内容正文:
第2章 元素与物质世界
第3节 氧化还原反应
第三课时 氧化还原反应的应用
执教人:许姝红
二、实现物质转化与获得能量
一、研究物质的性质 探究物质的氧化性或还原性
三、氧化还原反应的应用
1.研究物质的性质
(1)研究物质氧化性或还原性
1.根据物质中所含元素化合价升或降的可能性,预测物质可能具有还原性或氧化性。
2.如果预测某物质具有氧化性,就需要寻找具有还原性的另一物质,通过实验检验两者能否发生氧化还原反应,以验证预测。相应地,如果预测某物质具有还原性,就需要寻找具有氧化性的另一物质,通过实验来验证预测是否正确。
研究物质氧化性或还原性的思路
任务一、研究物质的性质—探究物质的氧化性或还原性
思考:如果把燃着的蜡烛放进刚刚形成的大象的牙膏中,会发生什么样的现象?
A、火会烧的更旺
B、火会熄灭
C、产生爆炸现象
提示:本实验中所用的化学试剂为:H2O2溶液和 KI溶液
讨论:预测过氧化氢可能具有哪些化学性质?并说说你预测的依据。
O2
H2O
还原性
氧化性
OH-
氧化剂
还原剂
H2O2
单质 氢化物 碱
0
-1
-2
物质类别
氧元素化合价
实验内容 实验现象 实验结论
取少量KI溶液于小试管中,滴入几滴淀粉溶液,再滴加5%的H2O2溶液。
溶液有无色变为蓝色
H2O2具有氧化性
取少量酸性KMnO4溶液小试管中,再滴加5%的H2O2溶液。
溶液紫色变浅直至消失,有无色气泡生成
H2O2具有还原性
请你设计实验方案,并通过实验验证当过氧化氢遇见还原剂时体现氧化性,遇见强氧化剂体现还原性。
提供试剂:5% H2O2溶液,酸性KMnO4溶液,KI溶液,淀粉溶液等。
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谜底大公开
金属冶炼的实质:
将化合态的金属还原成单质
Mn++ne-====M
2.实现物质转化与获得能量
(1)利用氧化还原反应实现物质的转化
① 、金属的冶炼
热还原法
置换法
电解法
Fe2O3+3CO Fe+3CO2
Fe + CuSO4==== FeSO4 + Cu
2Al2O3 4Al+3O2↑
金红石(TiO2)、
碳单质、氯气
高温
TiCl4
镁、加热
氩气氛围
Ti
任务二、实现物质的转化与获得能量
② 、非金属单质制备
迁移应用
瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)是最早发现氯气的人。他在研究软锰矿矿石(主要成分是二氧化锰)时,把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热,意外地得到了氯气。至今,实验室中还用这种方法制取氯气。
MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
思考:
(1)用浓盐酸和二氧化锰制取氯气的反应属于氧化还原反应吗?如果属于氧化还原反应,请指出其中的氧化剂和还原剂;如果不属于氧化还原反应,请说明理由。
0
+4 -1
+2
0
+4 -1
+2
化合价升高,氧化反应
化合价降低,还原反应
MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
氧化剂
还原剂
(2)在实验室制取氯气时,常使用NaOH溶液吸收尾气。写出相关反应的化学方程式,分析氯气在该反应中表现出什么性质。若想获得纯净的氯气,对该装置还要进行哪些改进?
Cl2 + 2NaOH ====NaCl + NaClO + H2O
化合价升高,氧化反应
化合价降低,还原反应
+1
0
-1
氧化性
还原性
氯气中可能存在的杂质气体为HCl、水蒸气
(3)在实验室里也可以利用高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气,请你预测反应产物,写出该反应的化学方程式。
2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
单质硅的制备
SiO2、碳单质
SiCl4
Si
粗硅
(2)利用氧化还原反应获得能量
① 、利用氧化还原反应获得热能
可燃物
氧化剂
热量
② 、利用氧化还原反应获得电能
氧化还原反应的应用
研究物质
的性质
实现物质转化与获得能量
研究物质氧化性或还原性
比较氧化性或还原性的强弱
1、某元素在化学反应中由游离态变为化合态,则该元素( )
A.一定被氧化 B.一定被还原
C.可能被氧化也可能被还原 D.以上都不是
C
2.从元素的化合价判断,下列物质只能具有还原性的是 ( )
A.NH3 B.KMnO4 C.FeCl