高中化学人教版必修一第二章第三节氧化还原反应

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一、认识氧化还原反应
第一课时
思考与交流
请列举几个氧化反应和还原反应的实例, 讨论并交流这类化学反应的分类标准。
角度1:从得失氧的角度分析
得到氧, 被氧化,发生氧化反应
H2+CuO △ Cu+H2O
失去氧, 被还原,发生还原反应
氧化反应与还原反应同时发生
角度2:从化合价角度分析
得到氧, 化合价升高, 被氧化
同种元素不同价态之间发生反应,元素的化合价只靠 近而不交叉;
同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。
如:H2S+H2SO4==S↓+SO2↑+2H2O -2 0 +4 +6 (S→ S — S ←S)
思考:浓H2SO4与SO2会反应吗?
4、守恒律
氧化还原反应中还原剂失去的电子总数一定和氧 化剂得到的电子总数相等。一般应用于有关计算。
2:下列说法正确的是( D H J ) A. 氧化还原反应的本质是元素化合价发生变化 B. 氧化还原反应中一定有电子的得失 C. 物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 D. 氧化反应和还原反应是同时发生的 E. 元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原 F. 金属阳离子被还原后,一定得到该元素的单质 G. 金属只有还原性,非金属只有氧化性 H. 有单质参加的化学反应不一定都是氧化还原反应 I. 在氧化还原反应中,一种元素被氧化,则一定有另一种元 素被还原。 J. 反应中不一定所有元素的化合价都变化。
氧化还原分析方法之二: 单线桥
表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移,箭头从还原剂指向 氧化剂,线上标出电子转移总数,称为“单线桥法”
2e−
+2
0
0
+1
CuO + H2 = Cu + H2O
(氧化剂) (还原剂)
(1)单箭号(在反应物之间)
(2)箭号起点为失电子元素,终点为得电子元 素(从还原剂指向氧化剂)
例:24mL 0.05 mol/L 的Na 2 SO 3 溶液, 恰好与 20 mL0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素 Cr在被还原的产物中的化合价是( B )
(A) +6 (B) +3 (C) +2 (D) 0
课堂练习 1、在2FeS+6H2SO4(浓)→Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O的 反应中: (1)氧化剂是 H2SO4 , (2)还原剂是 FeS 。 (3)氧化产物是_Fe2(_S_O__4)_3_和__S__, (4)还原产物是_S_O_2________, (5)被氧化的元素是_Fe元素和S_元__素___, (6)被还原的元素是_H2SO4中_的__S_元__素__, (7)氧化过程是_FeS →Fe2_(S__O_4_)_3+__S__, (8)还原过程是_H2SO__4_→__S_O_2__。
课堂练习
H+ 、Cu 、Mg2+ 、S2-,Zn,、O2 、SO2在化学反应 中能失去电子的有Cu S2- Zn SO2 ,表现还原 性 ;能获得电子的有 H+ Mg2+ O2 SO2 ,表现 氧化 性; 在不同反应中,既能失电子有能得电子的有 SO2 , 表现出 还原性和氧化性 。
3、转化律
----只适用于一种元素发生化合价改变的反应
二、分析氧化还原反应
第二课时
氧化还原反应的分析方法之一:双线桥法
用箭头表示同一元素原子的电子转移的情况的表示 方法称 “双线桥法”。
失2×e-,化合价升高,被氧化
0
+2
H2 + CuO

