高中化学人教版必修一第二章第三节氧化还原反应

氧化还原反应

一、教学目标

1、知识与技能

理解氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。配平氧化还原反应方程式。掌握氧化还原反应有关计算。

2、过程与方法

引导学生自主复习、独立思考，学会分析、解决问题。在复习过程中,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并用比较、分类、归纳、概括的方法对信息进行加工。

3、情感态度与价值观

重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的意识和能力，养成实事求是、勇于创新、积极实践的科学态度。

二、教学重难点

重点：氧化还原反应规律的应用

难点：信息型氧化还原反应方程式的书写及配平

三、教学方法和手段

自主复习、合作探究、多媒体辅助，演绎推理法。

四、教学过程

【专题引入，师生交流】

(2015·高考海南卷)化学与生活密切相关。下列应用中利

用了物质氧化性的是()

A.明矾净化水B．纯碱去油污

C.食醋除水垢D．漂白粉漂白织物

【提问讲解】：明矾净化水是利用Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，纯碱去油污是利用Na2CO3水解而使溶液显碱性；食醋除水垢是复分解反应，故A、B、C三项均属于非氧化还原反应；漂白粉漂白织物是利用HClO的强氧化性。

(2015·湖北黄冈高三模拟)根据表中信息，判断下列叙

序号氧化剂还原剂其他

反应

物

产物产物

①Cl2FeBr2Cl－

②KClO3浓盐酸Cl2

B．反应①中，当只有少量Cl2时，反应可表示为Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－

C．反应②中KClO3被氧化，HCl被还原

D．若反应②的另一种产物是KCl，则反应过程中1 mol KClO3得到6 mol e－

【教师讲解】：解决本题需注意以下两点：(1)FeBr2与Cl2的相对量不同，发生反应不同；(2)分析KClO3与浓HCl的反应时，严格遵循“价态归中互不交叉”规律。

Cl2与FeBr2反应，Cl2少量时，只氧化Fe2＋；足量时，可氧化Fe2＋和Br－，A正确；Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－不符合电荷守恒、得失电子守恒，正确的应为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，B错误；KClO3中氯元素的化合价为＋5，HCl中氯元素的化合价为－1，反应中KClO3被还原，HCl被氧化，C错误；②组反应的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl ＋3Cl2↑＋3H2O，氧化产物和还原产物均为Cl2，电子转移数目为5e－，D错误。

考点氧化还原反应规律及应用

【学生自主学习，小组提问】

1．理清知识线索

【学生思考，归纳方法】

2．抓住三个规律

(1)电子守恒规律

氧化还原反应计算的关键是根据氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即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。

(2)性质强弱规律

物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中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还原产物的还原性)。

(3)价态归中规律

即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能交叉。例如：KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，氧化剂为KClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物均为Cl2。

【课堂练习，变式训练】

一、氧化还原反应的概念及应用

1．(氧化还原反应综合应用类)[2014·高考全国卷Ⅰ，T27－(2)(3)]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。

①H3PO2中，P元素的化合价为________。

②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。

(2)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

【小组讨论，讲解】[破题关键]化合物中正负化合价代数和等于0，H元素为＋1价，O元素为－2价，从而计算H3PO2中P元素为＋1价；氧化还原反应中，由电子守恒规律知氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，可以计算出H3PO2中P元素升高到的价态。

解析：(1)①H3PO2中P元素化合价为＋1。②根据H3PO2与Ag＋反应中两者物质的量之比为1∶4,4 mol Ag＋在反应中得到4 mol e－，1 mol H3PO2则失去4 mol e－，所以P元素将显＋5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4。

(2)依据氧化还原反应方程式配平原则，得6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2===2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2。

答案：(1)①＋1②H3PO4

(2)6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2===2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2

[互动拓展]

(1)写出上题(1)②中化学镀银的离子方程式。

(2)比较H3PO2与Ag的还原性、Ag＋与H3PO4的氧化性的强弱。

(3)上题(2)中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？

答案：(1)H3PO2＋4Ag＋＋2H2O===H3PO4＋4Ag↓＋4H＋

(2)还原性：H3PO2>Ag，氧化性：Ag＋>H3PO4。

(3)1∶3

2、(2015·江西南昌检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，溶液褪色，其中发生反应的离子方程式为2MnO－4＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋10Na＋。下列判断正确的是()

A．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

B．O2是还原产物，Mn2＋是氧化产物

C．通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液

D．标准状况下，产生22.4 L O2时反应转移2 mol电子

【提问讲解】：选D。A项，Na

O2中O的化合价由－1价升高到0价，只发生氧化

2

反应，作还原剂；B项，O2是氧化产物，Mn2＋是还原产物；C项，KMnO4具有强氧化性，能氧化浓盐酸；D项，产生1 mol O2转移2 mol电子。

3．判断下列说法是否正确。

(1)(2015·高考全国卷Ⅰ，T10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋。()

(2)(2014·高考山东卷)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，上述两反应均为水作还原剂的氧化还原反应。()

(3)Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。()

答案：(1)×(2)×(3)√

4．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75 mol，则下列判断正确的是()

A．生成40.0 L N2(标准状况)

B．有0.250 mol KNO3被氧化

C．转移电子的物质的量为1.25 mol

D．被还原的N原子的物质的量为3.75 mol

【小组讨论，讲解】：选C。根据反应方程式可知，每当生成16 mol N

，则氧化产物

2

比还原产物多14 mol，转移电子的物质的量为10 mol，被氧化的N原子的物质的量为30 mol，有2 mol KNO3被还原。氧化产物比还原产物多1.75 mol，则生成2 mol N2，转移电子的物质的量为1.25 mol，被还原的N原子的物质的量为0.250 mol，因此C正确。

二、氧化还原反应规律及应用

1．已知氧化性Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为

a Fe2＋＋

b Br－＋

c Cl2―→

d Fe3＋＋

e Br2＋

f Cl－

下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是()

A．24322 6 B．02101 2