2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化3第2課時(shí)氧化劑和還原劑學(xué)案新人教版必修1

PAGE9-第2課時(shí)氧化劑和還原劑課程目標(biāo),1．了解常見的氧化劑、還原劑。2．駕馭氧化性和還原性強(qiáng)、弱的比較。3．能夠應(yīng)用電子守恒進(jìn)行簡(jiǎn)潔的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算。4．了解氧化還原反應(yīng)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。圖說考點(diǎn),[新知預(yù)習(xí)]1．氧化劑和還原劑(1)氧化劑：氧化還原反應(yīng)中得到電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì)即氧化劑。(2)還原劑：氧化還原反應(yīng)中失去電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì)即還原劑。(3)概念關(guān)系圖2.常見的氧化劑和還原劑分類實(shí)例常見氧化劑活潑的非金屬單質(zhì)鹵素單質(zhì)、O2、S等某些陽離子H＋、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋等含較高價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)某些含氧化合物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等；氧化性酸：濃硫酸、硝酸；某些鹽：KMnO4、KClO3、FeCl3等常見還原劑活潑金屬單質(zhì)Na、Mg、Al、Zn等非金屬單質(zhì)H2、C、P等含較低價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)某些氧化物：CO、SO2；還原性酸：HCl、H2S；某些鹽：Na2S、FeCl2等3.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)。4．氧化性、還原性和元素化合價(jià)之間的關(guān)系：5．氧化還原反應(yīng)對(duì)生產(chǎn)、生活的影響(1)eq\x(正面影響)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金屬的\o(□,\s\up1(27))冶煉,燃料的\o(□,\s\up1(28))燃燒,電鍍,原電池,金屬的電化學(xué)防護(hù)))(2)eq\x(負(fù)面影響)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(食物的\o(□,\s\up1(29))腐敗,金屬的\o(□,\s\up1(30))腐蝕,易燃物的\o(□,\s\up1(31))自燃,煤礦瓦斯爆炸))[即時(shí)性自測(cè)]1．推斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)氧化還原反應(yīng)過程中得電子的物質(zhì)是還原劑，失電子的物質(zhì)被還原。()(2)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，還原劑先失去電子，氧化劑后得到電子。()(3)金屬單質(zhì)作反應(yīng)物時(shí)肯定不是氧化劑。()(4)在反應(yīng)C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2中，C具有氧化性。()(5)在反應(yīng)2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑，KClO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性。()(6)在氫氣燃燒生成水的反應(yīng)中，氫氣作還原劑。()(7)一種物質(zhì)若具有氧化性，則不具有還原性，反之亦然。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×2．下列反應(yīng)中，CO2作氧化劑的是()A．Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2COC．2Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4Fe＋3CO2↑D．C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2H2↑＋CO2↑答案：B3．下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)，且水作為還原劑的是()A．Cl2＋H2O=HCl＋HClOB．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑答案：C4．已知氮元素的最低化合價(jià)是－3價(jià)，最高化合價(jià)是＋5價(jià)，下列物質(zhì)中的氮元素只具有氧化性的是()A．NH3B．N2C．NO2D．HNO3答案：D5．下列微粒中，只有氧化性的是()①S2－②Fe2＋③S④H＋⑤Na＋⑥MgA．①⑥B．②③C．④⑤D．②③④⑤答案：C提升點(diǎn)一物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱比較[例1]有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應(yīng)：①A2＋＋B=B2＋＋A②A2＋＋C=C2＋＋A③B2＋＋C=C2＋＋B④C2＋＋D=D2＋＋C由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱依次正確的是()A．氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋B．氧化性：D2＋>C2＋>B2＋>A2＋C．還原性：A>B>C>DD．還原性：D>C>A>B【解析】氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物之間氧化性與還原性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律是eq\x(強(qiáng)氧化劑)＋eq\x(強(qiáng)還原劑)→eq\x(弱還原劑)＋eq\x(弱氧化劑)依據(jù)上述關(guān)系，由①知，氧化性：A2＋>B2＋，還原性：B>A；由②知，氧化性：A2＋>C2＋，還原性：C>A；由③知，氧化性：B2＋>C2＋，還原性：C>B；由④知，氧化性：C2＋>D2＋，還原性D>C。