新教材2021-2022學(xué)年人教版化學(xué)必修第一冊學(xué)案：1 3 第二課時　氧化劑和還原劑 Word版含答案

1、PAGE PAGE 14第二課時氧化劑和還原劑eq avs4al(素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo))1能從化學(xué)反應(yīng)中元素化合價的變化認(rèn)識氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念，熟知常見的氧化劑和還原劑，厘清相關(guān)概念間的關(guān)系。促進(jìn)變化觀念與平衡思想化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2認(rèn)識物質(zhì)的氧化性、還原性，學(xué)會分析預(yù)測物質(zhì)具有的氧化性或還原性，建立判斷物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的“思維模型”。eq avs4al(氧化劑和還原劑)問題探討1通過閱讀月餅盒中小包裝袋的文字說明，分析月餅盒中為什么要放小包裝袋。提示：脫氧劑中的鐵粉與袋內(nèi)O2發(fā)生反應(yīng)，減緩油脂的氧化作用，延長月餅的保質(zhì)期。2根據(jù)脫氧劑發(fā)生的反應(yīng)，分析元素化合價的變化，并

2、指出物質(zhì)在反應(yīng)中起到的作用。(1)反應(yīng)中，鐵單質(zhì)的化合價為0價，處于鐵元素的最低價態(tài)，所以Fe具有還原性，作還原劑，鐵元素被氧化。(2)反應(yīng)中，氧元素的化合價由0價降低到2價，O2得到電子作氧化劑，O2具有氧化性，氧元素被還原。1基本概念(1)氧化劑和還原劑概念氧化劑：在反應(yīng)時，所含元素的化合價降低，即得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì)。還原劑：在反應(yīng)時，所含元素的化合價升高，即失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì)。實例在反應(yīng)中，電子從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。例如，反應(yīng)eq avs4al(,中，氧化劑是Cl2，還原劑是Na。)圖示模型：(2)氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物：還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)后的生成物，即化合價

3、升高的元素的產(chǎn)物。還原產(chǎn)物：氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)后的生成物，即化合價降低的元素的產(chǎn)物。(3)氧化性和還原性氧化性：即得到電子的能力。在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑具有氧化性。還原性：即失去電子的能力。在氧化還原反應(yīng)中，還原劑具有還原性。2氧化性、還原性和元素化合價之間的關(guān)系3常見的氧化劑和還原劑物質(zhì)種類常見物質(zhì)氧化劑部分非金屬單質(zhì)O2、Cl2等含有高價態(tài)元素的化合物濃硫酸、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等某些金屬活動性較弱的元素對應(yīng)的高價態(tài)離子Fe3、Ag、Pb4、Cu2等過氧化物Na2O2、H2O2等還原劑活潑的金屬單質(zhì)Al、Zn等某些非金屬單質(zhì)C、H2等非金屬陰離子和氫

4、化物Cl、Br、I、S2、HI、NH3、H2S等含有較低價態(tài)元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、FeSO4等名師點撥(1)在一個氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑同時存在，它們可以是不同的物質(zhì)，也可以是同一物質(zhì)。例如，在反應(yīng)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑。(2)物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱與得失電子的難易程度有關(guān)，而與得失電子的多少無關(guān)。例如，1 個鈉原子失電子數(shù)小于1個鋁原子，但還原性NaAl。(3)某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，不一定被還原，因為元素處于化合態(tài)時，其化合價可能為正值，也可能為負(fù)值。如在反應(yīng)2H2Oeq o(=,sup7(通電

5、)2H2O2中，氫元素被還原，而氧元素被氧化。1下列物質(zhì)不能作氧化劑的是()AFeCl3BKMnO4CFeDO2解析：選CFeCl3中鐵元素為3價，具有氧化性，是常見的氧化劑；KMnO4中的錳元素處于最高價態(tài)，具有氧化性，是常見的氧化劑；O2具有氧化性，是常見的氧化劑；Fe是金屬單質(zhì)，其中鐵元素的化合價為0價，處于最低價態(tài)，只具有還原性，不能作氧化劑。2下列變化需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是()AMnOeq oal(,4)Mn2BClCl2CH2SSO2DFeFe2解析：選A“需要加入還原劑才能實現(xiàn)”，說明所給物質(zhì)是氧化劑(對應(yīng)某元素化合價降低)。A項，Mn元素化合價降低(7價2價)；B項，Cl元

