1.3.5 氧化还原反应的配平与计算-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第一册）

第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 第5课时 氧化还原反应的计算与配平 高中化学必修第一册(2019人教版) 学 习 目 标 1. 了解氧化还原反应配平与计算的基本原则。 2. 掌握氧化还原反应配平与计算的一般步骤。 3. 掌握正向、逆向、缺项配平的方法。 4. 通过氧化还原反应的配平与计算，提高知识的综合迁移能力。 【温故知新】 1.请用双线桥法表示下面氧化还原反应的电子转移 5 SO32-+ 2 IO3-+ 2 H+= 5 SO42- + H2O + I2 失去2×5 e- 还原剂 氧化产物 得到5×2 e- 氧化剂 还原产物 2、请同学们依据上面的氧化还原反应，填空 氧化反应 （ ）→（ ） 失 e- 还原反应 （ ）→（ ） 得 e- 5 SO32- 5 SO42- 10 2 IO3- I2 10 微观上 宏观上 元素失去电子数 元素得到电子数 元素化合价升高的总数 元素化合价降低的总数 每个原子的转移电子数 × 原子个数 微点拨 应用： ①有关氧化还原反应的计算 ②氧化还原反应方程式的配平 守恒规律 ① 得失电子守恒 特征：氧化还原反应中，化合价升高总数 = 化合价降低总数 本质：氧化还原反应中，还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数 ② 原子守恒（质量守恒） 反应前后原子的种类和数目不变 ③ 电荷守恒 对于离子反应，方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等 1.基本原则 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 P4 + HNO3(浓) — H3PO4 + NO2↑+ H2O △ 找变价 0 +5 +5 +4 找出变价元素的化合价 烈变化 （ ）→（ ） 失 e- （ ）→（ ） 得 e- 配守恒 有变价的元素原子守恒、电子守恒 定系数 用原子守恒、电荷守恒确定各物质的化学计量数 查全面 检查守恒、系数、符号、条件等是否准确 P4 H3PO4 HNO3 NO2 5 1 4 ×4 ×20 20 20 20 4 20 4 2.一般步骤 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 H2S ＋ HNO3=== S↓＋ NO＋H2O 标变价 -2 +5 0 +2 列变化 2 3 求相等 化合价升降数目相等 ×3 ×2 配平关键 根据电子得失守恒 化合价升降数目相等 定系数 3 2 2 查守恒 原子守恒、电荷守恒 3 4 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 C + HNO3(浓) — CO2↑ + NO2↑ + H2O △ 4 4 2 （ ）→（ ） 得 e- （ ）→（ ） 失 e- C CO2 HNO3 NO2 1 4 ×4 4 4 Cr2O72- + S2- + H+ — Cr3+ + S↓ + H2O （ ）→（ ） 失 e- （ ）→（ ） 得 e- Cr2O72- Cr3+ S2- S 2 3 ×3 ×2 3 3 2 3 2 3 14 7 课堂检测 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 S + NaOH — Na2S + Na2SO3 + H2O △ 3 2 （ ）→（ ） 得 e- （ ）→（ ） 失 e- S Na2SO3 S Na2S 2 4 ×2 2 2 6 3 还原反应 氧化剂 → 还原产物 得 e- 氧化反应 还原剂 → 氧化产物 失 e- 课堂检测 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 3.缺项配平类 ①先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物； ②再根据电荷守恒确定所缺的物质的化学式（分子或离子） 配平该反应的离子方程式。 __MnO4-＋__NO2- ＋ __ = __ Mn2+ ＋ __NO3-＋_ H2O 2 MnO4-＋5 NO2- ＋ __ → 2 Mn2+ ＋ 5 NO3-＋ _ H2O 2 MnO4-＋5 NO2- ＋6 H+ → 2 Mn2+ ＋ 5 NO3-＋ _ H2O 若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水； 若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 ①先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物； ②再根据电荷守恒确定所缺的物质的化学式（分子或离子） 配平该反应的离子方程式。 __MnO4-＋__NO2- ＋ __ = __ Mn2+ ＋ __NO3-＋_ H2O 2 MnO4-＋5 NO2- ＋ __ → 2 Mn2+ ＋ 5 NO3-＋ _ H2O 2 MnO4-＋5 NO2- ＋6 H+ → 2 Mn2+ ＋ 5 NO3-＋ _ H2O ③最后观察配平其他物质系数。 2 MnO4-＋5 NO2- ＋ 6 H+ = 2 Mn2+ ＋ 5 NO3-＋ 3 H2O 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 3.缺项配平类 给出的方程式，缺少一种或几种反应物（生成物），一般是H＋或OH－或H2O，需要溶液环境判断。 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－ 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 3.缺项配平类 ___MnO4-＋____＋___Cl- ==== ___Mn2＋＋___Cl2↑＋____ ___MnO4-＋____＋___H2C2O4 ==== ___Mn2＋＋___CO2↑＋____ ___MnO4-＋____＋___SO2 ==== ___Mn2＋＋___SO42-＋____ 2 16H+ 10 2 5 8H2O 2 6H+ 5 2 10 8H2O 2 2H2O 5 2 5 4H+ ____ 4 10 4 3O2 8 课堂检测 主题1: 氧化还原反应方程式的配平 1.