高中化學(xué)人教必修1課件第二章第3節(jié)氧化還原反應(yīng)1（系列三）

人教版必修一第3節(jié)氧化還原反應(yīng)第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化1.了解常見的氧化劑、還原劑。2.了解氧化劑、還原劑在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、常見的還原劑和氧化劑

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(jià)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(duì)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。1.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(jià)氧化,低價(jià)還原,中間價(jià)態(tài)兩邊靠。Cu2+中銅元素處于最高價(jià),只能作氧化劑;Mg中鎂元素處于最低價(jià),只能作還原劑;Cl2、Fe2+中氯元素和鐵元素處于中間價(jià)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(jià),氧元素處于最低價(jià),故H2O既可作氧化劑,又可作還原劑。答案:Cu2+

Mg

Cl2、Fe2+、H2O【練習(xí)】2.下列生產(chǎn)、生活中的事例不屬于氧化還原反應(yīng)的是(

)A.鋼鐵的腐蝕B.大理石雕像被酸雨腐蝕毀壞C.食物腐敗D.燃放煙花解析:鋼鐵的腐蝕、食物腐敗、燃放煙花均是氧化還原反應(yīng),而大理石雕像被酸雨腐蝕是碳酸鈣與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng)。答案:B物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷

(1)所含元素處于最高價(jià)態(tài)、最低價(jià)態(tài)和中間價(jià)態(tài)的微粒各具有什么性質(zhì)?(2)是否元素的原子失電子數(shù)越多,還原性就越強(qiáng)?得電子數(shù)越多,氧化性就越強(qiáng)?思考交流探究提示:(1)①元素處于最高價(jià)態(tài)的微粒在氧化還原反應(yīng)中只能得電子,從而使化合價(jià)降低,所以元素處于最高價(jià)態(tài)的微粒只具有氧化性,如

。②元素處于最低價(jià)態(tài)的微粒在氧化還原反應(yīng)中只能失電子,從而使化合價(jià)升高,所以元素處于最低價(jià)態(tài)的微粒只具有還原性,如S2-。③元素處于中間價(jià)態(tài)的微粒在氧化還原反應(yīng)中既能失電子使化合價(jià)升高,又能得電子使化合價(jià)降低,所以元素處于中間價(jià)態(tài)的微粒既具有還原性又具有氧化性,如Fe2+。(2)不是。物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱與得、失電子的多少?zèng)]有直接關(guān)系,氧化性、還原性的強(qiáng)弱由原子得、失電子的能力決定,越容易得電子,其氧化性越強(qiáng),越容易失電子,其還原性越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素的活動(dòng)性順序。特點(diǎn):上左下右可反應(yīng),隔之愈遠(yuǎn)愈易行。(2)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(shí),還原劑被氧化的程度越大,氧化劑的氧化性越強(qiáng)。(3)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(duì)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。從下列各組反應(yīng)對(duì)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(huì)附有紅色物質(zhì);銅絲浸入AgNO3溶液后,表面會(huì)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)。

例題答案:(1)Fe

Ag+

(2)Cl2、H+

Cl2根據(jù)下面兩個(gè)離子方程式:

①2Fe3++2I-2Fe2++I2,②Br2+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)①中還原劑是I-,還原產(chǎn)物是Fe2+,故還原性:I->Fe2+;反應(yīng)②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?yàn)镮->Fe2+>Br-。答案:B【練習(xí)】氧化還原反應(yīng)的規(guī)律

(1)已知Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱,則在含等物質(zhì)的量的Fe2+和I-的溶液中通入少量氯氣,哪種離子首先被氧化?(2)已知硫元素的常見價(jià)態(tài)有-2價(jià)、0價(jià)、+4價(jià)、+6價(jià),從硫元素的角度分析,SO2、濃硫酸分別具有什么性質(zhì)?二者能反應(yīng)嗎?思考交流探究提示:(1)還原性:I->Fe2+>Cl-,通入少量Cl2時(shí),Cl2優(yōu)先氧化還原性最強(qiáng)的I-,離子方程式為Cl2+2I-I2+2Cl-。(2)SO2中硫元素處于中間價(jià)態(tài),具有氧化性和還原性,濃硫酸中硫元素處于最高價(jià)態(tài),濃硫酸只具有氧化性。由于二者的價(jià)態(tài)分別為+4價(jià)和+6價(jià),而+4價(jià)和+6價(jià)之間,無其他價(jià)態(tài),故二者不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律(1)守恒規(guī)律。氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等,元素化合價(jià)升降總數(shù)相等,反應(yīng)前后電荷總數(shù)相等(離子反應(yīng))。(2)強(qiáng)弱規(guī)律。還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物。應(yīng)用:物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強(qiáng)弱比較,判斷氧化劑與有還原性的物質(zhì)在一定條件下能否發(fā)生反應(yīng)。(3)先后規(guī)律。①同一氧化劑與多種還原劑混合,還原性強(qiáng)的先被氧化。②同一還原劑與多種氧化劑混合,氧化性強(qiáng)的先被還原。應(yīng)用:判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱,判斷反應(yīng)的先后順序。(4)價(jià)態(tài)規(guī)律。①高低規(guī)律:元素最高價(jià)態(tài):只有氧化性。元素中間價(jià)態(tài):既有氧化性又有還原性。元素最低價(jià)態(tài):只有還原性。應(yīng)用:判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。②歸中規(guī)律:同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),元素的化合價(jià)“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”,如:題型一、守恒律的運(yùn)用24mL0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL0.02mol·L-1的K2Cr2O7(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(jià)為(

