2018-2019學年高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第1單元 氯、溴、碘及其化合物 第2課時 氧化還原反應學案 蘇教版必修1.doc

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第2課時　氧化還原反應 學習目標：1.了解氧化還原反應的有關概念。2.理解氧化還原反應過程中化合價升降與電子轉(zhuǎn)移的關系。(重難點)3.會分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(重點)4.了解氧化還原反應方程式的配平方法。(重點) [自 主 預 習探 新 知] 1．元素化合價變化與電子轉(zhuǎn)移關系 以Cl2和Na反應生成NaCl為例：2a＋l2=== (1)分析 ? (2)結(jié)論：①氧化還原反應的特征：反應前后元素的化合價發(fā)生了改變。 ②氧化還原反應的本質(zhì)：反應過程中有電子的轉(zhuǎn)移，包括電子的得失和共用電子對的偏移。 2．氧化還原反應的有關概念 (1)氧化劑和還原劑 (2)氧化反應和還原反應 3．氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移的表示方法 (1)用帶箭頭的線由反應物指向生成物，且對準同種元素。 (2)要標明“得”“失”電子，且得失電子總數(shù)相等。 (3)箭頭不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，而是指某元素從反應物到生成物時價態(tài)的變化。 例如： [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)有化合價變化的反應不一定是氧化還原反應。(　　) (2)在HNO3、N2O4、NaNO2、NO、N2和NH4Cl中氮元素的化合價分別為＋5、＋4、＋3、＋2、0和－3價。(　　) (3)在氧化還原反應中可能只有元素的化合價的升高，而無化合價的降低。 (　　) (4)氧化還原反應過程中得電子的物質(zhì)是還原劑，失電子的原子被還原。 (　　) (5)氧化還原反應時還原劑先失去電子，氧化劑后得到電子。(　　) 【答案】　(1)　(2)√　(3)　(4)　(5) 2．反應3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 此反應(1)氧化劑是________，發(fā)生________反應，被________生成________，HNO3表現(xiàn)________。 (2)生成2 mol NO，轉(zhuǎn)移電子為________mol。 【答案】　(1)HNO3　還原　還原　NO　氧化性和酸性　(2)6 [合 作 探 究攻 重 難] 氧化還原反應的本質(zhì)及有關概念判斷 [思考交流] 根據(jù)反應：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，回答： (1)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物分別是什么物質(zhì)？ 【提示】　MnO2、HCl、Cl2、MnCl2。 (2)MnO2發(fā)生什么反應？表現(xiàn)什么性？ 【提示】　還原反應；氧化性。 (3)當生成1 mol Cl2時，氧化劑得到多少mol電子？還原劑失去多少mol電子？轉(zhuǎn)移了多少mol電子？ 【提示】　2；2；2。 (4)氧化性MnO2與Cl2誰強？還原性HCl和MnCl2誰強？ 【提示】　MnO2強；HCl強。 1．氧化還原反應的有關概念及其聯(lián)系 2．物質(zhì)氧化性、還原性強弱的2種比較方法 (1)根據(jù)氧化還原反應方程式比較 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物 特點：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。 (2)根據(jù)金屬活動性順序表 [對點訓練] 1．工業(yè)制ClO2的化學反應為2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，下列說法正確的是 (　　) A．NaClO3在反應中化合價降低，失去電子 B．SO2在反應中發(fā)生氧化反應 C．1 mol氧化劑在反應中得到2 mol電子 D．H2SO4在反應中作氧化劑 B　[得到電子化合價降低，失去電子化合價升高，A不正確；SO2中硫元素的化合價從＋4價升高到＋6價，化合價升高，失去電子，作還原劑，發(fā)生氧化反應，B正確；氯酸鈉中氯元素的化合價從＋5價降低到＋4價，得到1個電子，所以1 mol氧化劑在反應中得到1 mol電子，C不正確；硫酸中各元素的化合價都沒有發(fā)生變化，既不是氧化劑，也不是還原劑，D不正確。] 2．根據(jù)下列化學方程式： ①2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ ④Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 可推斷MnO、Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋、Cl2的氧化性由強到弱的順序為(　　) A．