内容正文:
第三节 氧化还原反应
第4课时 氧化还原反应的重要规律
鲁科版2019必修第一册
第二章 元素与物质世界
守恒规律
壹
价态规律
贰
知识导航
先后规律
叁
课堂导入
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
电镀
燃料的燃烧
金属的冶炼
有益于人类生活的氧化还原反应
光合作用
课堂导入
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
有害于人类生活的氧化还原反应
食物的腐败
钢铁的锈蚀
如果我们能够掌握化学变化的规律就有可能做到趋利避害,使之更好的为社会的发展服务。
新知学习 01 守恒规律
(1)含义
原子守恒
电子守恒。氧化还原反应中,还原剂失去电子总数 = 氧化剂得到电子总数
化合价升高总数 = 化合价降低总数
电荷守恒。离子反应中,反应前后的电荷总数相等
(2)应用
氧化还原反应方程式的配平和相关计算的基础
+2 0 0 +1
得到1×2e-
失去2×1e-
CuO + H2=== Cu + H2O
升降守恒
新知学习 01 守恒规律
失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应
新知学习 02 价态规律
高低规律
元素处于最高价态时只有___________性;
元素处于最低价态时只有___________性;
处于中间价态时___________________________性。
氧化
还原
既有氧化性也有还原
补充说明
一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。
如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,SO3>SO2;(特例:HClO4 <HClO3 < HClO2 < HClO)
还原性:H2S > S > SO2。
新知学习 02 价态规律
歧化规律
“中间价→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如Cl、S、N和P元素等)均可发生歧化反应,如:
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
0 -1 +1
新知学习 02 价态规律
归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,如:
-2 +4 0
2H2S+SO2 = 3S↓ + 2H2O
观察·思考
练习:已知 H2S 与浓硫酸反应的方程式如下,请画出双线桥。
H2S + H2SO4 (浓) === S↓ + SO2↑ + 2H2O
两种画法哪一种是对的呢?
新知学习 02 价态规律
不交叉规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价只向中间靠拢,不出现交叉。即:
高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。简记为“只靠近,不交叉”。
学以致用
氧化还原反应方程式的配平
3
1
1
2
4
10
4
1
3
左边配:某元素化合价完全变化,先配氧化剂或还原剂的系数。
类型1
全变
两边配:某元素化合部分变,含该元素的物质先配生成物。
类型2
部分变
3
1
4
3
1
1
2
类型3
自变
右边配:自身的氧化还原反应(包括歧化反应)先配氧化产物和还原产物
NO2 + H2O HNO3 + NO
KNO3+ FeCl2 + HCl KCl + FeCl3+ NO↑+ H2O
Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Cr(OH)4- + OH- + ClO- CrO42- + Cl- + H2O
某物质所含元素化合价同时升高或同时降低时,将这种物质当作一个整体来计算化合价变化数。
学以致用
氧化还原反应方程式的配平
Zn+ H++ NO3- Zn2++ NH4++ _________
2
2
3
2
3
5
4
11
2
8
类型4
多变整体配
类型5
离子方程式的配平(可利用电荷守恒进行配平)
类型6
关于有缺项的方程式的配平(缺项一般是酸、碱或水)
类型7
关于字母型方程式的配平
Na2Sx + NaClO + NaOH Na2SO4 + NaCl
+ H2O
(3x+1)
2(x-1)
x
(3x+1)
(x-1)
4
10
4
3H2O
1
1
FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
小试牛刀
氧化还原反应方程式的配平
1.配平下列氧化还原反应方程式
(1)正向配平类
①__HCl(浓)+__MnO2 __Cl2↑+__MnCl2+__H2O
②__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O
(2)逆向配平类
①__S+__KOH __K2S+__K2SO3+__H2O
②__Cl2+__NaOH __NaCl+__NaClO3+__H2O
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
①__ +__H2O2+____===__Mn2++__O2↑+__H2O
②__Fe3++__SO2+__H2O===__Fe2++__ +____
4
1
1
1
2
2
10
8
1
2
5
8
3
6
2
1
3
3
6
5
1
3
2
5
6H+
2
5
8
2
1
1
2
2
4H+
新知学习 03 先后规律
在浓度相差不大的溶液中:
(1)同时含有几种还原剂时 将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以___________先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。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,然后依次为Cu2+、H+。
加入氧化剂
加入还原剂
Fe2+
Fe3+
氧化性:MnO4-(H+)>Cl2 >Br2 > Fe3+>I2 > 稀H2SO4 >S
还原性: Mn2+ <Cl-<Br-< Fe2+< I- < SO2(SO32-) < S2-。
常见的强弱顺序
练习:在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入过量锌粉,反应的先后顺序是?
先和Ag+反应,再和Cu2+ 反应,不和Mg2+反应
新知学习 03 先后规律
新知学习 03 先后规律
【例】同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待强的反应完后,再与氧化性弱的反应,称为反应先后规律。已知2Fe3++ Fe= 3Fe2+,且氧化性:Fe3+>Cu2+,在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉,下列说法中不正确的是( )
A.若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜
B.若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子只有Fe2+
C.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中一定无Fe3+
D.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,则溶液中一定有Fe2+,一定无Fe3+
C
新知学习 03 先后规律
【变式】现有下列三个氧化还原反应:
① 2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2② 2FeCl2+Cl2=2FeCl3③ 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
C
随堂演练
【综合训练1】根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是( )
I2+SO2+2H2O= H2SO4+2HI;
2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3;
2FeCl3+2HI = 2FeCl2+2HCl+I2
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
D
随堂演练
【综合训练2】已知:①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3
③Cl2+2KBr=Br2+2KCl。根据上述反应,判断下列结论错误的是( )
A.溶液中可发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
B.少量KMnO4溶液加入HBr和HCl的混合溶液中:HBr先被氧化
C.氧化性强弱顺序为:KMnO4>Cl2>FeCl3>Br2
D.反应①中,MnCl2是KMnO4的还原产物
C
随堂演练
【综合训练3】实验室制取少量的氮气,常利用的反应是NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。关于该反应说法正确的是( )
A.NaNO2是还原剂
B.生成1分子N2时转移的电子为6个
C.NH4Cl中的氮元素被氧化
D.N2既是氧化剂又是还原剂
C
小结
氧化还原反应的规律
守恒规律
原子守恒
先后规律
强易弱难,先强后弱
价态规律
高低规律
归中规律
歧化规律
还原剂失去电子总数 = 氧化剂得到电子总数
电子守恒
化合价升高总数 = 化合价降低总数
中间价→高价+低价
高价+低价→中间价
(不交叉规律)
电荷守恒
22
演示完毕 感谢聆听
分层作业见本课时word
MnO
SO
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