遼寧省凌海市高中化學(xué) 第2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(xué)案魯科版必修1.doc

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第3節(jié)　氧化劑和還原劑 第1課時　氧化還原反應(yīng)　氧化劑和還原劑 課堂合作探究 問題導(dǎo)學(xué) 1．氧化還原反應(yīng)的實質(zhì) 活動與探究1 實驗探究 實驗現(xiàn)象 反應(yīng)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______ 思考與交流 (1)Zn和CuSO4溶液的反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？ (2)在Zn和CuSO4的反應(yīng)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(yīng)？ 1．氧化還原反應(yīng)各種概念的關(guān)系 2．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 3．氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的兩種表示方法 (1)雙線橋法 表示反應(yīng)前后同一元素原子間電子轉(zhuǎn)移情況，反映了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及參加反應(yīng)的各物質(zhì)間的氧化還原關(guān)系。 ①三個基本步驟。 ②注意事項： a．箭頭、箭尾必須對應(yīng)化合價變化的同種元素； b．箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后粒子的變化。 如： (2)單線橋法 表示反應(yīng)前后不同元素原子間電子轉(zhuǎn)移情況。 ①三個基本步驟。 ③注意事項 a．單線橋必須畫在反應(yīng)物中； b．箭頭指向得電子的元素，箭尾指向失電子的元素 如：CuCl2 2．元素化合價與物質(zhì)氧化性、還原性的關(guān)系 活動與探究2 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(yīng)中可以表現(xiàn)什么性質(zhì)？ 思考與交流 (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(yīng)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 活動與探究3 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(yīng)的化學(xué)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(yīng)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_________________________________________。 遷移與應(yīng)用 根據(jù)下列化學(xué)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(yīng)判斷。 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。 當堂檢測 1．下列敘述正確的是(　　) A．化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) B．氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是化合價發(fā)生變化 C．還原劑就是反應(yīng)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．下列變化中，加入還原劑能實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化是(　　) A．Na2CO3→CO2 B．H2SO4→H2 C．CuO→CuSO4 D．Mg→MgO 3．(1)已知反應(yīng)：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(yīng)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(yīng)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．圖甲表示四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系，這種關(guān)系也可表示為圖乙。 (1)、分別表示的反應(yīng)類型是______、______。 (2)試各舉一例為、所示類型的反應(yīng)：__________________________、______________________。(用化學(xué)方程式表示) 答案： 課堂合作探究 【問題導(dǎo)學(xué)】 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：(1)答案：在該反應(yīng)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(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 (2)答案：當Zn和CuSO4反應(yīng)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(yīng)，又有電子的轉(zhuǎn)移，這說明Zn和CuSO4的氧化還原反應(yīng)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(yīng)的實質(zhì)。 (3)答案：凡是有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 ①氧化反應(yīng)：失去電子的化學(xué)反應(yīng)； ②還原反應(yīng)：得到電子的化學(xué)反應(yīng)。 活動與探究2：無　棕黃　藍 (1)答案：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(yīng)，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(yīng)，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)答案：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(yīng)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(yīng)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(yīng)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：解析：本題既考查氧化還原反應(yīng)的知識又考查了對化學(xué)實驗的設(shè)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(yīng)：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(yīng)，離子方程式為：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr與氯氣反應(yīng)生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應(yīng)：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。 答案：(1)＞　(2)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 遷移與應(yīng)用：A　解析：在氧化還原反應(yīng)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(yīng)的氧化劑、氧化產(chǎn)物，就可進行比較。 當堂檢測 1．D　解析：有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，A不正確；氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，B不正確；還原劑是反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)，C不正確。 2．B　解析：加入還原劑能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，說明反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)中作氧化劑，含有化合價降低的元素，A、C中元素化合價沒有變化，D中Mg的化合價升高，故B正確。 3．解析：根據(jù)反應(yīng)方程式“前”大于“后”，可以判斷還原能力的強弱。由反應(yīng)①可知：I－＞Fe2＋，反應(yīng)②可知：Fe2＋＞Cl－，反應(yīng)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。 答案：(1)D　(2)BC 4．解析：(1)物質(zhì)所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，物質(zhì)所含元素化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑；(2)發(fā)生氧化反應(yīng)所得到的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，發(fā)生還原反應(yīng)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。 答案：(1)Fe2O3　CO　(2)CO2　Fe　(3)C　Fe　(4)3 5．解析：在四種基本反應(yīng)類型中，復(fù)分解反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)，如酸堿中和反應(yīng)；置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，如活潑金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)。 答案：(1)復(fù)分解反應(yīng)　置換反應(yīng) (2)2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