綜合①～④可得，氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋，還原性：D>C>B>A?！敬鸢浮緼離子的氧化性、還原性強(qiáng)弱與其自身所帶電荷數(shù)多少無關(guān)！[提升1]已知常溫下，在溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2=2A3＋＋2B－③2B－＋Z2=B2＋2Z－由此推斷下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－可以進(jìn)行B．Z元素在反應(yīng)③中被還原，在反應(yīng)①中被氧化C．氧化性由強(qiáng)到弱的依次是XOeq\o\al(－,4)、Z2、B2、A3＋D．還原性由強(qiáng)到弱的依次是Z－、B－、A2＋、X2＋解析：由題中信息知氧化性的強(qiáng)弱依次為XOeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，所以A、C正確；在反應(yīng)①中Z元素被氧化，在反應(yīng)③中Z元素被還原，所以B項(xiàng)正確；還原性為A2＋>B－>Z－>X2＋，D項(xiàng)錯(cuò)。答案：D把三個(gè)反應(yīng)中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物按氧化性或還原性強(qiáng)弱排序，然后對(duì)比選項(xiàng)進(jìn)行推斷。[關(guān)鍵實(shí)力]物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法1．依據(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)物影響物質(zhì)氧化性、還原性的因素①溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸氧化性要強(qiáng)。②濃度：如硝酸的濃度越大其氧化性越強(qiáng)。③酸堿性：如KMnO4的氧化性隨溶液酸性的增加而增加。2．依據(jù)元素的活動(dòng)性依次3．依據(jù)反應(yīng)條件推斷當(dāng)不同氧化劑作用于同一還原劑時(shí)，如氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)相同，可依據(jù)反應(yīng)條件的難易來進(jìn)行推斷。反應(yīng)越易進(jìn)行或越猛烈，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。例如：4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋2H2O＋Cl2↑16HCl(濃)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑氧化性：KMnO4>MnO2。推斷還原劑還原性的原理類似。4．依據(jù)產(chǎn)物的價(jià)態(tài)推斷不同種氧化劑將同種還原劑氧化的價(jià)態(tài)越高，其氧化性越強(qiáng)。例如：2Fe＋3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3，F(xiàn)e＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，由此可推斷出氧化性：Cl2>S。5．依據(jù)(氧化劑、還原劑)元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行推斷元素處于最高價(jià)時(shí)只有氧化性，元素處于最低價(jià)時(shí)只有還原性，元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性又有還原性。一般來說，同種元素價(jià)態(tài)越高，氧化性越強(qiáng)；價(jià)態(tài)越低，還原性越強(qiáng)。如氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Fe；還原性：H2S>S>SO2。,提升點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的規(guī)律[例2]在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()A．MgB．CuC．AgD．H2【解析】因?yàn)檠趸訟g＋>Cu2＋>H＋>Mg2＋，依據(jù)先后規(guī)律加入適量鋅粉先置換出Ag?！敬鸢浮緾[提升2]某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2(1)該反應(yīng)中的還原劑是________。(2)該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過程是________→________。(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________________________________________________________________。(4)如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________________________________________________________________________。氧化還原反應(yīng)計(jì)算的關(guān)鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等(即得失電子守恒)。解析：(1)由H2eq\o(O,\s\up6(－1))2→eq\o(O,\s\up6(0))2，氧元素化合價(jià)上升，H2O2作還原劑。(2)所給物質(zhì)中H2CrO4中鉻元素的化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)作氧化劑，H2CrO4→Cr(OH)3。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式及電子轉(zhuǎn)移狀況如下：(4)由上述反應(yīng)可知每轉(zhuǎn)移6mol電子可生成3×22.4L的O2，故轉(zhuǎn)移0.3mol電子時(shí)，所得氣體的體積為eq\f(0.3mol,6mol)×3×22.4L＝3.36L。