1.3.3 氧化还原反应的规律及其应用-【优化探究】2025-2026学年高中化学必修第一册同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

优化探究 第一章　物质及其变化 第三节　氧化还原反应 第3课时　氧化还原反应的规律及其应用 任务一　价态规律及应用 任务二　守恒规律及应用 课时作业　巩固提升 任务一　价态规律及应用 1.高低规律 (1)内容:一般来说,元素处于　　　时,只有氧化性;元素处于　　　　时,只有还原性;元素处于　　　　　　时,既有氧化性,又有还原性。物质中若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。如:HCl,既有氧化性(+1价氢元素体现出来的),又有还原性(-1价氯元素体现出来的)。  (2)应用:判断某种物质是否具有氧化性或还原性(注:不能判断氧化性、还原性的强弱)。 最高价 最低价 　中间价态 2.归中规律 (1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→　　　　　　,即元素化合价“只向中间靠拢,不出现交叉”“就近变价”。  中间价态 (2)图示表达如下:   (3)应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。 3.歧化规律 (1)内容:同种元素有多种价态时,该元素的中间价态→高价态+　　　价态。  (2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。 低 1.请标出2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O中各化合物中硫元素的化合价。 　 。  Na2 2.请标出Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O中各化合物中氯元素的化合价。　 　   1.预测下列微粒的氧化性和还原性,并简单说明预测依据。 S2-、Fe2+、Mg2+、S、 I-、H+ (1)Mg2+、H+只有　　性,预测依据　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)只有还原性的是　　　　,预测依据__________________________ 　 　 　。  (3)既有氧化性又有还原性的是　　　　,预测依据___________________ _____________________________________________________________ 　 　 　。  氧化 元素处于最高价态时只具有氧化性 S2-、I- 硫元素、碘元素处于最低 价态时只具有还原性 Fe2+、S Fe2+既可以得电子降 为0价,也可以失电子升高到+3价,S可以得电子降为-2价,也可失电子升高到+4价或+6价 2.指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物,用双线桥标出电子转移的方向和数目。 (1)H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O 　 　。  答案:(1)S是氧化产物,SO2是还原产物 (1)H2S中S元素为-2价,与产物中的单质S的0价硫元素接近,浓硫酸中的硫元素为+6价,与SO2中+4价硫元素接近。 (2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O 　 　。  答案: (2)Cl2既是氧化产物又是还原产物 (2)KClO3中的氯元素为+5价,与0价为近价,因而不会转化为KCl中-1价的氯。 3.已知氯元素有-1、0、+1、+3、+5、+7等多种常见化合价,氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应: (1)Cl2+KOH――→KX+KY+H2O(未配平)。 (2)KX――→KY+KZ(氯元素歧化反应,未配平)。 KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐,Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的价态由高到低的顺序是　　　　(填序号)。  ③①② 任务二　守恒规律及应用 1.规律:化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。 2.应用: (1)配平氧化还原反应方程式。 (2)进行氧化还原反应的有关计算。 3.氧化还原反应的计算步骤 (1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 (2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。 (3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。 4.先后规律及应用 内容:(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,　　　　　　的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化　　　;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化　　。  (2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,　　　　　　的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与　　　　反应,然后再依次与　　　　　　反应。  应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。 还原性强　 Fe2+ I-　 氧化性强　 Fe3+　 Cu2+、H+ 在一定条件下,R与F2可发生如下反应:R中的化合价是多少? 提示:方法一:得失电子守恒 设R中R元素的化合价为+x价,则 R化合价升高(7-x)价 F2――→2F-化合价降低2×1价 据得失电子守恒:7-x=2,则x=5,故R中R元素的化合价为+5价。 方法二:电荷守恒 n+2=1+2, n=1,R中R元素的化合价为+5价。 1.氧化还原反应有关计算的依据 (1)氧化剂获得电子总数等于还原剂失去电子总数,即得失电子守恒。 (2)氧化剂中元素降价总数等于还原剂中元素升价总数,即化合价升降守恒。 2.氧化还原反应有关计算的方法 (1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。 (2)标准变价元素的化合价。 (3)找准每个氧化剂、还原剂分子中变价的原子个数。 (4)列出等式并计算: 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|。 1.已知Cl2与热的NaOH溶液反应,生成NaCl和NaClO3两种含氯产物。