0
+1
Cu + H2O
得1×2e-,化合价降低,被还原
方法: 1、找出反应前后化合价发生变化的元素并标出化合价;
氧化产物
氧化还原反应中各概念之间的关系可以表示如下:
失去电子,化合价升高,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 还原产物 + 氧化产物
得到电子,化合价降低,发生还原反应
氧化还原反应的规律
第四课时
1、强弱律 ----判断氧化性和还原性强弱
⑴利用氧化还原反应进行判断
+ne-
氧化剂 + 还原剂
还原产物 + 氧化产物
5.3BrF3+5H2O===HBrO3+Br2+9HF+O2↑
6.4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2
3、常见的氧化剂和还原剂
①常见的氧化剂 a. 某些非金属单质,如:O2、Cl2、Br2等; b. 某些含氧酸:浓硫酸、HNO3、HClO等; c. 含高价金属的盐:KMnO4、 FeCl3等。 ②常见的还原剂 a.活泼金属单质:Al、Zn、Fe等; b.某些非金属单质:C、H2等; c.含低价元素的化合物:CO、H2S、Fe2+等。
失去电子,化合价升高, 被氧化
00
2Na+Cl2
+1 -1
2NaCl
得到电子,化合价降低, 被还原
2、从电子偏移角度分析:HCl的形成
H●
●●
Cl●


●●
化合价升降的原因: 电子对的偏移
电子对偏离,化合价升高, 被氧化
00
H2+Cl2
+1-1
2HCl
氧化还原反应的本质:
电子的转移(电子的 得失与电子对的偏移)
氧化剂:所含元素化合价降低(得电子)的物质 还原剂:所含元素化合价升高(失电子)的物质 氧化产物:还原剂失电子( 被氧化 ) 后的生成物 还原产物:氧化剂得电子 ( 被还原 )后的生成物
2、两种性质
氧化性: 还原性:
得电子的性质( 氧化剂的性质 ) 失电子的性质( 还原剂的性质 )
思考与交流
金属原子失去电子的数目越多,其还原性越强吗? 非金属原子得到电子的数目越多,其氧化性越强吗?
失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg+ Ag+
得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
(3)根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)的不同 进行判断
同种氧化剂和不同的还原剂反应,易发生反应的还原剂的还原性强; 同种还原剂和不同的氧化剂反应,易发生反应的氧化剂的氧化性强。
2HCl+CaCO3 CaCl2+H2O+CO2 (否)
3、请说出下列变化中化合价( ),被( ),发生 ( )反应
Fe CuO HCl HCl Fe3+
FeCl2 化合价升高;被氧化;发生氧化反应 Cu 化合价降低;被还原;发生还原反应 Cl2 化合价升高;被氧化;发生氧化反应 H2 化合价降低;被还原;发生还原反应 Fe 化合价降低;被还原;发生还原反应
课堂练习
写出符合下列条件的化学方程式 ⑴有水生成的化合反应 ⑵有水生成的分解反应 ⑶有水生成的置换反应 ⑷有水生成的复分解反应
三、氧化剂和还原剂
第三课时
化合价降低,被还原
+2
0
0
+1
CuO + H2 = Cu + H2O
(氧化剂)(还原剂) (还原产物) (氧化产物)
化合价升高,被氧化
1、氧化还原反应中四种物质
氧化性、还原性只与原子得、失电子的难易程度有关,而 与得、失电子数目的多少无关。 金属原子失电子能力越强,其还原性就越强,如Na>Al; 非金属原子得电子能力越强,其氧化性就越强,如Cl>S。
例题讲解
例1.指出下列反应中的氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物. MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+Cl2 + 2H2O
电子对偏向,化合价降低, 被还原
小结
1、氧化还原反应的概念 从特征角度定义: 凡是有化合价升降的化学反应都叫氧化还原反应。 从本质角度定义: 凡是有电子转移(包括电子得失和电子对的偏移) 的反应就叫氧化还原反应。
2、氧化还原反应的判断 化合价的升降
课堂练习
1、下列叙述正确的是( BD ) A、在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化 合价降低; B、凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反 应; C、在氧化还原中一定所有的元素化合价都发生变化; D、氧化还原反应的本质是电子的转移。
-ne-
一般: 氧化性:氧化剂 >氧化产物 还原性:还原剂 >还原产物
课堂练习
1、根据下列反应判断氧化性由强到弱的顺序:
a X2 + 2Z - ==2X - + Z2 b Z2 +2W - == 2Z - + W2 c W2 +2Y - == 2W - + Y2
X2>Z2 > W2 > Y2
2、常温下,在下列溶液中发生如下反应: ①16H++10Z-+2XO4 - =2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B-
2、判断下列反应是否属于氧化还原反应
CaCO3 高温 CaO+CO2 (否)
2KClO3
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MnO2

