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1、高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 1 9 第一学期 第十五周第一学期 第十五周 课程内容 氧化还原反应 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 3 9 1 理解氧化还原反应 了解氧化剂和还原剂等概念 2 掌握重要氧化剂 还原剂之间的常见反应 3 能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目 并能配平反应方程式 二 重点难点分析 二 重点难点分析 1 从化合价升降和电子得失角度理解氧化还原反应的实质 掌握氧化还原方程式 的配平 2 掌握重要的氧化剂和还原剂以及它们之间常见反应 3 综合应用化合价升降和电子转移守恒的
2、观点判断氧化剂和还原剂反应的定量关 系 4 氧化剂氧化性和还原剂还原性的相对强弱判断 同一反应中氧化剂 还原剂 的氧 化性 还原性 强于氧化产物 还原产物 在一个氧化还原反应中 元素化合价升降总数一定相等 氧化还原反应的配平要遵守质 量守恒定律和反应前后 元素化合价升降总数一定相等这两条规律 一 氧化还原反应方程式的配平 一 氧化还原反应方程式的配平 1 配平步骤 用化合价升降法 1 写出反应物和生成物的化学式 标出发生氧化反应和还原反应的元素的正 负 化合价 KMnO4 H2S H2SO4 K2SO4 MnSO4 S H2O 一般有单质参加或生成的元素化合价一定发生了变化 如 S S 反应前
3、后仍在化合物 中的主族金属元素化合价一定未变化 如 K 介质中元素一般未变价 如 H2SO4中 H S O 元素 H O 元素反应前后均在化合物中 除 Na2O2 H2O2 NaH 外 一般 仍为 1 或 2 不变价 根据以上可以很快判断出以上反应中变价元素为 Mn Mn S S 1 标出反应前后元素化合价的变化 2 使化合价升降总数相等 7 2 2 0 7 2 2 0 2 0 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 4 9 如上述反应中 Mn Mn 化合价降低 5 S S 化合价升高 2 最小公倍数为 5 2 所以 Mn 原子个数为 2 个 S 原子个
4、数为 5 个时 化合价升降总数相等 化合价升高 2 5 2KMnO4 5H2S H2SO4 K2SO4 2MnSO4 5S H2O 4 用观察的方法配平其它物质的化学计量数 使此反应符合质量守恒定律 配平后 将单线改成等号 生成物中有 3 个 SO42 所以反应物中 H2SO4化学计量数为 3 反应物中共有 16 个氢 原子 又推出生成物 H2O 的化学计量数为 8 最后再检查一下前后氧原子个数是否相等 2KMnO4 5H2S 3H2SO4 K2SO4 2MnSO4 5S 8H2O 2 判断是否已配平的依据 1 化学方程式两边各元素的原子个数相等 2 元素化合价升降总数相等 在离子方程式中反应
5、前后离子所带电荷总数要相等 例 离子方程式 Fe2 Cl2 Fe3 2Cl 两边铁元素各为 1 个原子 氯元素各为 2 个原 子 符合质量守恒定律 但左边离子共带 2 个正电荷 右边离子共带 3 1 2 1 1 个正电荷 左右离子所带电荷总数不相等 即两元素化合价升降总数不相等 所以此离子 方程式未配平 正确的应为 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 3 电子转移方向和数目表示方法 1 双线桥法用箭头表明反应前后同一 元素原子的电子转移情况 例 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 化合价降低 3 2 得 3e 2 电子转移总数为 6 2 双线桥法用箭头表明不同 元素原
6、子的电子转移情况 箭头由失电子的元素指向得电 子的元素 3 2e 例 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 铜元素原子共转移给氮元素原子 6 个电子 例 2Fe OH 3 10NaOH 3Cl2 2Na2FeO4 6NaCl 8H2O 电子转移总数为 6 7 2 2 0 化合价降低 5 2 0 5 2 2 化合价升高 2 3 失 3 2e 6e 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 5 9 二 重要的氧化剂和还原剂 二 重要的氧化剂和还原剂 1 几个概念之间的关系 1 还原剂 具有还原性 氧化产物 氧化剂 具有氧化性 还原产物
