內(nèi)蒙古伊圖里河高級(jí)中學(xué)高中化學(xué)《2.3 氧化還原反應(yīng)》課件 新人教版必修1

1氧化還原反應(yīng)的概念及其關(guān)系(1)氧化還原反應(yīng)：有元素化合價(jià)的升降或 (得失或偏移)的化學(xué)反應(yīng)(2)氧化還原反應(yīng)的特征：判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)的依據(jù)(3)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移元素化合價(jià)的升降元素化合價(jià)的升降電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移 (4)一般的氧化還原反應(yīng) (5)例證：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O在該反應(yīng)中，氧化劑是，還原劑是；被氧化的是Cu，氮元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)的是，氧化產(chǎn)物是，還原產(chǎn)物是HNO3CuHNO3Cu(NO3)2NO.2常見(jiàn)的氧化劑和還原劑(1)常見(jiàn)的氧化劑一般指活潑的非金屬單質(zhì)和含高價(jià)態(tài)元素的化合物活潑的非金屬單質(zhì)，如等含高價(jià)態(tài)元素的化合物，如 等某些金屬性較弱的高價(jià)金屬陽(yáng)離子，如等過(guò)氧化物，如等Cl2、Br2HNO3、KMnO4Fe3、Cu2Na2O2、H2O2 (2)常見(jiàn)的還原劑一般指活潑的金屬單質(zhì)和含低價(jià)態(tài)元素的化合物 活潑的金屬單質(zhì)，如等 含有低價(jià)態(tài)元素的化合物，如等 一些容易使電子偏離的物質(zhì)，如 等 (3)具有中間價(jià)態(tài)元素的化合物和大多數(shù)非金屬單質(zhì)既可作氧化劑又可作還原劑，如等K、Al、Zn、FeHI、KI、H2S、K2SH2、COMnO2、SO2、Fe2、H2O2、S3氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法：在反應(yīng)物和生成物之間表示電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果，該法側(cè)重于表示的原子(或離子)間的電子轉(zhuǎn)移，如：同一元素同一元素【注意】線橋從方程式的左側(cè)指向右側(cè)的同一種變價(jià)元素；箭頭不表示方向，只表示變化；一定要標(biāo)明“得到”或“失去” . (2)單線橋法：在反應(yīng)物中的還原劑與氧化劑之間，箭頭指向氧化劑，具體講是箭頭從的元素出發(fā)指向的元素如：失電子失電子得電子得電子【注意】強(qiáng)調(diào)方向和電子數(shù)目，不必注明得失，因?yàn)榧^指向中已包含了得失 1下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述中正確的是() A在反應(yīng)中不一定所有元素化合價(jià)都發(fā)生變化 B肯定有一種元素被氧化另一種元素被還原 C非金屬單質(zhì)在反應(yīng)中只能得電子 D金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失電子被還原答案：答案：A解析：元素以其最高價(jià)態(tài)參與氧化還原反應(yīng)時(shí)，只能表現(xiàn)出氧化性；元素以其最低價(jià)態(tài)參與氧化還原反應(yīng)時(shí)，只能表現(xiàn)出還原性在A項(xiàng)中F、I、S2，C項(xiàng)中的Mg，D項(xiàng)中的Al都各自是這些元素的最低價(jià)態(tài)，若參與氧化還原反應(yīng)時(shí)，只能用作還原劑，A、C、D三項(xiàng)不是本題答案；B項(xiàng)中3價(jià)的Fe、7價(jià)的Mn、5價(jià)的N都分別是這些元素的最高價(jià)態(tài)，故B項(xiàng)為正確答案答案：BANa2O2，既是氧化劑又是還原劑BNa2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng)，有12 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移D在Na2FeO4中，F(xiàn)e為4價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌解析：該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)由3價(jià)升高到6價(jià)，過(guò)氧化鈉中氧元素的化合價(jià)從1價(jià)降到2價(jià)，故Na2O2作氧化劑被還原；當(dāng)有3 mol Na2O2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移6 mol電子，反應(yīng)中Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物答案：B 氧化性、還原性的強(qiáng)弱主要取決于物質(zhì)得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無(wú)關(guān)另外還跟反應(yīng)的條件，如溶液的酸堿性、濃度、溫度等因素有關(guān)，可依據(jù)以下幾個(gè)方面判斷：1根據(jù)方程式判斷 氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑還原產(chǎn)物2根據(jù)物質(zhì)活動(dòng)性順序判斷(1)金屬活動(dòng)性順序(常見(jiàn)元素)3根據(jù)元素在周期表中的位置判斷 單質(zhì)還原性逐漸減弱，氧化性逐漸增強(qiáng)，陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子還原性逐漸減弱4依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)，如是否加熱、有無(wú)催化劑及反應(yīng)溫度高低和反應(yīng)物濃度大小等例如： 2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O 4HClO2 2H2O2Cl2 