则Cl-与Cl离子数之比为　　　　。  5∶1 ,Cl元素化合价降低1价,设生成Cl-数目为x;O3,Cl元素化合价升高5价,设生成Cl数目为y。则x=5y,故Cl-与Cl离子数之比为5∶1。 2.当溶液中X2的离子数之比为1∶3时,正好完全发生氧化还原反应,X在还原产物中的化合价为(　　) A.+7　　　　　　　　 B.+2 C.+3 D.+4 C 题目要求的是“X在还原产物中的化合价”,则X2在反应中作氧化剂,得到电子,得到电子的个数等于S中含有2个变价原子X,S,设X在还原产物中的化合价为n,当溶液中X2的离子数之比为1∶3时,根据得失电子守恒列式得:1×2×|+6-n|=3×1×|+4-(+6)|,解得n=+3,故C项正确。 3.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是(　　) A.Mg　　　　　　　　　　 B.Cu C.Ag D.H2 C 阳离子的氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+>H+>Zn2+>Mg2+,将锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,锌先与AgNO3反应置换出Ag,然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu,锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应,故C项符合题意。 4.已知还原性:SO2>I->Fe2+,下列离子反应不正确的是(　　) A.SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+ B.I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+ C.SO2+I2+2H2O===2I-+4H++S D.少量Cl2通入FeI2溶液中:Cl2+2I-===2Cl-+I2 B 反应SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++ 4H+中,SO2为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性:SO2>Fe2+,与题给信息相符,反应能发生,A正确;反应I2+2Fe2+ ===2I-+2Fe3+中,Fe2+为还原剂,I-为还原产物,还原性:Fe2+> I-,与题给信息相悖,反应不能发生,B错误;反应SO2 +I2+2H2O===2I-+4H++S中,SO2为还原剂,I-为还原产物,还原性:SO2>I-,与题给信息相符,反应能发生,C正确;由于还原性:I->Fe2+,向FeI2溶液中通入少量Cl2,Cl2先与还原性强的I-反应,离子方程式为Cl2+2I-===2Cl-+I2,D正确。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 对点训练 题组一　价态规律 1.下列说法正确的是(　　) A.某物质的氧化性弱,还原性一定强 B.含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性 C.具有氧化性的物质与具有还原性的物质充分混合后,一定能发生氧化还原反应 D.物质的氧化性(或还原性)强弱,除由物质本身的性质决定外,还与浓度、温度、酸碱性等因素有关 9 D 2.下列反应中同一物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的是(　　) A.Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO B.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O C.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O D.SO2+2H2S===2H2O+3S 2 3 4 5 6 7 8 1 9 A Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,反应中只有Cl元素的化合价变化,Cl元素部分被氧化、部分被还原,故A符合题意;NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,没有元素的化合价变化,故B不符合题意;5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,只有N元素的化合价变化,N元素部分被氧化、部分被还原,但不是同一价态的氮元素,故C不符合题意;SO2+2H2S===2H2O+3S中,只有S元素的化合价变化,但S元素存在于不同物质中,故D不符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 题组二　守恒规律 3.一定条件下,当溶液中X与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中X被还原为较低价态,则X元素的化合价变为(　　) A.+2　　　　　　　　　　 B.+3 C.+4 D.+5 2 3 4 5 6 7 8 1 9 A H2O2恰好将X还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为+x,由得失电子守恒及溶液中X与H2O2分子个数比恰好为2∶5可知,2×1×(7-x)=5×2×(1-0),解得x=2。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 4.汽车尾气处理装置中可发生反应:4CO+2NO24CO2+N2,下列对该反应的说法正确的是(　　) A.NO2被氧化 B.CO是氧化剂 C.每生成28 g N2,消耗112 g CO D.该条件下,还原性:CO<N2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 C NO2中氮元素化合价由+4价降低到N2中的0价,被还原,故A错误;CO中的碳元素化合价由+2价升高到CO2中的+4价,失电子,作还原剂,故B错误;由反应的化学方程式可知,每生成28 g N2,消耗112 g CO,故C正确;在该反应中,CO为还原剂,N2为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性:CO>N2,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 5.Cl2在70 ℃的NaOH水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,完全反应后,测得溶液中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1,则溶液中NaCl与NaClO的个数之比为(　　) A.1∶1　　　　　　　　 B.5∶1 C.9∶4 D.11∶2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 C 据题意可知,Cl2与NaOH溶液反应,Cl2得电子被还原生成NaCl,失电子被氧化生成NaClO和NaClO3,假设溶液中NaClO个数为4,则NaClO3个数为1,设生成的NaCl个数为x,根据得失电子守恒得:x×1×|0-(-1)|=4×1×|0-(+1)|+1×1×|0-(+5)|,所以x=9,故溶液中NaCl与NaClO的个数之比为9∶4,C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 题组三　先后规律 6.