7、2 会判断氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 哪种元素被氧化 哪种元素被还原以 及反应中电子转移的数目 2 重要的氧化剂 还原剂 它们相对强弱以及它们之间常见反应 I 重要的氧化剂 II 活泼非金属单质氧化性 F2 Cl2 Br2 I S 例 氢硫酸溶液放置后会变浑浊 其原因是 O2氧化性大于 S O2可氧化 H2S 中硫元素而 生成 S 2H2S O2 2H2O 2S III 元素处于高化合价的物质具有氧化性 在一定条件下可与还原剂反应 在生成的 新物质中 该元素的化合价降低 如元素处于高化合价时的氧化物 MnO2 CO2 NO2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O CO2
8、 C 2CO NO2 SO2 SO3 NO 元素处于高化合价时的含氧酸 浓 H2SO4 HNO3 H2SO4 浓 2HI I2 SO2 2H2O 在反应中起氧化作用的是 S 浓 H2SO4一般被还原成 SO2 而不论浓还是稀 HNO3都是强氧化剂 几乎与所有 金属或非金属发生氧化还原的反应 反应中主要是 N 得电子 被还原成 NO NO2 元素处于高化合价时的盐 KMnO4 KClO3 FeCl3 失去电子 或电子对偏离 所含元素化合价升高 本身被氧化 电子给予体 得到电子 或电子对偏向 所含元素化合价降低 本身被还原 电子接受体 O2 高温 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思
9、辰网络教育有限公司 版权所有 6 9 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 注意 HClO 具有很强氧化性 IV 酸与活泼金属 氢前金属 反应时是氧化剂 起氧化作用的是 H 反应后被还原 生成 H2 V 过氧化物 H2O2 Na2O2 具有强氧化性 起氧化作用的是 O 反应一般生成 O H2O OH CO32 等 H2O2 2KI 2HCl I2 2H2O 2KCl 2 重要的还原剂 I 活泼金属单质还原性强弱一般与金属活动顺序相一致 例 2Al Fe2O3 2Fe Al2O3 某些非金属单质 H2 C 等 OHC 2 o 蒸气 2 2 HOC 元素处于低化合价时的物质具有还原性 在一
10、定条件下 可与氧化剂反应 在生 成的新物质中 该元素化合价升高 如元素处于低化合价时的氧化物 2 SOCO 32 2 OFeOC3 2FeOC3 2 4 2HClOSH2FeClO2HOS2FeCl 4 6 2222 4 3 注意 C H2 CO 的还原性一般在高温或加热时才能表现出来 元素处于低化合价时的酸 HClSH 2 O8HS52MnSOSOKSO3HS5H2KMnO 2 0 44242 2 24 浓 Cl4HMnO 1 2 O2HClMnCl 2 0 22 元素处于低化合价时的盐 32SO Na 4 FeSO Na2S OHOSNaMnO2K2KOHOSNa2KMnO 24 6 24
11、23 4 24 O8H2MnSO SOFe5SOKSO8HSOFe102KMnO 2434 3 242424 2 4 总之 元素的化合价主要决定了物质在反应中作氧化剂还是还原剂 当元素具有多种可变 化合价时 处于最高化合价时一般氧化性最强 只能做氧化剂 随化合价降低 其氧化性 减弱还原性增强 处于最低化合价时还原性最强 只能做还原剂 上述是指通常情况 也有 不符合该结论的 如 HClO 的氧化性强于氯元素的其它含氧酸 例如 浓 4 6 2 OSH 2 4 OS 2 2 SH 没有还原性 既有氧化性 没有氧化性 高温 高温 高温 1 2 1 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网