MnO>Cl2>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋ B．Fe3＋>MnO>Cl2>Cu2＋>Fe2＋ C．Cl2>MnO>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋ D．Cu2＋>Cl2>MnO>Fe3＋>Fe2＋ A　[在氧化還原反應中，存在如下規(guī)律：氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。根據(jù)上述規(guī)律，分別找出以上四個反應的氧化劑、氧化產(chǎn)物，就可進行比較。] 單線橋、雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 (1)雙線橋法：先標化合價，再看價變化；起止同元素，橋上標變化。 標出“失”或“得”電子的總數(shù) 注意事項： ①箭頭、箭尾必須對應化合價變化的同種元素； ②必須注明“得”“失”； ③氧化劑和還原劑得、失電子要守恒。 (2)單線橋法：確定變化化合價，計算價態(tài)的變化；橋上標明電子數(shù)，箭頭還原到氧化。 — —一條線 —標出轉(zhuǎn)移電子的總數(shù) 注意事項： ①單線橋表示反應物中變價元素原子得失電子的情況； ②不需標明“得”或“失”，只標明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目； ③箭頭標明電子轉(zhuǎn)移的方向； ④單線橋箭頭從失電子的元素原子指向得電子的元素原子。 提醒：(1)兩種方法中箭頭的指向不同。雙線橋中箭頭指向產(chǎn)物中變價的相應元素原子；單線橋中箭頭指向得到電子的元素原子。(2)轉(zhuǎn)移數(shù)目指的是與方程式計量數(shù)有關的得電子總數(shù)或失電子總數(shù)。 [對點訓練] 3．下列式子中不正確的是(　　) D　[D項中得、失注明錯誤。] 4．(1)用單線橋表示下列反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 ①Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 (2)用雙線橋表示下列反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目 ①2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ②MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 【答案】　(1)① (濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②===CuCl2＋2FeCl2 (2)①＋2H2O ②↑＋2H2O 氧化還原反應方程式的配平和電子守恒計算 [典例導航1]　配平C＋H2SO4(濃)SO2↑＋CO2↑＋H2O 【思路點撥】　(1)標變價 ＋H2O4(濃)O2↑＋O2↑＋H2O (2)求一分子氧化劑和還原劑的降、升價數(shù) 4　　2 ↑　 ↓ C＋H2SO4(濃)SO2↑＋CO2↑＋H2O (3)求升降數(shù)的最小公倍數(shù)，確定氧化劑和還原劑化學計量數(shù) 4　　 2 ↑　　↓ C＋2H2SO4(濃)SO2↑＋CO2↑＋H2O (4)觀察配平其他計量數(shù) C＋2H2SO4(濃)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (5)檢查反應前后的原子是否守恒，電子是否守恒，電荷是否守恒。 【答案】　C＋2H2SO4(濃) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O [典例導航2]　24 mL濃度為0.05 molL－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價為(　　) A．＋2價　　　 B．＋3價 C．＋4價 D．＋5價 【思路點撥】　設還原產(chǎn)物中Cr的化合價為x。 Na2O3Na2O4，失電子的物質(zhì)的量為 0．024 L0.05 molL－12＝0.002 4 mol； K2r2O72 r，得電子的物質(zhì)的量為0.02 L0.02 molL－1(6－x)2， 氧化劑與還原劑恰好完全反應，且得失電子數(shù)目相等，所以有0.02 L0.02 molL－1(6－x)2＝0.002 4 mol，解得x＝3。 【答案】　B 1．氧化還原反應方程式的配平 (1)配平原則 (2)基本步驟 標變價——求升降——定系數(shù)——查守恒 (3)特殊配平法 ①補加法——部分被氧化或還原的物質(zhì) Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②倒配法——氧化劑和還原劑是同一物質(zhì) 　　　　　　 2　 　 4 ↓ ↑ 3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O 2．電子守恒法計算步驟 [對點訓練] 5．