由上述反應(yīng)條件的不同，可判斷氧化性： KMnO4MnO2O2. (2)相同條件下，不同還原劑使同一種氧化劑還原程度大的，其還原性強(qiáng)例如： Cu2Fe3=Cu22Fe2 3Zn2Fe3=3Zn22Fe 還原性：ZnCu6某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關(guān)溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸強(qiáng)濃度：如濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)酸堿性：如KMnO4溶液的氧化性隨溶液酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng)7根據(jù)原電池、電解池的電極反應(yīng)判斷(1)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，負(fù)極金屬是電子流出的極，正極金屬是電子流入的極其還原性：負(fù)極正極(2)用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)，在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)例題1已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2點(diǎn)撥：本題考查有關(guān)氧化劑氧化性強(qiáng)弱的比較一般地，氧化性強(qiáng)的物質(zhì)可將氧化性弱的物質(zhì)的對(duì)應(yīng)離子(或物質(zhì))氧化而生成弱氧化性的物質(zhì)，符合“兩強(qiáng)制兩弱”規(guī)律解析：由于Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱，故Cl2可將Fe2、I氧化生成Fe3、I2，Co2O3可將Cl氧化生成Cl2，F(xiàn)e3可將I氧化生成I2，故A不正確答案：A(2009聊城模擬)物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)下列各組物質(zhì)：Cu與HNO3溶液Cu與FeCl3溶液Zn與H2SO4溶液 Fe與HCl溶液由于濃度不同而能發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是()ABCD解析：Cu與HNO3反應(yīng)，隨HNO3濃度變化，其生成物不同，HNO3濃度大時(shí)生成NO2，濃度小時(shí)產(chǎn)生NO等Zn與H2SO4反應(yīng)，若H2SO4濃度較大時(shí)，H2SO4表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，生成SO2；若為稀H2SO4，則與Zn反應(yīng)釋放出H2.組的物質(zhì)其反應(yīng)產(chǎn)物與它們的濃度無(wú)關(guān)答案：A1守恒規(guī)律(四大守恒)(1)氧化劑獲得電子的總數(shù)必等于還原劑失去電子的總數(shù)，即得失電子守恒(2)氧化劑中元素化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價(jià)升高總數(shù)，即化合價(jià)升降守恒化合價(jià)升降總數(shù)也等于電子轉(zhuǎn)移總數(shù)(3)反應(yīng)前后各元素種類不變，各元素原子的數(shù)目不變，即質(zhì)量守恒 (4)在有離子參加的氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)前后離子所帶電荷總數(shù)相等，即電荷守恒 應(yīng)用：計(jì)算和配平氧化還原反應(yīng)方程式 (2)元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，在反應(yīng)中只能失電子而不能得電子，所以元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只有還原性而沒(méi)有氧化性，即只能作還原劑，不能作氧化劑如Fe、Cu、S2、I、Br等應(yīng)用：判斷物質(zhì)氧化性、還原性及反應(yīng)的可能性應(yīng)用：判斷物質(zhì)氧化性、還原性及反應(yīng)的可能性3強(qiáng)弱規(guī)律相對(duì)較強(qiáng)氧化性的氧化劑跟較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng)，生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物4轉(zhuǎn)化規(guī)律氧化還原反應(yīng)中，以元素相鄰價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)化最容易；同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生反應(yīng)，元素的化合價(jià)只靠近而不交叉；同種元素，相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)應(yīng)用：分析判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生，元素化合價(jià)如何變化例如濃H2SO4與SO2不會(huì)發(fā)生反應(yīng)；KClO36HCl=KCl3Cl23H2O反應(yīng)中，KClO3中5價(jià)的氯不會(huì)轉(zhuǎn)化為KCl中1價(jià)的氯5難易規(guī)律越易失電子的物質(zhì)，失電子后就越難得電子，越易得電子的物質(zhì)，得電子后就越難失電子一種氧化劑同時(shí)和幾種還原劑相遇時(shí)，還原性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)同理，一種還原劑遇多種氧化劑時(shí)，氧化性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)應(yīng)用：判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序(注意：難失電子的物質(zhì)不一定易得電子，例如稀有氣體既難失電子，又難得電子)例題2已知氧化還原反應(yīng)：2Cu(IO3)224KI12H2SO4=2CuI13I212K2SO412H2O其中 1 mol氧化劑在反應(yīng)中得到的電子為()A10 molB11 molC12 molD13 mol答案：答案：B 向100 mL FeBr2溶液中通入Cl2 3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)并全部被還原，測(cè)得溶液中c(Br)c(Cl)，則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是() A0.75 mol/L B1.5 mol/L C2 mol/L D3 mol/L答案：答案：C 對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)反應(yīng)中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等，即得失電子守恒. 