yīng) 答案 C 1 2 3 4 5 2 交警常用裝有重鉻酸鉀 K2Cr2O7 的儀器檢測司機(jī)是否酒后駕車 其原理是紅色的重鉻酸鉀遇酒精后生成藍(lán)綠色物質(zhì) Cr3 下列說法正確的是 A 該變化為非氧化還原反應(yīng)B 重鉻酸鉀中鉻元素的化合價為 3價C 該反應(yīng)的氧化劑為酒精D 重鉻酸鉀在反應(yīng)中為氧化劑解析 由題中信息可知 鉻元素從 6價降低為 3價 得到電子 故重鉻酸鉀是氧化劑 被還原成Cr3 酒精是還原劑 所以D正確 答案 D 1 2 3 4 5 3 已知下列三個化學(xué)反應(yīng) Fe CuSO4 FeSO4 Cu Cl2 2NaBr 2NaCl Br2 2FeCl3 Fe 3FeCl2則下列說法不正確的是 A 氧化性 Cl2 Br2B 氧化性 Fe2 Cu2 C 還原性 Fe Fe2 D 氧化性 Fe3 Fe2 解析 反應(yīng) 中氧化產(chǎn)物是FeSO4 還原劑是Fe 氧化劑是CuSO4 反應(yīng) 中氧化劑是Cl2 氧化產(chǎn)物是Br2 反應(yīng) 中Fe是還原劑 FeCl3是氧化劑 FeCl2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物 由氧化劑的氧化性 氧化產(chǎn)物的氧化性 還原劑的還原性 還原產(chǎn)物的還原性可知 A C D均是正確的 B的說法錯誤 答案 B 1 2 3 4 5 4 用0 1mol L 1的Na2SO3溶液30mL恰好將2 10 3mol的還原 則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價是 A 1價B 2價C 3價D 4價解析 氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等 設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的化合價為x 則有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 現(xiàn)有下列反應(yīng) 2H2O Cl2 SO2 H2SO4 2HCl 2KMnO4 16HCl 濃 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O針對上述兩個反應(yīng)回答 1 氧化劑的氧化性強(qiáng)弱順序為 還原劑的還原性強(qiáng)弱順序為 2 反應(yīng) 中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為 3 反應(yīng) 中氯化氫表現(xiàn)出的性質(zhì)是 A 還原性B 酸性C 氧化性 1 2 3 4 5 解析 1 由反應(yīng) 知氧化性 Cl2 H2SO4 還原性 SO2 Cl 由反應(yīng) 知氧化性 KMnO4 Cl2 還原性 Cl Mn2 2 在反應(yīng) 中氧化產(chǎn)物為H2SO4 還原產(chǎn)物為HCl 其質(zhì)量之比為98 73 3 在反應(yīng) 中HCl被氧化為Cl2 表現(xiàn)了還原性 同時還生成了鹽和水 表現(xiàn)了酸性 答案 1 KMnO4 Cl2SO2 Cl 2 98 73 3 AB