《鲁科版高中化学必修1第2章 第3节第2课时 氧化剂和还原剂教学设计1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《鲁科版高中化学必修1第2章 第3节第2课时 氧化剂和还原剂教学设计1(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、必修1第2章 第3节第2课时 氧化剂和还原剂教学设计1【教学目标】知识目标:(1)通过化学反应的分析,使学生能从化合价变化和电子转移认识并建立氧化剂、还原剂的概念。 (2)通过实验事实和思考,初步了解化合价与氧化剂、还原剂关系的一般规律。 (3)了解常见的氧化剂、还原剂。 能力目标:学会用化合价的变化或电子转移来判断氧化剂、还原剂,根据元素的化合价推断物质的性质。中国*#教育出&版网情感目标:培养学生能用辨证的对立统一的观点分析事物的意识。【教学过程】【交流探讨】1.下列化学反应中,哪些属于氧化还原反应?为什么?Cu+Cl2=CuCl2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 CaCO3+2HCl
2、=CaCl2+H2O+CO2 Cl2+H2O=HCl+HClO高温MnO2Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+2H2O+NO BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl2H2O2 2H2O+O2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22.上述反应中哪些物质的化合价发生了变化?哪些物质具有氧化性?哪些物质具有还原性?哪些物质既具有氧化性又具有还原性?一、氧化剂和还原刘【讲解】在氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物,称为氧化剂;所含元素化合价升高的反应物,称为还原剂。如金属铁与氯气的反应中,氯气是氧化剂,铁是还原剂。【练习】指出反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4
3、H2O中的氧化剂和还原剂。【讲解】根据物质中所含元素的化合价,可推测该物质具有氧化性还是还原性,它们在氧化还原反应中可做氧化剂还是还原剂。在化合物HNO3 、浓H2SO4、KMnO4、FeCl3、KClO3、HClO、K2Cr2O7、MnO2中,含有最高或较高价态的元素,这些化合物具有氧化性,可做氧化剂;另外活泼的非金属单质如:O2 、Cl2、Br2、I2、O3等也是常见的氧化剂。在化合物KI、Na2S、NaBr、FeCl2、CO、NH3中,含有最低或较低价态的元素,这些化合物具有还原性,可做还原剂;另外金属单质在反应中只做还原剂;某些非金属单质如:H2 、C 等也是常见的还原剂。化合物H2O
4、2、SO2等含有中间价态的元素,这些化合物既可做氧化剂又可做还原剂。【注意】浓硫酸是一种常见 氧化剂。浓硫酸的三大特性是:吸水性、脱水性、强氧化性。浓硫酸中硫元素化合价为6,所以浓硫酸具有强氧化性。如:在加热时可与金属铜反应,本身被还原为SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O。在此反应中,硫酸的作用为酸性和强氧化性。【思考】1 从电子转移的角度分析什么是氧化剂?什么是还原剂? 2 氧化剂和还原剂在氧化还原反应中本身发生什么反应?所含元素的化合价情况如何? 3 氧化剂和还原剂在反应中分别表现什么性质?生成什么产物?【分析】 得电子(或电子对偏向)的物质为氧化剂
5、。失电子(或电子对偏离)的物质为还原剂。在氧化还原反应中,氧化剂得到电子,所含元素化合价降低,发生了还原反应;还原剂失去电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应。氧化剂具有氧化性,即得电子的性质;还原剂具有还原性,即失电子的性质。氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质【分析】在氧化还原反应中,氧化剂得电子具有氧化性,起氧化作用,本身被还原,还原后的产物叫还原产物。还原剂失去电子具有还原性,起还原作用,本身被氧化,氧化后的生成物叫氧化产物。氧化产物:氧化反应后的产物叫氧化产物。还原产物:还原反应后的产物叫还原产物。【思考】1.在加热时,浓硫酸可氧化木炭为CO2,本
6、身被还原为SO2,写出反应的化学方程式。2.为什么可用铁质或铝质容器盛放浓硫酸?【学生回答】1.C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O2.常温下铁、铝等金属在浓硫酸中发生钝化现象,故可用铁质或铝质容器盛放浓硫酸。【练习】标出C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O。电子转移的方向和数目。得22e-失4e-【点评】C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2+2H2O二、判断物质的氧化性、还原性相对强弱的依据:1.根据金属活动顺序进行判断。单质的还原性逐渐减弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au对应阳离子的氧化性逐渐增强例如:还原性
7、:NaCu;氧化性:NaCu2(填“”)2.根据非金属活动顺序进行判断。单质的氧化性逐渐减弱F O Cl Br I S对应阴离子的还原性逐渐增强例如:氧化性:Cl2S;还原性:S2-Cl-3.根据氧化还原反应判断。得到电子强氧化剂强还原剂还原产物(弱还原性)氧化产物(弱氧化性)失去电子氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物 (填“”)【练习】反应:2FeCl3 + H2S =2FeCl2+ 2HCl+S中,氧化性: ;还原性: 。【小结】氧化还原反应的实质是电子的转移,特征是反应前后元素化合价发生变化。氧化还原反应的有关概念是互相独立,又互相依存的,其关系如下框图所示:【例1】根据下列