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是(　　) A.Fe B.H2 C.Mg D.不能确定 2 3 4 5 6 7 8 1 9 B 氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应,Zn与Mg2+不反应,B项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 7．（双选）已知氧化性：Fe3+>Cu2+，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是(　　) A．若有铁粉剩余，则不溶物中有铁和铜单质 B．若有铁粉剩余，则反应后的溶质为FeSO4 C．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，则溶液中一定有Fe3+ D．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则溶液中一定没有Fe3+ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 CD 由氧化性：Fe3+＞Cu2+可知，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉的过程中，铁先与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，再与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，据此分析。若有铁粉剩余，则铁过量，反应后生成FeSO4和Cu，不溶物中有过量的铁和生成的铜单质，A、B正确；因氧化性：Fe3+>Cu2+，则铁一定先还原Fe3+，若铁粉无剩余，则溶液中无Cu2+时一定也没有Fe3+，C不正确；若铁粉无剩余，只是加入少量铁粉，则可能只与部分Fe3+反应，则溶液中还有Cu2+、Fe3+，D不正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 综合强化 8.某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是该反应的产物之一。 (1)从硫和氮元素的价态看,只有氧化性的物质是　　　　,只有还原性的物质是　　　　,既有氧化性又有还原性的物质是　　　　。   (2)该反应中还原剂是　　　　,氧化剂是　　　　。   (3)氧化性:HNO3　　　　(填“>”或“<”)S。   2 3 4 5 6 7 8 1 9 HNO3　 H2S　 NO、S H2S　 HNO3 > 水是生成物之一,说明反应物中肯定含有氢、氧元素,含有氢元素的有H2S和HNO3,含有氧元素的有HNO3和NO;观察五种物质,含硫元素的有S和H2S,含氮元素的有HNO3和NO。根据氧化还原反应的特点,如果S是反应物,则H2S是生成物,此时S得电子,N只能失电子,即NO是反应物,两种反应物中均没有氢元素,所以S和NO不可能是反应物;由以上分析可知,反应物只能是H2S和HNO3,生成物只能是S、NO和H2O。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 9.回答下列问题: (1)实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现,其发生的反应为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,其中被还原的元素是　　　　(填元素符号),氧化产物是　　　　(填化学式)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 Mn O2 (1)反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,KMnO4中氧元素的化合价升高,生成O2,KMnO4中锰元素的化合价降低,生成K2MnO4和MnO2,故被还原的元素是Mn,氧化产物是O2。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 (2)下面三个方法都可以用来制氯气: ①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ②KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O ③KMnO4+HCl(浓)――→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 根据以上三个反应,回答下列有关问题: a.反应②的离子方程式为　 。  b.反应①中,氧化产物与还原产物的质量比为　 。  c.已知反应④:4HCl+O22Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气。 则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为 　　 　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 Cl+6H++5Cl-===3Cl2↑+3H2O 71∶126 KMnO4>MnO2>O2 (2)a.KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O反应中,KClO3、HCl和KCl均是易溶性的电解质,拆分为离子,其他写成分子,改写成离子方程式为Cl+6H++5Cl-===3Cl2↑+3H2O。 b.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,所以氧化产物与还原产物的质量比为71∶126。 c.根据反应①③④可知,③不需要条件,①的反应条件是加热,④的反应条件是加热和催化剂,反应条件越简单的氧化还原反应越容易发生,越容易发生的氧化还原反应中氧化剂的氧化性越强,所以氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>MnO2>O2。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 $$