《2018人教版高中化学必修一同步课件：第二章 化学物质及其变化2.3.2 氧化剂和还原剂》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018人教版高中化学必修一同步课件：第二章 化学物质及其变化2.3.2 氧化剂和还原剂（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 氧化剂和还原剂,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生变化。实质是电子得失或电子对的偏移。 2.四种基本反应类型中,置换反应全部是氧化还原反应;复分解反应全部是非氧化还原反应;化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。 3.在反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O中,氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2。 4.O2、Cl2在参与的一些反应中的共同之处是易得电子、被还原, Fe、Cu的共同之处是易失电子、被氧化。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、常见的还原剂和氧化剂,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、氧化性和还原性 1.氧化性
2、和还原性 (1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。 (2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。 2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系,三、氧化还原反应的影响 1.有利于人类生活和生产:金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧等。 2.对人类生活和生产不利:易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.下列说法中,正确的是( ) A.氧化剂自身被还原,生成氧化产物 B.氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质 C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低 D.在一个反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质 解析:氧化剂自身被还原,生成还原产物,A项错误;还原剂在反应时所含元
3、素的化合价应升高,C项错误;在一个反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,如氯酸钾分解制备氧气,氯酸钾既是氧化剂又是还原剂,D项错误。 答案:B,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.在Cl2、Fe2+、Mg、H2O、Cu2+中,只能作氧化剂的是 ;只能作还原剂的是 ;既能作氧化剂又能作还原剂的是 。 解析:高价氧化,低价还原,中间价态两边靠。Cu2+中铜元素处于最高价,只能作氧化剂;Mg中镁元素处于最低价,只能作还原剂;Cl2、Fe2+中氯元素和铁元素处于中间价态,既可作氧化剂又可作还原剂;而H2O中氢元素处于最高价,氧元素处于最低价,故H2O既可作氧化剂,又可作还原剂。 答案:Cu2+ Mg C
4、l2、Fe2+、H2O,探究一,探究二,氧化剂和还原剂 问题探究 1.在Fe2O3Fe的转化中,Fe2O3是氧化剂还是还原剂?发生什么反应?Fe是什么产物? 答案:氧化剂;还原反应;还原产物。 2.结合常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的知识分析,元素处于最高价态、最低价态、中间价态时分别具有什么性质? 答案:元素处于最高价态只有氧化性,处于最低价态只有还原性,处于中间价态既有氧化性又有还原性。,探究三,探究一,探究二,思维建模 1.氧化还原反应中相关概念的关系,探究三,探究一,探究二,2.常见的强氧化剂和还原剂 (1)常见的强氧化剂 非金属单质Cl2、Br2、O2、O3等; 高价金属阳离子Fe
5、3+等; 高价或较高价含氧化合物H2SO4(浓)、MnO2、HClO、KMnO4、HNO3等; 过氧化物Na2O2、H2O2等。,探究三,探究一,探究二,(2)常见的强还原剂 活泼或较活泼的金属K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等; 低价金属阳离子Fe2+等; 非金属阴离子I-、S2-等; 含较低价元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3等; 部分非金属单质:H2、木炭(高温下)。 通常只有强还原剂与强氧化剂间可发生氧化还原反应,弱氧化剂只有与很强的还原剂才能发生氧化还原反应,弱还原剂只有与很强的氧化剂才能发生氧化还原反应。 (3)在含有变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质
6、或化合物)既可作氧化剂,又可作还原剂。例如:Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性又有还原性。,探究三,探究一,探究二,【典例1】 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Cl元素化合价降低,作氧化剂,得到电子,被还原;SO2中S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项
7、。 答案:A,探究三,探究一,探究二,提能训练1下列变化中需要加入还原剂才能实现的是( ) A.MnSO4KMnO4 B.NaClAgCl C.NO2HNO3 D.Fe2O3Fe 解析:还原剂在反应中失去电子,化合价升高,加入还原剂才能实现说明物质为氧化剂,化合价降低。A项中的Mn由+2价+7价;B项中Cl的价态反应前后无变化;C项中的N由+4价+5价;D项中的Fe由+3价0价。 答案:D,探究三,探究一,探究二,物质氧化性、还原性强弱的比较 问题探究 1.镁、铝分别与稀盐酸反应时,1个镁原子失去2个电子变成Mg2+,而1个铝原子失去3个电子变成Al3+,因此还原性:AlMg,这种说法正确吗?