6、素化合價升高(1價0價)；C項，S元素化合價升高(2價4價)；D項，F(xiàn)e元素化合價升高(0價2價)。3下列反應(yīng)中，H2O只表現(xiàn)出還原性的是()A2Na2H2O=2NaOHH2B2F22H2O=4HFO2C3NO2H2O=2HNO3NOD2H2Oeq o(=,sup7(電解)2H2O2解析：選B反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2中，氫元素化合價降低，得到電子，H2O是氧化劑，表現(xiàn)出氧化性，A項不符合題意；反應(yīng)2F22H2O=4HFO2中，氧元素化合價升高，失去電子，H2O是還原劑，只表現(xiàn)出還原性，B項符合題意；反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO中，氮元素化合價部分升高部分降低，NO2既是氧化劑又

7、是還原劑，H2O既不是氧化劑也不是還原劑，C項不符合題意；反應(yīng)2H2Oeq o(=,sup7(電解)2H2O2中，氫元素化合價降低，氧元素化合價升高，H2O既是氧化劑也是還原劑，D項不符合題意。eq avs4al(氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用)汽車尾氣系統(tǒng)中安裝了催化轉(zhuǎn)化器(見圖)，在催化轉(zhuǎn)化器中，汽車尾氣中的CO和NO在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成了無毒的CO2和N2。涉及的化學(xué)反應(yīng)分別是：2NO2COeq o(=,sup7(催化劑)2CO2N22NOO2=2NO2問題探討1反應(yīng)是否都是氧化還原反應(yīng)？若是，請指出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。提示：都是氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)中的氧化劑是NO，還原劑是CO；反應(yīng)中氧化劑是

8、O2，還原劑是NO。2反應(yīng)中的反應(yīng)物都有NO，NO在兩反應(yīng)中具有的性質(zhì)相同嗎？提示：不相同；反應(yīng)中NO具有氧化性，反應(yīng)中NO具有還原性。3催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)對減少汽車尾氣污染有何作用？提示：減少汽車尾氣中有害氣體(NO、CO)的排放。氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用(1)汽車尾氣的處理汽車尾氣的主要成分是氮氧化物(NO、NO2)和碳氧化物(CO、CO2)，其中的NOx和CO都是有毒氣體，直接排放會造成嚴(yán)重的大氣污染。在一定條件下，利用氧化還原反應(yīng)原理，使NOx與CO轉(zhuǎn)化成無毒的N2和CO2，從而減少或消除汽車尾氣對大氣的污染。2NO2COeq o(=,sup7(催化劑)N22CO2；2NO24COeq

9、o(=,sup7(催化劑)N24CO2；2NOx2xCOeq o(=,sup7(催化劑)N22xCO2。(2)在生產(chǎn)、生活中所需的各種金屬大多是通過氧化還原反應(yīng)從礦石中冶煉出來的；同樣，金屬的腐蝕一般也是氧化還原反應(yīng)。(3)許多化工產(chǎn)品的制備，如合成氨、合成硝酸、制硫酸、電解法制燒堿等，主要反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。(4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，植物的光合作用、呼吸作用都是復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。(5)日常生活中，食物的腐敗就是氧化還原反應(yīng)。因此袋裝食品中加入脫氧劑可延長食品的保質(zhì)期。1氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。下列生產(chǎn)、生活中的事例不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A金屬冶煉B燃放鞭炮C食物腐敗D豆?jié){變

