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高一化学 氧化剂和还原剂 教案

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高一化学 氧化剂和还原剂 教案1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2.了解物质氧化性、还原性强弱的比较。(重点)3.初步学会利用电子守恒法进行简单的计算。(难点) 氧化剂和还原剂[基础·初探]教材整理1 氧化剂和还原剂反应物生成物教材整理2 常见氧化剂和还原剂1.常见的氧化剂(1)活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2。(2)变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3。(3)其他:如HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2。2.常见的还原剂(1)活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn。(2)某些非金属单质:如H2、S、C等。(3)变价元素的低价态化合物:如CO。(4)其他:如浓盐酸、NH3。3.在日常生产、生活中存在着许多的氧化还原反应,如A.金属的腐蚀        B.食物的腐败C.金属的冶炼 D.燃料燃烧E.原电池 F.煤矿瓦斯爆炸其中:对生产、生活有利的有CDE;对生产、生活有害的有ABF。[探究·升华][思考探究]物质氧化性和还原性的判断(1)根据反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2和Cl2的氧化性谁强?HCl和MnCl2的还原性谁强?【提示】 MnO2的氧化性较强,HCl的还原性较强。(2)依据金属活动性顺序,你能判断出Zn和Cu还原性的强弱吗?请写出一反应说明。【提示】 Zn的还原性强,Zn+Cu2+===Cu+Zn2+[认知升华]物质氧化性、还原性强弱的比较方法(1)根据氧化还原反应方程式比较。氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物(2)根据金属的活动性顺序判断(3)根据氧化还原反应的程度比较:不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。 (4)根据反应的条件及反应的剧烈程度比较:反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氧化性:KMnO4>MnO2[题组·冲关]题组1 氧化还原反应的有关概念的判断1.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中H2是(  ) A.既是氧化产物又是还原产物B.是氧化剂C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂【解析】 反应中CaH2中氢元素由-1价升高至0价,H2O中氢元素由+1价降低至0价,氢气既是氧化产物又是还原产物。【答案】 A2.工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。下列说法正确的是(  )A.SO2在反应中被氧化B.NaClO3在反应中失去电子C.H2SO4在反应中作氧化剂D.1 mol还原剂在反应中失去1 mol电子【解析】 在反应中,NaClO3中氯元素化合价降低,作氧化剂,得到电子,被还原;SO2中硫元素化合价升高,作还原剂,被氧化;同时1 mol SO2转移2 mol电子,综上所述,正确的是A。【答案】 A题组2 氧化性与还原性判断及其强弱比较3.根据反应式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(  ) A.Br-、Fe2+、I-    B.I-、Fe2+、Br-C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-【解析】 反应①中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性:I->Fe2+;反应②中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性:Fe2+>Br-,所以还原性从强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-。【答案】 B 氧化还原反应的基本规律及其应用[探究·升华][思考探究]氧化还原反应的基本规律(1)对于反应Cl2+H2O===HCl+HClO,氧化剂和还原剂分别是什么物质?其物质的量之比为多少?【提示】 Cl2、Cl2,1∶1。(2)已知Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,则在含等物质的量的Fe2+和I-的溶液中通入少量氯气,哪种离子首先被氧化?【提示】 还原性:I->Fe2+>Cl-,通入少量Cl2时,Cl2优先氧化还原性最强的I-,离子方程式为Cl2+2I-===I2+2Cl-。(3)已知硫元素的常见价态有-2价、0价、+4价、+6价,从硫元素的角度分析,SO2、浓硫酸分别具有什么性质?二者能反应吗?【提示】 SO2中硫元素处于中间价态,具有氧化性和还原性,浓硫酸中硫元素处于最高价态,浓硫酸只具有氧化性。由于二者的价态分别为+4价和+6价,而+4价和+6价之间,无其他价态,故二者不发生氧化还原反应。(4)对于反应:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O,氧化产物是________,还原产物是________。【提示】 Cl2 Cl2[认知升华]氧化还原反应的规律及其应用(1)守恒规律氧化还原反应中,得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应)。即有关系式:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数化合价降低的总数=化合价升高的总数应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。(2)先后规律①同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。②同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。(3)价态规律①高低规律元素最高价态:只有氧化性。元素中间价态:既有氧化性又有还原性。元素最低价态:只有还原性。应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。②归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”,如: [题组·冲关]题组1 反应先后规律和价态规律及其应用1.今有下列三个氧化还原反应: a.2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,b.2FeCl2+Cl2===2FeCl3,c.2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑①Fe3+、I2、Cl2、MnO的氧化性由强到弱的顺序为________________。②若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是________。A.Cl2        B.KMnO4C.FeCl3 D.I2【解析】 ①a、b、c三个反应的氧化剂分别为FeCl3、Cl2、KMnO4,氧化产物分别为I2、FeCl3、Cl2。氧化性:FeCl3>I2,Cl2>FeCl3,KMnO4>Cl2,故Fe3+、I2、Cl2、MnO的氧化性由强到弱的顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2。②由a、b、c反应可知,还原性I->Fe2+>Cl-,要将I-氧化,而Fe2+与Cl-不被氧化,应选择只能氧化I-的氧化剂FeCl3,故选C。【答案】 ①MnO>Cl2>Fe3+>I2 ②C2.已知N的最高价为+5,最低价为-3,在NH3、NO2、NaNO2、Cu(NO3)2四种含氮化合物中,其中氮元素只能被氧化的是________;只能被还原的是________;既能被氧化又能被还原的是____________________。【答案】 NH3 Cu(NO3)2 NO2、NaNO2题组2 电子守恒法的应用3.24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价是(  )A.+2 B.+3C.+4 D.+5【解析】 设产物Cr的化合价为xNa2SO3Na2SO4,失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 mol/L×2;K2Cr2O72Cr,得到电子的物质的量为0.02 L×0.02 mol/L×(6-x)×2。所以有0.02 L×0.02 mol/L×(6-x)×2=0.024 L×0.05 mol/L×2,解得x=3。【答案】 B4.配平(1)NH3+O2===NO+H2O(2)MnO+Cl-+H+===Mn2++Cl2↑+H2O【答案】 (1)4 5 4 6(2)2 10 16 2 5 8【题后归纳】 应用电子守恒规律进行计算的一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中该种粒子的个数);(3)根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。

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