高中化學 第二章 元素與物質(zhì)世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第1課時學案 魯科版必修1.doc

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第1課時　氧化還原反應　氧化劑和還原劑 學習目標 重點難點 　　1.從不同的角度認識氧化還原反應；了解氧化還原反應的特征與本質(zhì)； 2．掌握氧化還原反應的有關(guān)概念； 3．了解常見的氧化劑和還原劑 　　1.掌握用化合價升降的觀點及電子轉(zhuǎn)移的觀點來理解氧化還原反應的有關(guān)概念； 2．理解氧化劑和還原劑的含義，能夠運用氧化還原反應理論探究物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱 一、 氧化還原反應 2．氧化還原反應的特征是有______________。 3．氧化還原反應的實質(zhì)是反應中有__________。 預 習 交 流 1．如何判斷一個化學反應是否為氧化還原反應？ 2．請你利用兩種方法來表示鐵與硫酸銅溶液反應中電子轉(zhuǎn)移和元素化合價的升降情況。 二、氧化劑和還原劑 1．氧化劑：所含的某種元素的化合價____的反應物，氧化劑表現(xiàn)____性。 2．還原劑：所含的某種元素的化合價____的反應物，還原劑表現(xiàn)____性。 3．常見的氧化劑和還原劑 （1）常見的氧化劑 ①活潑的非金屬單質(zhì)，如______、______等。 ②含有較高價態(tài)元素的含氧酸，如______、____等。 ③含有較高價態(tài)元素的鹽，如________、______、__________等。 （2）常見的還原劑 ①活潑的金屬單質(zhì)，如____、____、____等。 ②某些非金屬單質(zhì)，如____、____等。 ③含有較低價態(tài)元素的氧化物和鹽，如________________________________等。 預 習 交 流 1．非金屬單質(zhì)只能作氧化劑，金屬單質(zhì)只能作還原劑嗎？ 2．物質(zhì)在化學反應中得電子多的氧化性就強，失電子多的還原性就強，這種說法是否正確？ 答案：一、1.發(fā)生變化　升高　降低　未發(fā)生變化 2．元素化合價的變化 3．電子的轉(zhuǎn)移 預習交流： 1．答案：根據(jù)氧化還原反應的定義，判斷一個反應是否為氧化還原反應，只要看反應前后有無元素化合價的變化即可，元素化合價有變化的化學反應為氧化還原反應，元素化合價無變化的化學反應為非氧化還原反應。 2．答案：（1）雙線橋法： （2）單線橋法： 二、1.降低　氧化 2．升高　還原 3．（1）氧氣　氯氣　硝酸　濃硫酸　高錳酸鉀　氯酸鉀　氯化鐵 （2）Na　Mg　Al　H2　C　CO、SO2、KI、Na2SO3、FeSO4 預習交流： 1．答案：金屬單質(zhì)在化學反應中只能失去電子而不能得到電子，故只作還原劑；而非金屬單質(zhì)則既可以得到電子又可以失去電子，故既可作氧化劑，又可作還原劑。如H2、C是常見的還原劑；O2、Cl2是常見的氧化劑；在3S＋6NaOH△,2Na2S＋Na2SO3＋3H2O的反應中S既作氧化劑又作還原劑。 2．答案：不正確。物質(zhì)氧化性（或還原性）的強弱決定于得（或失）電子的難易程度，與其得（或失）電子的多少無關(guān)。 在預習中還有哪些問題需要你在聽課時加以關(guān)注？請在下列表格中做個備忘吧！ 我的學困點 我的學疑點 1．氧化還原反應的實質(zhì) 實驗探究 實驗現(xiàn)象 反應的離子方程式 ________________________ ____________ 電流表的指針__________，一段時間后，鋅片________，銅片________，溶液的藍色______ ____________ （1）Zn和CuSO4溶液的反應是否是氧化還原反應？ （2）在Zn和CuSO4的反應中，電子轉(zhuǎn)移與化合價升降的關(guān)系如何？你能從該實驗中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ （3）如何從得失電子的角度去認識氧化還原反應？ 2．元素化合價與物質(zhì)氧化性、還原性的關(guān)系 實驗探究 實驗現(xiàn)象 （1）向KI溶液中滴加酸 性KMnO4溶液： ____色KI溶液變成______色 （2）向上述溶液中滴加淀 粉溶液： 溶液變成____色 （1）在上述實驗中，KMnO4和KI分別體現(xiàn)了什么性質(zhì)？你能從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ （2）從化合價的角度分析H2SO4、SO2、H2S在氧化還原反應中可以表現(xiàn)什么性質(zhì)？ （1）在化合物中，元素處于最高價態(tài)時一定表現(xiàn)強氧化性，你認為這一說法正確嗎？ （2）從化合價的角度分析HCl的性質(zhì)。 氧化還原反應中的價態(tài)規(guī)律： （1）化合物中的某元素處于最高價態(tài)時：一般作氧化劑，表現(xiàn)氧化性； （2）化合物中的某元素處于最低價態(tài)時：一般作還原劑，表現(xiàn)還原性； （3）化合物中的某元素處于中間價態(tài)時：既可以表現(xiàn)氧化性又可以表現(xiàn)還原性。 3．氧化性、還原性的強弱比較 為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）。 實驗過程： Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。 Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。 Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a。 Ⅳ.