配平下列化學方程式 (1)________NaClO＋________NaI===______NaIO3＋______NaCl (2)______Cu＋______HNO3(濃)______Cu(NO3)2＋______NO2↑＋______H2O (3)______S＋______KOH______K2S＋______K2SO3＋______H2O 【答案】　(1)3　1　1　3　(2)1　4　1　2　2　(3)3　6　2　1　3 6．某強氧化劑XO(OH)被Na2SO3還原(已知Na2SO3被氧化為Na2SO4)。如果還原2.410－3mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 molL－1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的價態(tài)是(　　) A．＋2　　　　 B．＋1　　　　 C．0　　　　 D．－1 C　[設X元素被還原后價態(tài)為n，則：2.410－3(5－n)＝3010－30.2(6－4)，n＝0。] [當 堂 達 標固 雙 基] 1．下列反應中CO2作氧化劑的是(　　) A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O B．CO2＋C2CO C．2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑ D．CO＋H2O(g)H2＋CO2 B　[氧化劑在反應時化合價降低。] 2．交警測試司機是否酒后駕駛，30秒就能見分曉，酒精測試儀中用了CrO3，反應后轉(zhuǎn)化為Cr2(SO4)3。則酒精在此過程中(　　) A．發(fā)生了氧化反應　　　　 B．發(fā)生了還原反應 C．表現(xiàn)了氧化性 D．被還原 A　[CrO3―→Cr2(SO4)3過程Cr的化合價降低，CrO3作氧化劑，故酒精作還原劑，表現(xiàn)還原性，被氧化，發(fā)生氧化反應。] 3．有些電影、電視劇中的仙境美輪美奐，這些神話仙境中所需的煙霧是放于溫熱石棉網(wǎng)上的NH4NO3和Zn粉的混合物中滴幾滴水后產(chǎn)生的白煙。已知反應方程式為NH4NO3＋Zn===ZnO＋N2↑＋2H2O，下列有關說法中正確的是 (　　) 【導學號：90512049】 A．該反應中NH4NO3只作氧化劑 B．Zn發(fā)生還原反應 C．水在反應中可能起催化作用 D．1 mol NO只能氧化1 mol Zn C　[在該反應中，鋅的化合價升高，作還原劑，發(fā)生氧化反應，B選項錯誤；NH4NO3中氮元素的價態(tài)既有升高也有降低，所以NH4NO3既作還原劑，又作氧化劑，A選項錯誤；該反應中1 mol NO能氧化1 mol Zn和1 mol NH，D選項錯誤。] 4．已知2NaA＋B2===2NaB＋A2 2NaA＋C2===2NaC＋A2 2NaB＋C2===2NaC＋B2 2NaC＋D2===2NaD＋C2 則氧化性由強到弱的順序是(　　) A．A2＞B2＞C2＞D2 B．B2＞A2＞C2＞D2 C．C2＞B2＞A2＞D2 D．D2＞C2＞B2＞A2 D　[利用在同一個氧化還原反應中“氧化劑的氧化性＞氧化產(chǎn)物的氧化性”的規(guī)律可分析如下： 由2NaA＋B2===2NaB＋A2　得出氧化性B2＞A2， 由2NaA＋C2===2NaC＋A2　得出氧化性C2＞A2， 由2NaB＋C2===2NaC＋B2　得出氧化性C2＞B2， 由2NaC＋D2===2NaD＋C2　得出氧化性D2＞C2， 故氧化性D2＞C2＞B2＞A2。] 5．某反應中反應物與生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。 (1)已知KBrO3在反應中得到電子，則該反應的還原劑是________。 (2)已知0.2 mol KBrO3在反應中得到1 mol電子生成X，則X的化學式為________。 (3)將氧化劑和還原劑及配平后的化學計量數(shù)填入下列方框中，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。 ＋ 【解析】　(1)得到電子的物質(zhì)是氧化劑。KBrO3得到電子，則KBrO3是氧化劑。那么還原劑只能是題目所提供的AsH3，AsH3中As元素為－3價，反應后變?yōu)镠3AsO4。 (2)氧化還原反應中得失電子守恒。0.2 mol KBrO3在反應中得1 mol電子，則1 mol KBrO3得5 mol電子，即反應后Br的化合價降低5價，降為0價，故另一物質(zhì)為Br2。 【答案】　(1)AsH3　(2)Br2 (3) 有關氧化還原反應理解應注意幾個誤區(qū) (1)氧化與還原反應同時進行，不分先后。 (2)物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱取決于物質(zhì)本身得失電子的難易程度，而不取決于原子得失電子數(shù)目的多少。 (3)在一個氧化還原反應中，氧化劑和還原劑可能是一種物質(zhì)也可能是兩種物質(zhì)。 (4)含不同價態(tài)的同種元素的物質(zhì)間發(fā)生反應時，該元素價態(tài)遵循“高價＋低價→中間價”，相鄰價態(tài)不發(fā)生氧化還原反應。