10、成豆腐解析：選D金屬冶煉中金屬元素的化合價降低，屬于氧化還原反應(yīng)；燃放鞭炮屬于劇烈的氧化還原反應(yīng)；食物腐敗為食物緩慢氧化的過程；豆?jié){制豆腐涉及膠體的聚沉，不屬于氧化還原反應(yīng)。2在氯氧化法處理含CN的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一)，氰酸鹽進(jìn)一步被氧化為無毒物質(zhì)。某廠廢水中含KCN，其濃度為650 mg/L?，F(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(yīng)(其中N均為3價)：KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O。(1)KCN中碳元素的化合價為_，KOCN中碳元素的化合價為_。(2)反應(yīng)中的氧化劑是_，還原劑是_。(3)用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。解

11、析：(1)依據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0的原則可知，KCN中碳元素的化合價為2價，KOCN中碳元素的化合價為4價。(2)反應(yīng)時，KCN中碳元素的化合價升高，KCN作還原劑，Cl2中氯元素的化合價降低，Cl2作氧化劑。答案：(1)2價4價(2)Cl2KCN(3)eq avs4al(物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷)1氧化還原反應(yīng)中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷(1)常見氧化劑及還原產(chǎn)物(2)常見還原劑及氧化產(chǎn)物2物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷方法(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷氧化性：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)活動性順序判斷特點：上左下右可反應(yīng)，隔之愈遠(yuǎn)

12、愈易行。名師點撥(1)具有氧化性的物質(zhì)不一定是氧化劑，具有還原性的物質(zhì)不一定是還原劑，應(yīng)視具體反應(yīng)而定。(2)對同一元素而言，一般價態(tài)越高，氧化性越強(qiáng)，如Fe3Fe2Fe。拓展應(yīng)用判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生的方法假設(shè)法已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱關(guān)系，判斷某一氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生時可采用假設(shè)法。先假設(shè)反應(yīng)成立；然后根據(jù)氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑還原產(chǎn)物，列出假設(shè)反應(yīng)中的上述關(guān)系；結(jié)合題干信息判斷該結(jié)論是否符合事實，若符合事實，則反應(yīng)成立；反之，則不成立。1已知如下反應(yīng)：2BrOeq oal(,3)Cl2=Br22ClOeq oal(,3)；ClOeq oal(,3)5Cl6H=3C

13、l23H2O；2FeCl32KI=2FeCl22KClI2；2FeCl2Cl2=2FeCl3。下列各粒子氧化能力由強(qiáng)到弱的順序正確的是()AClOeq oal(,3)BrOeq oal(,3)Cl2Fe3I2BBrOeq oal(,3)Cl2ClOeq oal(,3)I2Fe3CBrOeq oal(,3)ClOeq oal(,3)Cl2Fe3I2DBrOeq oal(,3)ClOeq oal(,3)Fe3Cl2I2解析：選C反應(yīng)中氧化劑是BrOeq oal(,3)、氧化產(chǎn)物是ClOeq oal(,3)，則氧化性BrOeq oal(,3)ClOeq oal(,3)；同理，由反應(yīng)知，氧化性ClOe

14、q oal(,3)Cl2；由反應(yīng)知，氧化性Fe3I2，由反應(yīng)知，氧化性Cl2Fe3；綜上可知，氧化性為BrOeq oal(,3)ClOeq oal(,3)Cl2Fe3I2。2常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)：2KBrCl2=2KClBr2；2KICl2=2KClI2；2KIBr2=2KBrI2，由此判斷下列說法正確的是()A溴元素在和中均被氧化B氧化性強(qiáng)弱順序：I2Br2Cl2C還原性強(qiáng)弱順序：KIKBrKClD常溫下也能進(jìn)行如下反應(yīng)：2KClBr2=2KBrCl2解析：選C在反應(yīng)中Br元素化合價升高，失去電子，被氧化；在反應(yīng)中，Br元素化合價降低，得到電子，被還原，A錯誤；同一反應(yīng)中，物質(zhì)的氧