8、 答案:不正确。氧化性、还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关,得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。所以,还原性:MgAl。,探究三,探究一,探究二,2.已知氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,根据反应:Cl2+2KBr=Br2+2KCl,Br2+2KI=I2+2KBr,分析氧化剂氧化性的强弱顺序及还原剂还原性的强弱顺序。 答案:氧化性:Cl2Br2I2;还原性:I-Br-Cl-。 3.已知还原性:ZnFeHCu,则比较Zn2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱顺序。 答案:Zn2+Fe2+H+氧化产物
9、还原性:还原剂还原产物,探究三,探究一,探究二,(2)根据元素的活动性顺序。特点:上左下右可反应,隔之愈远愈易行。 (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,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。,探究三,探究一,探究二,(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+2H2O、2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,氧化性:KMnO4MnO2。,探究三,探究一,探
10、究二,素能应用 【典例2】 从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。 (1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中, 的还原性最强,在Cu2+、Fe2+、Ag+中, 的氧化性最强。 (2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中,_具有氧化性, 的氧化性最强。,探究三,探究一,探究二,解析:(1)反应的两个化学方程式为,根据知还原性:FeCu,氧化性:Cu2+Fe2+ 根据知还原性:CuAg,氧化性:A
11、g+Cu2+,故还原性:FeCuAg。 (2)发生反应的两个化学方程式为,可知Cl2将Fe氧化为Fe3+,而HCl将Fe氧化为Fe2+,所以Cl2、H+有氧化性,且Cl2的氧化性强。 答案:(1)Fe Ag+ (2)Cl2、H+ Cl2,探究三,探究一,探究二,提能训练2根据下面两个离子方程式: 2Fe3+2I-=2Fe2+I2,Br2+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:反应中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性:I-Fe2+;反
12、应中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性:Fe2+Br-,所以还原性强弱顺序为I-Fe2+Br-。 答案:B,探究三,探究一,探究二,探究三,氧化还原反应中的基本规律及其应用 问题探究 1.已知氧化性:Cl2Fe3+I2,将少量的Cl2通入FeI2溶液中,哪种离子首先被氧化? 答案:根据氧化性强弱顺序可推知还原性的强弱顺序:I-Fe2+Cl-,所以少量的Cl2通入FeI2溶液中时,I-最先被氧化。 2.酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性,能将I-氧化成I2,计算:1 mol KMnO4完全被还原成MnO2时,所需KI物质的量是多少?1 mol KMnO4完全被还原成Mn2+时,所需KI
13、物质的量是多少? 答案:根据电子得失守恒计算:1 mol KMnO4完全被还原成MnO2得3 mol e-,需3 mol KI;1 mol KMnO4完全被还原成Mn2+时得5 mol e-,需5 mol KI。,探究一,探究二,探究三,3.反应:H2SO4(浓)+H2S=S+SO2+2H2O,氧化产物和还原产物分别是哪种物质? 答案:氧化产物是S,还原产物是SO2。,探究一,探究二,探究三,思维建模 氧化还原反应中的基本规律 1.守恒规律 还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数 氧化剂化合价降低的总数=还原剂化合价升高的总数。 应用:氧化还原反应化学方程式的配平和相关计算。,探究一,探究二,探究
14、三,(1)配平方法化合价升降法:,探究一,探究二,探究三,(2)计算方法: 找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。 根据题中物质的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=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值。,探究一,探究二,探究三,2.先后规律 多种氧化剂与一种还原剂相遇,氧化性强的首先得电子被还原;多种还原剂与一种氧化剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化。 如:把氯气通入FeBr2溶液时,还原性:Fe2+Br-,若氯气量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,还原性:I-Fe2+,若氯
15、气量不足时首先氧化I-。 应用:判断物质的稳定性和反应顺序。 3.价态规律 (1)高低规律:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。 (2)价态归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态中间价态;即“只靠拢,不交叉”。 应用:判断元素或物质的氧化性、还原性和反应产物。,探究一,探究二,探究三,素能应用 【典例3】 24 mL 0.05 molL-1 Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 molL-1 K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr在还原产物中的化合价为( ) A.+2价
16、 B.+3价 C.+4价 D.+5价 解析:n(Na2SO3)=0.05 molL-10.024 L=0.001 2 mol n(K2Cr2O7)=0.02 molL-10.02 L=0.000 4 mol,K2Cr2O7在反应中得到电子0.000 42(6-x) mol Na2SO3在反应中失去电子0.001 22 mol。 根据氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,有0.000 42(6-x)=0.001 22,解得x=3。 答案:B,探究一,探究二,探究三,提能训练3一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是 和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应,所需PbO2的物质的量为( ) A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol 解析:1 mol Cr3+0.5 mol ,该过程中铬元素失去3 mol e-,所以在PbO2Pb2+中PbO2也应该得到3 mol e-,故反应所需PbO2的物质的量为1.5 mol。 答案:B,