书写氧化还原反应方程式的方法 “四步法”书写氧化还原型信息方程式 步骤1：根据题中信息，将所给物质按反应物和生成物进行分类 步骤2：判断元素化合价有无升降及谁升谁降,若有升降,判断出升降后分别生成了什么物质 步骤3：按“氧化剂+还原剂——还原产物+氧化产物”写出方程式,并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数 步骤4：根据元素守恒补充其他反应物或生成物,然后进行配平 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 常见氧化剂（还原剂）及还原产物 （氧化产物） 氧化剂 还原产物 浓硫酸 浓硝酸 稀硝酸 酸性高锰酸钾（MnO4-） Fe3+ Cl2、HClO H2O2 SO2 NO2 NO Mn2+ Fe2+或Fe Cl- H2O 还原剂 氧化产物 活泼金属 S2-、H2S SO2、SO32- I- Fe2+ H2O2 金属阳离子 S SO42- I2 Fe3+ O2 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 1.书写氧化还原反应方程式的方法 例1.保险粉（Na2S2O4）和KOH的混合溶液能吸收氧气。 写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式： 2S2O42−+3O2+4OH− == 4SO42−+2H2O 例2：二氧化氯（ClO2黄绿色易溶于水的气体）是一种高效低毒的消毒剂。测定混合气中ClO2的含量的过程中，往溶有该气体的锥形瓶中加入足量的碘化钾，再加入足量稀硫酸，滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色。写出锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式。 ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 1.书写氧化还原反应方程式的方法 课堂检测 1、当pH≤2.0时，CIO2-能被I-完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，请写出pH≤2.0时， CIO2-与I-反应的离子方程式　 。 2、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为： 。 2Fe3++3ClO-+ 10OH- =2FeO42-+3Cl-+ 5H2O 3、在碱性溶液中，用氯气可将NH4＋氧化，生成一种可直接排放到大气中的气体，写出离子方程式 。 3Cl2 + 2NH4+ + 8OH- = N2 + 6Cl- + 8H2O 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 4。某反应过程中存在Zn、NO3-、Zn2+、NH4+、H+和H2O六种粒子，在反应过程中测得Zn2+、NO3-的数目(N)随时间变化的曲线如图所示。请写出并配平该反应的离子方程式： （ ）→（ ） 得 e- （ ）→（ ） 失 e- Zn Zn2+ NO3- NH4+ 8 2 ×4 4 4 4 Zn + NO3- — 4 Zn2+ + NH4+ H+ + + H2O 10 3 课堂检测 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 1.计算依据 (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.计算方法 (1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。 (2)标准确变价元素的化合价。 (3)找准每个氧化剂、还原剂中变价的原子个数。 (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|。 2.氧化还原反应的计算 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 例1：求在氧化还原反应中： 3 S＋6 KOH== K2SO3＋2 K2S＋3 H2O中被氧化与被还原的硫原子数比是_______ （1）标出变价元素的化合价 3 S＋6 KOH== K2SO3＋2 K2S＋3 H2O 0 +4 -2 （2）找出氧化剂、还原剂及对应的产物 3 S＋6 KOH== K2SO3＋2 K2S＋3 H2O 化合价升高，还原剂 化合价降低，氧化剂 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 （3）找准每一个氧化剂、还原剂中变价的原子个数 3 S＋6 KOH== K2SO3＋2 K2S＋3 H2O 氧化剂，被还原 还原剂，被氧化 （4）列出变化并计算 1：2 例2: 在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72- 和Pb2+ ，则Cr3+ 与 PbO2反应的化学计量数之比为____________ 氧化剂 + 还原剂 → 氧化产物 + 还原产物 PbO2 + Pb2+ Cr3+ → Cr2O72- + 得 2e- 失 3e- 3 ╳ 3 3 2 ╳ 2 + 2H+ + H2O 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 1.已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7 溶液发生氧化还原反应，且Na2SO3被氧化为Na2SO4， Na2SO3 与K2Cr2O7 反应的化学计量数之比为3:1，则铬元素在还原产物中的化合价为：___________ 课堂检测 Na2SO3 Na2SO4 K2Cr2O7 未知含Cr物质 3 3 1 2 +4 +6 失电子 3╳2e- +6 +n 得电子 2╳(6-n)e- 失电子数=得电子数= 3╳2=2 ╳(6-n) 解得：n=3 +3 2.Na2S在碱性溶液中与NaClO反应，而NaClO 被还原为NaCl，若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4，则反应后硫元素的化合价为:（ ） A．+2　　　　 B．+6 C．+4 D．0 B 主题2: 氧化还原反应方程式的书写于计算 一、氧化还原反应方程式的配平方法 二、常见氧化还原反应方程式的配平类型 1. 基本原则：①得失电子守恒；②质量守恒；③电荷守恒 2. 一般步骤：①标变价；②列得失；③求总数；④配系数；⑤查守恒 1. 正向配平类；2. 逆向配平类；3. 整体配平类 氧化还原反应的配平 课堂总结 $$