答案：(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)(4)3.36L,[關(guān)鍵實(shí)力]氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用內(nèi)容應(yīng)用守恒規(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(jià)降低總數(shù)＝還原劑化合價(jià)上升總數(shù)＝轉(zhuǎn)移電子總數(shù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算強(qiáng)弱規(guī)律在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物比較物質(zhì)間氧化性、還原性的強(qiáng)弱先后規(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推斷物質(zhì)的穩(wěn)定性和反應(yīng)依次價(jià)態(tài)規(guī)律價(jià)態(tài)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)時(shí)，高價(jià)態(tài)＋低價(jià)態(tài)→中間價(jià)態(tài)，即“只靠攏，不交叉”。如：推斷物質(zhì)的氧化性、還原性兩點(diǎn)啟示：(1)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。(2)元素的化合價(jià)處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，具有氧化性，但不肯定具有強(qiáng)氧化性；處于最低價(jià)態(tài)時(shí)具有還原性，但不肯定具有強(qiáng)還原性。1．下列敘述中正確的是()A．氧化劑中的每一種元素在反應(yīng)中都得到電子B．還原劑在同一反應(yīng)中既可以是反應(yīng)物，也可以是生成物C．還原劑所含元素化合價(jià)上升D．電子從氧化劑轉(zhuǎn)移到還原劑答案：C2．從海水中可以提取溴單質(zhì)，其主要反應(yīng)為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，下列說法正確的是()A．溴離子具有氧化性B．氯氣是還原劑C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)解析：該反應(yīng)中Br－為還原劑，具有還原性，A錯(cuò)誤；Cl2是氧化劑，具有氧化性，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)為置換反應(yīng)，C錯(cuò)誤；氧化性依次：Cl2(氧化劑)>Br2(氧化產(chǎn)物)，D正確。答案：D3．在KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反應(yīng)中，被氧化的氯與被還原的氯的原子個(gè)數(shù)比為()A．1:6B．6:1C．1:5D．5:1解析：用雙線橋法表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移狀況為故反應(yīng)中被氧化的氯與被還原的氯的原子個(gè)數(shù)比為5:1，故選D。答案：D4．現(xiàn)有下列幾個(gè)離子反應(yīng)：①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Cl－=2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋下列有關(guān)性質(zhì)的比較中正確的是()A．氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Fe3＋B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．還原性：SO2<Fe2＋<Br－D．還原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋解析：依據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，并結(jié)合鹵素單質(zhì)及陰離子的性質(zhì)遞變規(guī)律推知：氧化性強(qiáng)弱依次為Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Br2>Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)；還原性強(qiáng)弱依次為SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。答案：A5．下列微粒中，只有氧化性的是________，只有還原性的是________，既有氧化性又有還原性的是________。Fe3＋H＋Mg2＋Fe2＋Na＋MgS2－Cl－I－SHClH2O2答案：Fe3＋、H＋、Mg2＋、Na＋Mg、S2－、Cl－、I－Fe2＋、S、HCl、H2O26．在下列反應(yīng)中：K2Cr2O7＋14HCl(濃)=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O(1)________元素被氧化，________是氧化劑。(2)________是氧化產(chǎn)物，________發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)在參與反應(yīng)的鹽酸中，起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸性作用的HCl的質(zhì)量比為________。(4)用雙線橋法標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。解析：(1)反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)由－1價(jià)上升到0價(jià)，被氧化；K2Cr2O7中Cr元素的化合價(jià)由＋6價(jià)降低到＋3價(jià)，被還原，K2Cr2O7作氧化劑。(2)HCl→Cl2，氯元素化合價(jià)上升，發(fā)生氧