…… （1）A中反應的化學方程式為：2KMnO4＋16HCl（濃）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，則氧化性KMnO4________Cl2（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是_____________________________________。 （3）B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是_________________________________________。 （4）為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 （5）浸有NaOH溶液的棉花團的作用是________________________________________。 根據(jù)下列化學方程式： ①2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ ④Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 可推斷MnO、Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋、Cl2的氧化性由強到弱的順序為________。 A．MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ B．Fe3＋＞MnO＞Cl2＞Cu2＋＞Fe2＋ C．Cl2＞MnO＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ D．Cu2＋＞Cl2＞MnO＞Fe3＋＞Fe2＋ 判斷物質(zhì)的氧化性、還原性相對強弱的依據(jù)： （1）根據(jù)金屬活動性順序進行判斷。 （2）根據(jù)非金屬活動性順序進行判斷。 （3）根據(jù)氧化還原反應判斷。 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。 答案：活動與探究1：答案：鋅的表面生成一層紅色固體，溶液藍色變淺　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu　發(fā)生偏轉(zhuǎn)　逐漸減小　逐漸變粗　逐漸變淺　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 思考與交流： 答案：（1）在該反應中，Zn的化合價由0升高到＋2，CuSO4中Cu的化合價由＋2降低到0，元素化合價發(fā)生了變化，所以該反應是氧化還原反應。 （2）當Zn和CuSO4反應時，1個Zn原子失去2個電子，Zn元素的化合價由0升高到＋2；CuSO4溶液中的1個Cu2＋得到2個電子，Cu元素的化合價由＋2降低到0。通過該實驗可以發(fā)現(xiàn)：裝置中既發(fā)生了Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu的氧化還原反應，又有電子的轉(zhuǎn)移，這說明Zn和CuSO4的氧化還原反應是通過電子轉(zhuǎn)移實現(xiàn)的，即電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應的實質(zhì)。 （3）凡是有電子轉(zhuǎn)移的化學反應都是氧化還原反應。 ①氧化反應：失去電子的化學反應； ②還原反應：得到電子的化學反應。 活動與探究2：答案：無　棕黃　藍 （1）在上述實驗中，KI中I元素的化合價由－1升高到0，發(fā)生氧化反應，體現(xiàn)KI的還原性；KMnO4中Mn元素的化合價由＋7降低到＋2，發(fā)生還原反應，體現(xiàn)KMnO4的氧化性。 物質(zhì)所含元素的化合價處于最高價態(tài)時表現(xiàn)氧化性；處于最低價態(tài)時表現(xiàn)還原性；處于中間價態(tài)時既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性。 （2）從化合價的角度分析H2SO4中S元素的化合價為＋6，發(fā)生氧化還原反應時，化合價只能降低，從而表現(xiàn)氧化性；SO2中S元素的化合價為＋4，發(fā)生氧化還原反應時化合價可以升高，也可以降低，故既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性；H2S中S元素的化合價為－2，發(fā)生氧化還原反應時，化合價只能升高，從而表現(xiàn)還原性。 思考與交流： （1）答案：元素處于最高價態(tài)時可以表現(xiàn)氧化性，但不一定表現(xiàn)強氧化性，如Na2CO3、H3PO4中C、P元素都是最高價態(tài)，但二者的氧化性不強。 （2）答案：HCl中H元素的化合價為＋1，處于最高價態(tài)，所以HCl可以表現(xiàn)氧化性；Cl元素的化合價為－1，處于最低價態(tài)，所以HCl可以表現(xiàn)還原性。 活動與探究3：答案：（1）＞?。?）淀粉KI試紙變藍 （3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ （4）打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色 （5）吸收氯氣，防止污染空氣 解析：本題既考查氧化還原反應的知識又考查了對化學實驗的設計和分析。 （1）根據(jù)“強氧化劑＋強還原劑―→弱氧化產(chǎn)物＋弱還原產(chǎn)物”可以判斷KMnO4的氧化性大于Cl2的氧化性。（2）氯氣遇濕潤的淀粉KI試紙時，發(fā)生反應：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，產(chǎn)生的I2遇淀粉變藍，可以證明氯氣的氧化性強于碘。（3）B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應，離子方程式為：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。