15、化性：氧化劑氧化產(chǎn)物。根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的氧化性：Cl2Br2；根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的氧化性：Cl2I2；根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的氧化性：Br2I2，故三種物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序為Cl2Br2I2，B錯誤；同一反應(yīng)中，物質(zhì)的還原性：還原劑還原產(chǎn)物。根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的還原性：KBrKCl；根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的還原性：KIKCl；根據(jù)反應(yīng)可知物質(zhì)的還原性：KIKBr，故三種物質(zhì)的還原性由強(qiáng)到弱的順序為KIKBrKCl，C正確；同一反應(yīng)中，物質(zhì)的氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物。若反應(yīng)2KClBr2=2KBrCl2能夠發(fā)生，則可得氧化性：Br2Cl2，這與物質(zhì)的氧化性：Cl2Br2相違背，說明該反應(yīng)不能發(fā)生，D錯誤。3

16、PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()ACu2Fe3=Cu22Fe2B10Cl2MnOeq oal(,4)16H=2Mn25Cl28H2OC2Fe2Cl2=2Fe32ClD5Pb22MnOeq oal(,4)2H2O=5PbO22Mn24H解析：選DA項，F(xiàn)e3的氧化性比Cu2強(qiáng)，反應(yīng)能發(fā)生；B項，MnOeq oal(,4)的氧化性比Cl2強(qiáng)，反應(yīng)能發(fā)生；C項，Cl2的氧化性比Fe3強(qiáng)，反應(yīng)能發(fā)生；D項，PbO2的氧化性比MnOeq oal(,4)強(qiáng)，所以MnOeq oal(,4)不能將Pb2氧化為PbO2，反應(yīng)不能發(fā)生。eq a

17、vs4al(氧化還原反應(yīng)方程式的配平)1配平原則2配平步驟(建構(gòu)模型)3配平示例配平反應(yīng)：ZnHNO3(稀)Zn(NO3)2NOH2O標(biāo)變價列變化求總數(shù)配系數(shù)(1)先配變價元素：(2)再用觀察法配平其他的物質(zhì)：3Zn8HNO3(稀)=3Zn(NO3)22NO4H2O查守恒檢查質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：(1)Mn2O2OHMnO(OH)2(2)MnO(OH)2IHMn2I2H2O解析：(1)(2)答案：(1)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2(2)MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2Oeq avs4al(探究物質(zhì)的氧化性或還原性以過氧化氫為例)綠色氧化劑過

18、氧化氫過氧化氫，化學(xué)式為H2O2，純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，可與水以任意比例混溶，是一種強(qiáng)氧化劑。H2O2水溶液為無色透明液體，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的H2O2水溶液適用于傷口消毒、環(huán)境消毒和食品消毒。H2O2在通常情況下會緩慢分解成水和氧氣，但分解速率極其慢，加快其反應(yīng)速率的方法是加入催化劑二氧化錳等或用短波射線照射。H2O2在不同情況下分別體現(xiàn)氧化性和還原性。實驗?zāi)康倪^氧化氫(H2O2)中氧元素的化合價為1價，處于氧元素的中間價態(tài)，過氧化氫是否既具有氧化性，又具有還原性呢？設(shè)計實驗證明自己的預(yù)測。實驗用品H2O2溶液、酸性KMnO4溶液(紫紅色)、KI溶液、淀粉溶液、MnO2粉末、試管、膠頭滴

19、管。實驗原理酸性KMnO4與H2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO4(無色)5O28H2OH2O2溶液與KI溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KIH2O2H2SO4=K2SO4I22H2O碘(I2)遇淀粉變藍(lán)色實驗設(shè)計實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象向試管中加入約1 mL酸性KMnO4溶液，逐滴加入H2O2溶液有大量無色氣泡冒出，溶液紫紅色褪去向試管中加入約1 mL的KI溶液，再滴入23滴淀粉溶液，逐滴加入H2O2溶液溶液由無色變成藍(lán)色向試管中加入約5 mL的H2O2溶液再加入少量MnO2粉末，立即把帶火星的木條伸入試管口有大量無色氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃問題探討1