8、化学方程式 2 MnO4-+16H+10Cl-2Mn2+8H2O+5Cl2 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- 2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ FeCu2+Fe2+Cu可推断MnO4-、Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl2的氧化性由强到弱的顺序为 A. MnO4-Cl2Fe3+Cu2+Fe2+ B. Fe3+MnO4-Cl2Cu2+Fe2+C. Cl2MnO4-Fe3+Cu2+Fe2+ D. Cu2+Cl2MnO4-Fe3+Fe2+解析:在氧化还原反应中,存在如下规律:氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物。根据上述规律,分别找出以上四个反应的氧化剂、氧化产物,就可进行比较。答案:A
9、【例题2】 在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到N2多1.4g。 写出反应的化学方程式。 以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。解析:本题的起点较低,已知反应物是NO和NH3,生成物是N2和H2O,要求写出反应的化学方程式。第问不难回答。解答第问的核心是“差量法”。由化学方程式6NO+4NH3=5N2+6H2O可得6mol NO 还原得到3mol N2,4mol NH3氧化得到2mol N2,两者相差1mol。现相差1.4g,1.4g28gmol-1=0
10、.05mol,相当于0.3molNO和0.2molNH3反应。依题意NO和NH3的总物质的量为1mol,其中必有一种为过量。若NO过量,则NO的物质的量为0.5mol与0.3mol之和即0.8mol,而NH3的物质的量为0.2mol;如果NH3过量,则结论是NO0.3mol,NH3是(0.2mol+0.5mol)即0.7mol。答案:(1)6NO+4NH3=5N2+6H2O 有两种情况: NH3过量时:n(NO)=0.3mol n(NH3)=0.7mol NO过量时:n(NO)=0.8mol n(NH3)=0.2mol三、常见的氧化剂、还原剂1常见的氧化剂在化学反应中易得电子被还原的物质。(1
11、)典型的非金属单质如: F2、 O2、Cl2、Br2、 I2、S(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。(3)金属阳离子如:Fe3+、Cu2+、(H+)、(在金属与酸、盐离子氧化Fe原子,Cu2+作氧化剂,Fe是还原剂)2常见还原剂在化学反应中易失电子被氧化的物质。(1)典型的金属单质如:K、Ca、Na、Mg(其还原性强弱与金属活动性基本一致)(2)某些非金属单质及其化合物如:H2、C、CO。(3)有变价元素的最低价态化合物如:H2S、HI、HBr、HCl(4)非金属阴离子如:S2-、I-、Br-、Cl-四、氧化剂还原剂在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低的反应物,称为氧化剂;所今元素的化合
12、价升高的反应物,称为还原剂。一般可记为“升还降氧”失电子 化合价升高 为还原剂(被氧化)得电子 化合价降低 为氧化剂(被还原)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂都是反应物中的物质。其产物一般称作氧化产物和还原产物(在氧化还原反应中,被氧化而生成的物质为氧化产物,被还原而生成的物质为还原产物)如:还原产物氧化产物氧化剂被还原还原剂被氧化Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + 2H2O + NO 补充说明:氧化性和还原性强弱的比较:一种物质在氧化还原反应中是做氧化剂还是还原剂,要通过具体化学反应具体分析。但是不同的氧化剂或还原剂,因其得失电子的能力不同,其氧化能力或还原能力不同。我们可
13、以借助氧化还原反应的相关性质加以比较。如:1.在同一个氧化还原反应中;氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物如上述反应 中,Fe的还原性比NO要强,HNO3的氧化性比Fe(NO3)3要强。2.对同一种元素来说,一般情况下是逐着化合价的升高,氧化性越强,化合价降低,还原性增强。如:Fe(还原性) Fe2+(既有还原性又有氧化性) Fe3+(氧化性)3.金属活泼性;金属单质越活泼,其单质还原性越强;反应其离子的氧化性越强。如:Fe比Cu活泼,Fe的还原性比Cu强;反应Cu2+的氧化性比Fe2+强。4.氧化还原反应的条件。与同种物质反应生成的氧化产物或还原产物相同时,条件越溶易,其还原性或氧
14、化性就越强。如:2KMnO4 + 16HCl (浓)= 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O因KMnO4与浓盐酸反应比MnO2与浓盐酸反应条件较为溶易,固其氧化性是:KMnO4 MnO2.五、检测题 1下列反应中,水作还原剂的反应是()A. CaO + H2O Ca(OH)2 B. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2C. 2F2 + 2H2O 4HF + O2 D. 2H2 + O22H2O2已知反应:Cl2 + 2KI 2KCl + I2;KClO3+6HCl 3Cl2+KCl+3H2O,下列说法正确的是()A. 上述两个反应都是置换反应B. 反应中若有1mol I2生成,则转移电子的物质的量为2molC. 反应中氧化产物为KClD. 反应中还原剂为KCl