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高一化学 氧化剂和还原剂 教案

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     物质表现还原性。((2)还原剂:在氧化还原反应中,失去电子(或电子对偏离)的)

生成物(2)还原产物:反应物中的某元素发生还原反应所对应的生成物。((1)氧化产物:反应物中的某元素发生氧化反应所对应的生成物。)

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Cl2O2

(2)变价元素的价态化合物:如KMnO4FeCl3HNO3

(3)其他:如HClO、漂白粉、MnO2Na2O2H2O2

2常见的还原剂

(1)活泼性较强的金属单质:如AlFeZn

(2)某些非金属单质:如H2SC等。

(3)变价元素的价态化合物: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:MnO24HCl()△(=====)MnCl2Cl22H2OMnO2Cl2的氧化性谁强?HClMnCl2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ZnCu还原性的强弱吗?请写出一反应说明。

【提示】Zn的还原性强,ZnCu2===CuZn2

[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,MnO24HCl()△(=====)MnCl2Cl22H2O

2KMnO416HCl()===2KCl2MnCl25Cl28H2O

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),反应方程式如下:CaH22H2O===Ca(OH)22H2,其中H2(  )

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】A

2.工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3SO2H2SO4===2ClO22NaHSO4。下列说法正确的是(  )

ASO2在反应中被氧化

BNaClO3在反应中失去电子

CH2SO4在反应中作氧化剂

D1 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:①2Fe32I===2Fe2I2②Br22Fe2===2Br2Fe3,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(  )

ABrFe2I    BIFe2Br

CBrIFe2   DFe2IBr

【解析】反应中还原剂是I,还原产物是Fe2,故还原性:IFe2;反应中还原剂是Fe2,还原产物是Br,故还原性:Fe2Br,所以还原性从强到弱的顺序为IFe2Br

【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Cl2H2O===HClHClO,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】Cl2Cl2,1∶1

(2)已知Cl2FeCl3I2的氧化性依次减弱,则在含等物质的量的Fe2I的溶液中通入少量氯气,哪种离子首先被氧化?

【提示】还原性:IFe2Cl,通入少量Cl2时,Cl2优先氧化还原性最强的I,离子方程式为Cl22I===I22Cl

(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:KClO36HCl===KCl3Cl23H2O,氧化产物是________,还原产物是________

【提示】Cl2Cl2

[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

同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。

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

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。

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:

a2FeCl32KI===2FeCl22KClI2

b2FeCl2Cl2===2FeCl3

c2KMnO416HCl()===2KCl2MnCl28H2O5Cl2

①Fe3I2Cl2MnO4(-)的氧化性由强到弱的顺序为________________

若某溶液中有Fe2ICl共存,要将I氧化除去而不氧化Fe2Cl,则可加入的试剂是________

ACl2        BKMnO4

CFeCl3   DI2

【解析】①abc三个反应的氧化剂分别为FeCl3Cl2KMnO4,氧化产物分别为I2FeCl3Cl2。氧化性:FeCl3>I2Cl2>FeCl3KMnO4>Cl2,故Fe3I2Cl2MnO4(-)的氧化性由强到弱的顺序为MnO4(-)>Cl2>Fe3>I2

abc反应可知,还原性I>Fe2>Cl,要将I氧化,而Fe2Cl不被氧化,应选择只能氧化I的氧化剂FeCl3,故选C

【答案】①MnO4(-)>Cl2>Fe3>I2②C

2.已知N的最高价为+5,最低价为-3,在NH3NO2NaNO2Cu(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】NH3Cu(NO3)2NO2NaNO2

题组2 电子守恒法的应用

324 mL浓度为0.05 mol/LNa2SO3溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 mol/LK2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价是(  )

A.+2   B.+3

C.+4   D.+5

【解析】设产物Cr的化合价为x

Na2SO3失2e-(――→)Na2SO4,失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 mol/L×2

K2Cr2O7得2×(6-x)e-(――→)2Cr,得到电子的物质的量为0.02 L×0.02 mol/L×(6x)×2

所以有0.02 L×0.02 mol/L×(6x)×20.024 L×0.05 mol/L×2

解得x3

【答案】B

4配平

(1)NH3O2===NOH2O

(2)MnO4(-)ClH===Mn2Cl2H2O

【答案】(1)4546

(2)21016258

【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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