（4）C中NaBr與氯氣反應生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應：Br2＋2KI===I2＋2KBr，靜置后D中溶液分層，下層為碘的四氯化碳溶液，顯紫紅色，可以說明溴的氧化性強于碘。（5）氯氣是一種污染環(huán)境的有毒氣體，不能直接排放到大氣中，所以要用NaOH溶液吸收。 遷移與應用：A　解析：在氧化還原反應中，存在如下規(guī)律：氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。根據(jù)上述規(guī)律，分別找出以上四個反應的氧化劑、氧化產(chǎn)物，就可進行比較。 1．下列敘述正確的是（　　）。 A．化合反應一定是氧化還原反應 B．氧化還原反應的本質(zhì)是化合價發(fā)生變化 C．還原劑就是反應中被還原的物質(zhì) D．氧化劑是所含元素化合價降低的物質(zhì) 2．下列物質(zhì)中，按只有氧化性，只有還原性，既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是（　?。?。 A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O 3．（1）已知反應：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2；②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI 下列物質(zhì)的還原能力按由強到弱的順序排列正確的是（　?。? A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ （2）已知X2、Y2、Z2、W2四種物質(zhì)的氧化能力：W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化還原反應能發(fā)生的是（　?。?。 A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2 B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2 C．2NaY＋W2===2NaW＋Y2 D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2 4．在Fe2O3＋3CO高溫,2Fe＋3CO2的反應中， （1）氧化劑________，還原劑________；（2）氧化產(chǎn)物________，還原產(chǎn)物________； （3）被氧化元素________，被還原元素________；（4）生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移電子________mol。 5．分析下列反應方程式，按要求回答問題： A．HgS＋O2===Hg＋SO2 B．2KClO3△,2KCl＋3O2↑ C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2 E．MnO2＋4HCl（濃）△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O F．KClO3＋6HCl（濃）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 按下列要求把上述化學反應方程式的序號填入相應的括號中。 （1）同一種物質(zhì)里，一種元素氧化另一種元素（　?。? （2）同一種物質(zhì)里，同種元素間發(fā)生氧化還原反應（　?。? （3）不同物質(zhì)間，同種元素之間發(fā)生氧化還原反應（　?。? （4）發(fā)生在不同物質(zhì)間，只部分被氧化或只部分被還原的反應（　　） （5）多種物質(zhì)間，一種元素氧化兩種元素（　　） （6）多種物質(zhì)間，一種元素還原兩種元素（　?。? 答案：1．D　解析：有單質(zhì)參加的化合反應一定是氧化還原反應，A不正確；氧化還原反應的本質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，B不正確；還原劑是反應中被氧化的物質(zhì)，C不正確。 2．A　解析：B中Cl2既有氧化性，又有還原性；C中的NO2中N元素的化合價是＋4，處于中間價態(tài)，既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性；D中SO2、H2O都既有氧化性又有還原性。 3．答案：（1）D?。?）BC 解析：根據(jù)反應方程式“前”大于“后”，可以判斷還原能力的強弱。由反應①可知：I－＞Fe2＋，反應②可知：Fe2＋＞Cl－，反應③可知：SO2＞I－。綜合可得物質(zhì)的還原能力：SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－。四種物質(zhì)的氧化能力：W2＞Z2＞X2＞Y2，氧化能力強的單質(zhì)可以氧化其后的陰離子成單質(zhì)，即W2＋2Z－===2W－＋Z2能實現(xiàn)。以此判斷W2可氧化Y－，Z2可氧化X－，所以B、C為正確選項。 4．答案：（1）Fe2O3　CO　（2）CO2　Fe?。?）C　Fe?。?）3 解析：（1）物質(zhì)所含元素化合價升高的反應物是還原劑，物質(zhì)所含元素化合價降低的反應物是氧化劑；（2）發(fā)生氧化反應所得到的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，發(fā)生還原反應所得到的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物；（3）化合價升高的元素是被氧化的元素，化合價降低的元素是被還原的元素。 5．答案：（1）B?。?）C?。?）F?。?）E　（5）D?。?）A 解析：根據(jù)化合價的變化去判斷：化合價升高被氧化，化合價降低被還原。 提示：用最精煉的語言把你當堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來并進行識記。 知識精華 技能要領(lǐng)