比較常見(jiàn)的題型有：計(jì)算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比或質(zhì)量之比；計(jì)算參加反應(yīng)的氧化劑或還原劑的量；確定反應(yīng)前后某一元素的價(jià)態(tài)變化等其解題步驟一般為： (1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 (2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意：化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù)) (3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式： n(氧化劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià) 低價(jià))n(還原劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)低價(jià)) 例題3某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O.(1)請(qǐng)將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi) (2)反應(yīng)中，被還原的元素是_，還原劑是_ (3)將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 (4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白后布匹的“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)點(diǎn)撥：該題考查了氧化還原反應(yīng)的基本概念，電子轉(zhuǎn)移的表示方法及有關(guān)計(jì)算解答該題時(shí)關(guān)鍵是利用氧化還原反應(yīng)的特征元素化合價(jià)的升降，從而準(zhǔn)確判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)，要利用得失電子守恒來(lái)求解解析：Au2O3轉(zhuǎn)化為Au2O時(shí)，Au元素的化合價(jià)降低，說(shuō)明在反應(yīng)中Au2O3是氧化劑，在Na2S4O6中硫元素的平均化合價(jià)為2.5價(jià)，Na2S2O3中硫元素的平均化合價(jià)為2價(jià)，所以Na2S2O3應(yīng)是還原劑，Na2S4O6是氧化產(chǎn)物在(4)中，1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)化為H2SO4時(shí)失去8 mol e，而1 mol Cl2轉(zhuǎn)化為Cl時(shí)得到2 mol e，所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1 4.答案：(1)Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH(2)AuNa2S2O3 根據(jù)下列反應(yīng)判斷： H2SO3I2H2O=H2SO42HI 2FeCl32HI=2FeCl22HClI2 3FeCl24HNO3= 2FeCl3NO2H2OFe(NO3)3 (1)NO、Fe2、I、H2SO3的還原性由強(qiáng)到弱順序?yàn)開(kāi)； (2)I2、FeCl3、HNO3、H2SO4的氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)開(kāi)解析：據(jù)反應(yīng)判斷：氧化性I2H2SO4，還原性H2SO3HI；據(jù)反應(yīng)判斷：氧化性FeCl3I2，還原性HIFeCl2；據(jù)反應(yīng)判斷：氧化性HNO3FeCl3，還原性FeCl2NO.由此可得出結(jié)論：還原性H2SO3IFe2NO，氧化性HNO3FeCl3I2H2SO4.答案：(1)H2SO3IFe2NO(2)HNO3FeCl3I2H2SO4 某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)除膠頭滴管外，你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可少的一種玻璃儀器是_ (2)請(qǐng)幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲. 二、試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片 三、實(shí)驗(yàn)記錄(劃余線部分不必填寫)：序號(hào)序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子離子方程式方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論向向FeCl2溶液溶液中滴入適量中滴入適量氯水氯水溶液由淺綠溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色變?yōu)樽攸S色色Fe2具有還具有還原性原性向向FeCl2溶液溶液中加入鋅片中加入鋅片ZnFe2=Zn2Fe向向FeCl3溶液溶液中加入足量中加入足量鐵粉鐵粉Fe2Fe3=3Fe2Fe3具有氧具有氧化性化性Fe3具有氧具有氧化性化性 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論： Fe只具有還原性，F(xiàn)e3只具有氧化性，F(xiàn)e2既具有氧化性，又具有還原性 五、聯(lián)想發(fā)散： 簡(jiǎn)述Fe2的檢驗(yàn)方法：_. 