内容正文:
第2课时 氧化剂和还原剂
1.通过构建和提炼氧化还原反应的模型,能从化学反应中元素化合价变化的视角认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念。
2.通过认识物质的氧化性、还原性并建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”,能分析、预测物质具有的氧化性或还原性,熟知常见的氧化剂和还原剂。
3.通过认识元素在物质中可以具有不同价态,能快速判断物质中元素的化合价并能从元素价态的视角说明物质转化的路径。
学习任务1 认识氧化剂和还原剂
1.氧化还原反应中的相关概念
(1)氧化剂与还原剂。
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或共用电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或共用电子对偏离)的物质。
(2)氧化产物与还原产物。
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
(3)氧化性与还原性。
氧化性:物质所表现出得电子的性质或物质得电子的能力。
还原性:物质所表现出失电子的性质或物质失电子的能力。
(4)对应关系。
2.中学化学中常见氧化剂、还原剂
物质
分类
实例
常见氧化剂
活泼的非金属单质
卤素单质、O2、S等
某些金属阳离子
Ag+、Fe3+、Cu2+等
含较高
价态元
素的
物质
含氧化合物
MnO2、NO2、H2O2等
氧化性酸
浓硫酸、硝酸、HClO等
某些盐
KMnO4、KClO3、
FeCl3、NaClO等
续 表
物质
分类
实例
常见还原剂
活泼的金属单质
Na、Mg、Al、Zn等
某些非金属单质
H2、C等
含较低
价态元
素的
物质
氧化物
CO、SO2等
非金属氢化物
HCl、H2S等
某些盐
Na2S、FeCl2等
3.生产、生活中的氧化还原反应
如图是某教材中有关氧化还原反应的插图:
观察该图,其中图中的各图示;;;分别表示 (填序号)。
①氧化剂 ②还原剂 ③还原产物 ④氧化产物
提示:②①④③
过氧化氢,化学式为H2O2,纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比例混溶。H2O2溶液为无色透明液体,俗称双氧水。
探究 物质的氧化性、还原性
问题1:过氧化氢中氧元素的化合价是多少?在反应中其价态的变化有哪些可能?
提示:过氧化氢(H2O2)中氧元素的化合价为-1价,处于氧元素的中间价态,可能升高为0价或降低为-2价。
问题2:H2O2在二氧化锰催化作用下快速分解成水和氧气,写出该变化的化学方程式,分析H2O2在反应中表现的性质。
提示:2H2O22H2O+O2↑;表现氧化性和还原性。
问题3:判断以下反应中H2O2中氧元素化合价的变化及反应的氧化剂、还原剂。
①2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
②2KI+H2O2+H2SO4K2SO4+I2+2H2O
提示:①H2O2中氧元素化合价升高,氧化剂为KMnO4,还原剂为H2O2;②H2O2中氧元素化合价降低,氧化剂为H2O2,还原剂为KI。
问题4:质量分数为3%的H2O2溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒。结合以上分析和描述,判断H2O2溶液常做氧化剂还是还原剂使用?
提示:是一种常见的氧化剂。
问题5:H2O2在工业生产中做氧化剂的优点是什么?能做还原剂吗?氧化产物是什么?
提示:H2O2作为氧化剂,产物为H2O,无污染。H2O2中O为-1价,为中间价态,能做还原剂。它的氧化产物为O2。
物质的氧化性及还原性与中心元素化合价的关系
根据物质中所含元素化合价升高或降低的可能性,预测物质可能具有的还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势,说明该物质可能具有还原性;若所含某元素的化合价有降低的趋势,说明该物质可能具有氧化性。口诀:高价氧,低价还,中双全。
中心元素
化合价
实例
性质
最高价
KO4、浓HO3、
浓H2O4
只有氧化性
中间价
O2、Na2O3、SO4、
既有氧化性
又有还原性
最低价
、、K
只有还原性
题点一 氧化剂与还原剂的判断
1.我国古代就有湿法炼铜的记载:“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4Cu+FeSO4。下列有关该反应的说法正确的是( D )
A.Fe是氧化剂 B.CuSO4是还原剂
C.Fe被还原 D.CuSO4发生还原反应
解析:Fe元素的化合价升高,则Fe是还原剂,A错误;Cu元素的化合价降低,则CuSO4是氧化剂,B错误;Fe元素的化合价升高,失去电子被氧化,C错误;CuSO4是氧化剂,被还原,发生还原反应,D正确。
2.Na2FeO4可用于消毒净水,其制备反应为3NaClO+Fe2(SO4)3+