20、實驗中產(chǎn)生氣泡的成分是什么？在此反應(yīng)中H2O2體現(xiàn)了什么性質(zhì)？提示：氣泡的成分是O2；H2O2在反應(yīng)中氧元素的化合價由1價升高到0價，故H2O2體現(xiàn)了還原性。2實驗中溶液變成藍(lán)色的原因是什么？在此反應(yīng)中H2O2體現(xiàn)了什么性質(zhì)？提示：反應(yīng)中I被H2O2氧化成I2，I2使淀粉溶液呈藍(lán)色。H2O2在反應(yīng)中氧元素的化合價由1價降低到2價，故H2O2體現(xiàn)了氧化性。3實驗中木條復(fù)燃的原因是什么？H2O2在此反應(yīng)中體現(xiàn)了什么性質(zhì)？提示：H2O2在MnO2的催化作用下分解產(chǎn)生O2，O2使木條復(fù)燃，H2O2在反應(yīng)中氧元素的化合價既升高又降低，故H2O2既體現(xiàn)了氧化性，又體現(xiàn)了還原性。方法導(dǎo)引研究物質(zhì)氧化性或還原

21、性的方法(1)根據(jù)物質(zhì)中所含元素化合價升或降的可能性，預(yù)測物質(zhì)可能具有還原性或氧化性。若所含某元素的化合價有升高的趨勢，說明該物質(zhì)可能具有還原性；反之，若所含某元素的化合價有降低的趨勢，說明該物質(zhì)可能具有氧化性。(2)如果預(yù)測某物質(zhì)具有氧化性，就需要尋找具有還原性的另一物質(zhì)，通過實驗檢驗兩者能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)驗證預(yù)測。相應(yīng)地，如果預(yù)測某物質(zhì)具有還原性，就需要尋找具有氧化性的另一物質(zhì)，通過實驗來驗證預(yù)測。1針對以下AD四個涉及H2O2的反應(yīng)填空：ANa2O22HCl=H2O22NaClBAg2OH2O2=2AgO2H2OC2H2O2eq o(=,sup7(MnO2)2H2OO2D3H2O2Cr

22、2(SO4)310KOH=2K2CrO43K2SO48H2O(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是_(填字母，下同)，H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是_，H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是_，H2O2既不作氧化劑又不作還原劑的反應(yīng)是_。(2)請用單線橋標(biāo)出D反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。反應(yīng)中氧化劑是_，被氧化的元素是_。解析：Na2O2和H2O2中氧元素的化合價是1。A中H2O2既不是氧化劑，也不是還原劑；B中H2O2中氧元素的化合價升高，H2O2僅表現(xiàn)還原性；C中H2O2中氧元素的化合價既有升高也有降低，H2O2既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D中H2O2中氧元素的化合價降低，H2O2只表現(xiàn)氧

23、化性。答案：(1)DBCA2H2O2有殺菌消毒作用，醫(yī)療上常利用它來清洗傷口?；卮鹣铝袉栴}：(1)保存過氧化氫的試劑瓶上最適合貼的標(biāo)簽是_(填字母)。(2)采礦廢液中的氰化物(如KCN)一般用H2O2進(jìn)行無毒化處理，化學(xué)方程式為KCNH2O2H2O=KHCO3NH3(KCN中N為3價)，該反應(yīng)中被氧化的元素是_(填元素名稱)，體現(xiàn)了H2O2的_性。(3)H2O2被稱為“綠色氧化劑”的原因是_。解析：(1)H2O2具有強(qiáng)氧化性，保存H2O2的試劑瓶上最合適的標(biāo)簽是B。(2)反應(yīng)中碳元素化合價從2價升高到4價，碳元素被氧化。(3)H2O2作氧化劑時，其還原產(chǎn)物是H2O，無污染，因此H2O2被稱為“綠色氧化劑”。答案：(1)B(2)碳元素氧化(3)H2O2作氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2O，無污染分級訓(xùn)練課課過關(guān)1下列說法中，正確的是()A氧化劑本身被還原，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：選B氧化劑本身被還原，應(yīng)生成還原產(chǎn)物，A錯；還原劑在反應(yīng)時所含元素的化合價應(yīng)升高，C錯；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錯。2下列說法正確的是()A在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑經(jīng)化學(xué)變化變成還原劑B在氧化還原反應(yīng)中，