第2章 第3节 氧化还原反应-2021-2022学年新教材高中化学必修第一册【导与练】高中同步全程学习word（鲁科版）山东专用

第2课时　氧化剂和还原剂 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 1.了解氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。 2.知道常见的氧化剂和还原剂。 3.掌握从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性并设计实验进行验证。 4.了解氧化还原反应的主要应用。 1.宏观辨识与微观探析:能依据核心元素的化合价变化和电子转移情况判断物质在氧化还原反应中所起的作用。 2.证据推理与模型认知:能依据元素的化合价预测物质可能具有的化学性质,建立基于氧化还原角度认识物质性质的思维模型;能把氧化还原知识迁移应用于化学方程式的书写。 3.科学态度与社会责任:能从氧化还原反应角度分析物质的转化、获得能量等实际生产、生活方面应用的化学科学原理。 学习任务1　氧化剂和还原剂 NO.1　自主学习·夯实基础 1.氧化剂和还原剂的相关概念 氧化剂 还原剂 概念 在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物 在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物 表现的性质 氧化性 还原性 发生的反应 还原反应 氧化反应 生成的产物 还原产物 氧化产物 举例 高锰酸钾、氧气、氯气等 活泼的金属单质、SO2等 2.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 ①活泼的非金属单质,如O2、Cl2等。 ②含有较高价态元素的盐,如FeCl3、KMnO4、KClO3等。 ③含有较高价态元素的含氧酸,如硝酸、浓硫酸等。 (2)常见的还原剂 ①活泼的金属单质,如Al、Fe、Zn。 ②某些非金属单质,如H2、C等。 ③含有较低价态元素的氧化物,如CO、SO2等 ④含有较低价态的盐,如KI、Na2SO3、FeSO4、Na2S。 微点拨:(1)金属单质只能作还原剂,非金属单质通常作氧化剂,有少数可作还原剂。 (2)氧化剂的氧化性取决于得电子能力,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子数目多少无关。还原剂的还原性取决于失电子能力,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子数目多少无关。 3.根据元素价态预测物质的氧化性、还原性 (1)物质所含元素处于较高价态,该物质可能具有氧化性。 (2)物质所含元素处于较低价态,该物质可能具有还原性。 (3)物质所含元素处于中间价态,该物质往往既有氧化性也有还原性。 NO.2　互动探究·提升能力 探究1　氧化剂、还原剂的关系 下面是我们学习过或将要在以后的学习中学到的氧化还原反应,反应③是黑火药的爆炸原理。分析这几个反应思考后面的问题。 ①Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ②SO2+2H2S3S↓+2H2O ③2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑ ④SO2+H2O2H2SO4 ⑤6H++5H2O2+2Mn2Mn2++5O2↑+8H2O 问题1:同一反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗?氧化产物和还原产物呢? 提示:氧化剂和还原剂可以是同一种物质。在反应①中0价的Cl既转化生成了-1价的Cl-,又转化生成了+1价的ClO-,所以反应①中Cl2既是氧化剂又是还原剂;氧化产物和还原产物也可以是同一种物质,反应②中的S既是氧化产物(H2S被氧化生成)又是还原产物(SO2被还原生成)。 问题2:同一物质在不同的反应中,是不是只能做氧化剂或还原剂? 提示:这要看这种物质遇到的物质的性质,若遇到强氧化剂就只能做还原剂,如反应⑤中的H2O2;若遇到还原性物质则可以做氧化剂,如反应④中的H2O2。 问题3:氧化还原反应中只能是一种氧化剂与一种还原剂反应吗? 提示:不一定。反应③中就是KNO3与S都做氧化剂,同时氧化了还原剂C。 探究2　物质的氧化性和还原性强弱的比较 氯气是中学化学实验中常用到的一种氧化性气体,有多种方法可以用来制取氯气。 (1)2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ (3)KClO3+6HClKCl+3H2O+3Cl2↑ (4)NaClO+2HClNaCl+Cl2↑+H2O 实际上为了反应更便于控制,人们更多的是采用反应(2)的方法来制取氯气。 问题4:从反应进行的方向来看,KMnO4可以把HCl氧化为Cl2,而KMnO4与Cl2都是实验室常用的氧化剂,你觉得谁的氧化性更强? 提示:KMnO4氧化性更强,因为KMnO4可以把HCl氧化为Cl2,而Cl2则不能把MnCl2氧化为KMnO4。 问题5:KMnO4与MnO2都可以把HCl氧化为Cl2,从反应需要的条件看,KMnO4与MnO2谁的氧化性更强呢? 提示:KMnO4的氧化性更强,因为MnO2必须加热才能与浓HCl反应,而KMnO4则不需要加热。 问题6:反应(3)中氧化剂1 mol KClO3可以得到5 mol电子,