12、络教育有限公司 版权所有 7 9 氧化性强 又有还原性 还原性强 氧化性弱 还原性强 又如 3 Fe 2 Fe o Fe 没有还原性 既有氧化性 没有氧化性 氧化性强 又有还原性 还原性强 氧化性弱 还原性强 元素处于中间态化合价时 一般遇强氧化剂时它作还原剂 遇强还原剂时 它作氧化 剂 例如 H2O2遇 Fe2 I 等还原剂时表现氧化性 生成 H2O 遇到酸性 KMnO4溶液等 强氧化剂时表现还原性 生成 O2 但要注意 元素处于最高化合价时 不一定具有强氧化性 如 H3PO4 同理处于最低 化合价时 也不一定具有强还原性 如 HF 小结小结 氧化剂与还原剂在一定条件下反应时 一般是生成相对
13、弱的还原剂和相对弱的氧 化剂 即在同一个反应中 氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性 氧化剂的氧化性大于 氧化产物的氧化性 还原剂的还原性大于氧化剂的还原性 还原剂的还原性大于还原产物的 还原性 在适宜条件下 可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质 也可用还原性强的物 质制取还原性弱的物质 例 1 例 1 已知反应 3Cl2 6NaOH 浓 5NaCl NaClO3 3H2O 下列说法中正确的是 A 得电子的氯原子数是失电子原子数目的 5 倍 B 被氧化的氯原子数是被还原的氯原子数目的 5 倍 C Cl2既是氧化剂又是还原剂 D 反应中电子转移数为 6 摩 分析 分析 3Cl2 6NaOH 浓 5N
14、aCl NaClO3 3H2O 由以上所标化合价和电子转移情况可知 Cl Cl 失电子化合价升高 被氧化的氯原 得 5 e 化合价降低 1 5 失 5e 化合价升高 5 1 5 0 50 高三化学 第一学期 新课预习 第十五周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 8 9 子化学计量数为 1 Cl2是还原剂 NaClO3是氧化产物 Cl Cl 得电子 化合价降低 被还原的氯原子化学计量数为 5 Cl2是氧化剂 NaCl 是还原产物 电子转移数为 5mol 答案 答案 A C 例 2例 2 下列物质与水反应时 水作氧化剂的是 A Na B NO2 C Cl2 D P2O5 分析 分析 根据题意
15、 水作氧化剂 选项中物质必做还原剂 即这些物质中的某元素在与 水反应时 必失电子 化合价升高 Na 与水反应时失电子 氧化产物为 NaOH NO2与水反 应时 一部分化合价升高 氧化产物为 HNO3 另一部分化合价降低 还原产物为 NO 则 NO2既是氧化剂 又是还原剂 而 P2O5与水反应生成 H3PO4 没有化合价的变化 只 有 Cl2与水反应时生成 HCl HClO 化合价既降低又升高 Cl2为氧化剂和还原剂 答案 答案 A 例 3例 3 从下面变化过程 推断氧化性从强到弱的顺序是 2H2S SO2 3S 2H2O 2KI Cl2 2KCl I2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 Fe
16、Cl3 2HI 2FeCl2 2HCl I2 I2 SO2 2H2O H2SO4 2HI A Cl2 Fe3 I2 SO2 B Cl2 I2 Fe3 SO2 C Cl2 Fe3 SO2 I2 D Fe3 I2 Cl2 SO2 分析 分析 以上 5 个反应均能发生 所以氧化剂的氧化性均大于氧化产物的氧化性 由 得氧化性 SO2 S 由 得 Cl2 I2 由 得 Cl2 Fe3 由 得 Fe3 I2 由 得 I2 SO2 氧化剂 氧化性大于还原剂的氧化性 答案 答案 A 例 4 例 4 已知 Cl Fe2 H2O2 I SO2均有还原性 且在酸性溶液中还原性依次增 强 则下列反应不能发生的是 A 2Fe3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H B 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl C H2O2 H2SO4 SO2 O2 H2O D I2 SO2 2H2O H2SO4 2HI 分析 分析 因为还原性 SO2 Fe2 Fe2 Cl SO2 I 所以 A B D 反应可以发生 而 C 中还原性 SO2大于 H2O2所以反应不能发生 答案 答案 C 小结 小结 多种氧化剂还原剂同时存在时