)A.+2價(jià) B.+3價(jià)

C.+4價(jià) D.+5價(jià)例題解析:n(Na2SO3)=0.05mol·L-1×0.024L=0.0012moln(K2Cr2O7)=0.02mol·L-1×0.02L=0.0004molK2Cr2O7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硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可作為脫氯劑,已知25.0mL0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl-,則

將轉(zhuǎn)化為(

)

【練習(xí)】題型二、價(jià)態(tài)規(guī)律的運(yùn)用(1)在S2-、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,①只有氧化性的是

,

②只有還原性的是

,

③既有氧化性又有還原性的是

。

(2)某同學(xué)寫出以下三個(gè)化學(xué)方程式(未配平)其中你認(rèn)為一定不可能實(shí)現(xiàn)的是

。

例題解析:(1)當(dāng)元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí),該元素的粒子只能得電子而只具有氧化性;當(dāng)元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí),該元素的粒子只能失電子而只具有還原性;而當(dāng)該元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),該元素的粒子既可以得電子又可以失電子,故既具有氧化性又具有還原性。(2)若含有同種元素不同價(jià)態(tài)的兩種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成物中該元素的價(jià)態(tài)應(yīng)介于兩種反應(yīng)物價(jià)態(tài)之間。②式反應(yīng)物中的氮元素為-3價(jià)和+2價(jià),生成物中為+3價(jià),-3價(jià)與+2價(jià)之間,不可能出現(xiàn)+3價(jià)的氮,所以②式不能實(shí)現(xiàn)。答案:(1)①M(fèi)g2+、H+②S2-、I-③Fe2+、S

(2)②(1)在NH3、NO2、NaNO2、Cu(NO3)2四種含氮化合物中,其中氮元素只能被氧化的是

;只能被還原的是

,既能被氧化又能被還原的是

。

(2)已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平):這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是(

)A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X【練習(xí)】解析:(1)根據(jù)元素價(jià)態(tài)規(guī)律,元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí),只能被還原,處于最低價(jià)態(tài)時(shí),只能被氧化,處于中間價(jià)態(tài)時(shí),既能被氧化也能被還原。(2)由①得出Q中氯元素的價(jià)態(tài)高于G中氯元素的價(jià)態(tài),因?yàn)镚必介于Q和-1價(jià)的Cl之間,-1價(jià)為氯元素的最低價(jià);將該結(jié)論引用到③,Y介于Q與G之間,故有Q價(jià)態(tài)高于Y,Y價(jià)態(tài)高于G;分析②:H2O中的H化合價(jià)降低,則Q中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)閄中的氯元素,化合價(jià)必升高,則得出X價(jià)態(tài)高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之間,則X價(jià)態(tài)高于Z,Z價(jià)態(tài)高于Q。答案:(1)NH3

Cu(NO3)2

NO2、NaNO2

(2)A題型三、強(qiáng)弱規(guī)律的運(yùn)用A.Z2+2A2+2A3++2Z-反應(yīng)可以進(jìn)行B.Z元素在②③反應(yīng)中均被還原C.氧化性由強(qiáng)到弱的順序是

、Z2、B2、A3+D.還原性由強(qiáng)到弱的順序是A2+、B-、Z-、X2+解析:根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性>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,由反應(yīng)方程式可知C、D正確,A項(xiàng)的反應(yīng)可以進(jìn)行。Z元素在反應(yīng)②中被氧化,在反應(yīng)③中被還原。答案:B例題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(yáng)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(jià)可能升高,也可能降低;有的金屬陽(yáng)離子處于高價(jià)時(shí),被還原后可以先得到低價(jià)的離子,如三價(jià)鐵離子可以被還原為二價(jià)鐵離子;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練一練2.交警常用裝有重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的儀器檢測(cè)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(jià)為+3價(jià)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(jià)降低為+3價(jià),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:D3.已知下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng):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)①中氧化產(chǎn)物是FeSO4,還原劑是Fe,氧化劑是CuSO4;反應(yīng)②中氧化劑是Cl2,氧化產(chǎn)物是Br2;反應(yīng)③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(cuò)誤。答案:B4.已知:則氧化性由強(qiáng)到弱的順序是