2KCl+3O2
(是)
CaO+H2O Ca(OH) 2 (否) C+O2 点燃 CO2 (是)
CuO+H2 △ Cu+H2O(是)
3C+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 (是) HCl+NaOH NaCl+H2O(否)
③2B-+Z2=B2+2Z-由此判断下列说法,错误的是(B )
A.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行 B.Z元素在①③反应中均被还原 C.氧化性由强到弱的顺序是XO4 - 、Z2、B2、A3+ D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
(2)根据金属活动性顺序进行判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
0 +2
H2+CuO

0 +1
Cu+H2O
失去氧, 化合价降低, 被还原
【结论】 物质得到氧,元素化合价升高,被氧化。 物质失去氧,元素化合价降低,被还原。
同样用化合价是否变化分析下列反应
化合价升高, 被氧化
0 +3
Cu+2FeCl3
+2
+2
CuCl2+2FeCl2
化合价降低, 被还原
化合价升降是 氧化还原反应
NH3和作为还原剂的NH3的个数比为 4∶1 。
课堂练习
用双线桥法分析下列反应,并指出氧化剂、 还原剂、氧化产物、还原产物
1.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2.2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
3.2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
4. KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑ +3H2O
⑤ Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O
⑥ S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + CO2↑
小结
几个概念间的关系:
氧化剂
具有氧 化性
发生还原反应 得电子 化合价降低 (被还原)
还原产物
反应物 性 质
实质
特征
反应
反应产物
发生氧化反应
还原剂 具有还原性 失电子 化合价升高 (被氧化)
2、从反应物中被氧化(或被还原)的元素指向产物中对 应的价态变化的元素 3、用e- 表示电子,注明电子得失数 4、查得失电子数是否相等
课堂练习 1、下列电子转移的表示方法中正确的是( D )
2、用双线桥表示下列氧化还原反应的化合价升降及 电子转移情况。
① Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
氧化剂: MnO2
还原剂: 浓HCl
氧化产物: Cl2
还原产物: MnCl2
例2、单质X2和Y2起反应生成化合物的分子式是 XY,已知X是正
价,下列叙述正确的是 ( C )
A、X2被还原,X2是还原剂 B、Y2被氧化,Y2是氧化剂 C、X2被氧化,X2是还原剂 D、Y2被氧化,Y2是还原剂
例3、已知反应:3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl,参加反应的
例如: 2KMnO4 + 16HCl == 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O MnO2 + 4HCl =△=MnCl2 + Cl2 + 2H2O
前者比后者容易,可判断氧化性: KMnO4> MnO2
2、价态律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价, 只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又 有还原性,但主要呈现一种性质。
(3)只标转移电子总数,不标得与失。
课堂练习
用单线桥表示下列氧化还原反应的电子转 移情况。
① MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
② Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 ↑+2H2O
③ SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
④ 3Cl2 + 8NH3 == 6NH4Cl + N2
②Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 ↑
③SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S ④2KClO3 2KCl+3O2↑ ⑤3Cl2 + 8NH3 == 6NH4Cl + N2 ⑥MnO2+4HCl浓 MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化还原反应与基本反应类型的关系及一般规律
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。 2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。 3.置换反应:全部是氧化还原反应。 4.复分解反应:都是非氧化还原反应。
的特征
【结论】
凡是有元素化合价升降的化学反应都是 氧化还原反应。
【问题】化合价的升降是什么原因引起的呢?
(请阅读课本P36-37页并分组讨论)
1、从电子得失角度分析:NaCl的形成
Na
+11 2 8 1
Cl
7 8 2 +17
Na+
+11 2 8
Na+
Cl-
8 8 2 +17
Cl-
化合价升降的原因: 电子的得失
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