將FeCl2溶液加熱蒸干并灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是_，原因是_解析：本題是根據(jù)新課標(biāo)對(duì)考生探究能力的要求而設(shè)計(jì)的，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇儀器，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、綜合、遷移的能力其中，相對(duì)較難的是最后的聯(lián)想發(fā)散部分檢驗(yàn)Fe2的方法不止一種，例如在含有Fe2的溶液中加入NaOH溶液，可以生成白色的氫氧化亞鐵沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色的氫氧化鐵沉淀；再如，在含有Fe2的溶液中加入KSCN溶液，不會(huì)出現(xiàn)紅色，然后滴加適量氯水，F(xiàn)e2被氧化成Fe3，F(xiàn)e3與SCN反應(yīng)得到紅色溶液將FeCl2溶液加熱蒸干的過(guò)程中，HCl揮發(fā)，促使Fe2的水解平衡向右移動(dòng)，生成的氫氧化亞鐵很快被氧化成氫氧化鐵，灼燒時(shí)氫氧化鐵分解生成Fe2O3.答案：(1)試管(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性實(shí)驗(yàn)記錄：Cl22Fe2=2Cl2Fe3Fe2具有氧化性鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色向FeCl3溶液中加入銅片聯(lián)想發(fā)散：取適量待測(cè)液于試管中，滴加少量KSCN溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)，在混合液中滴入少量氯水，溶液變?yōu)榧t色，則證明有Fe2(或其他合理答案)Fe2O3在FeCl2溶液中存在平衡FeCl22H2O Fe(OH)22HCl，加熱時(shí)，HCl揮發(fā)，平衡右移，生成的氫氧化亞鐵很快被氧化成氫氧化鐵，灼燒時(shí)氫氧化鐵分解生成Fe2O3 1氮化鋁(AlN，Al和N的相對(duì)原子質(zhì)量分別為27和14)廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域在一定條件下，AlN可通過(guò)反應(yīng)Al2O3N23C 2AlN3CO合成下列敘述正確的是() A上述反應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑 B上述反應(yīng)中，每生成1 mol AlN需轉(zhuǎn)移3 mol電子 CAlN中氮元素的化合價(jià)為3 DAlN的摩爾質(zhì)量為41 g解析：Al2O3N23C2AlN3CO，反應(yīng)中氧化劑為N2，還原劑為C，反應(yīng)中每生成1 mol AlN，需轉(zhuǎn)移電子數(shù)3 mol；AlN中N為3價(jià)；AlN的摩爾質(zhì)量為41 g/mol.答案：B 2(NH4)2SO4在高溫下分解，產(chǎn)物是SO2、H2O、N2和NH3.在該反應(yīng)的化學(xué)方程式中，化學(xué)計(jì)量數(shù)由小到大的產(chǎn)物分子依次是() ASO2、H2O、N2、NH3 BN2、SO2、H2O、NH3 CN2、SO2、NH3、H2O DH2O、NH3、SO2、N2解析：利用得失電子守恒可將方程式配平(NH4)2SO4在高溫下分解的化學(xué)方程式為：3(NH4)2SO43SO26H2ON24NH3答案：C3(2010山西長(zhǎng)治模擬)氯氣是一種重要的工業(yè)原料. 工業(yè)上利用反應(yīng)3Cl22NH3=N26HCl檢查氯氣管道是否漏氣下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A若管道漏氣遇氨就會(huì)產(chǎn)生白煙B該反應(yīng)利用了Cl2的強(qiáng)氧化性C該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D生成1 mol N2有6 mol電子轉(zhuǎn)移解析：由反應(yīng)3 Cl22NH3=N26HCl可以看出，生成1 mol N2有6 mol電子轉(zhuǎn)移，此反應(yīng)中Cl2是氧化劑，NH3是還原劑，屬于氧化還原反應(yīng)，而非復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)生成的HCl遇NH3冒白煙，生成NH4Cl.答案：C解析：金屬單質(zhì)及處于最低價(jià)態(tài)的元素只具有還原性，故A正確答案：A 5“綠色試劑”雙氧水可作為礦業(yè)廢液消毒劑，如消除采礦業(yè)廢液中的氰化物(如KCN)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： KCNH2O2H2O=ANH3 回答下列問(wèn)題： (1)生成物A的化學(xué)式為_(kāi) (2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有0.448 L氨氣生成，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi) (3)反應(yīng)中被氧化的元素為_(kāi) (4)H2O2被稱為“綠色氧化劑”的理由是_解析：(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素守恒原則可知，A的化學(xué)式為KHCO3；(2)H2O2中O的化合價(jià)為1價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)?價(jià)，每生成1 mol NH3轉(zhuǎn)移2 mol電子，0.448 L NH3的物質(zhì)的量為0.02 mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.04 mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2.4081022；(3)反應(yīng)中被氧化的元素為C，C元素的化合價(jià)由2價(jià)變?yōu)?價(jià)答案：(1)KHCO3(2)2.4081022(3)C(碳)(4)H2O2作氧化劑，還原產(chǎn)物為H2O，沒(méi)有毒性及污染