2.3.2氧化剂与还原剂 课件 2024-2025学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第2课时 氧化剂与还原剂 第3课时 氧化还原反应的应用 第2章 元素与物质世界 第3节 氧化还原反应 被氧化、被还原的元素都有什么特点？ 能否据此进行分类？ 苹果被氧气氧化 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 0 +2 +2 0 Fe元素：化合价升高，被______，发生______反应 Cu元素：化合价降低，被______，发生______反应 氧化 还原 氧化 还原 2Na + Cl2 = 2NaCl 0 0 +1 -1 Na元素：化合价升高，被______，发生______反应 Cl元素：化合价降低，被______，发生______反应 氧化 氧化 还原 还原 通过对氧化还原反应的分析和归纳，理解氧化剂和还原剂的概念，深化对氧化还原反应本质的认识 通过对氧化剂和还原剂概念的认识，学会辨识常见的氧化剂和还原剂 能从物质类别、元素价态的角度，预测物质的化学性质 学习目标 重 难 点 从微观上认识得失电子的难易程度决定了物质氧化性、还原性的强弱 氧化剂与还原剂 学习任务1 像氧气这种主动氧化其他物质，在反应中得到电子，化合价降低的物质，称作氧化剂 氧化剂 还原剂 像金属单质这种被氧化的物质，在反应中失去电子，化合价升高，称作还原剂 把得电子的能力叫做氧化性，得电子能力越强，氧化性越强 把失电子的能力叫做____性，失电子能力越强，____性越强 还原 还原 氧化剂与还原剂 学习任务1 H2 + CuO === Cu + H2O 0 +2 0 +1 失2e- 得2e- 还原剂 氧化剂 具有 还原性 具有 氧化性 失e-，化合价升高 得e-，化合价降低 还原产物 氧化产物 还原剂被氧化 后得到的物质 氧化剂被还原 后得到的物质 氧化剂与还原剂 学习任务1 还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物 __电子，化合价_____，具有_____性， 被_____，发生______反应，得到_____产物 失 升高 还原 氧化 氧化 氧化 __电子，化合价_____，具有_____性， 被_____，发生______反应，得到_____产物 得 降低 氧化 还原 还原 还原 还原剂 氧化剂 e-转移 电子守恒 还原剂与氧化剂均指反应物！ 氧化剂与还原剂 学习任务1 __电子，化合价_____，具有_____性，被_____，发生______反应，得到_____产物 失 升高 还原 氧化 氧化 氧化 __电子，化合价_____，具有_____性，被_____，发生______反应，得到_____产物 得 降低 氧化 还原 还原 还原 还原剂与氧化剂均指反应物！ 还原剂： 氧化剂： 氧化剂与还原剂 学习任务1 练习：找出下列反应中的氧化剂与还原剂，并标出电子转移情况 Cl2 + H2O = HCl + HClO MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + H2O +4 -1 +2 0 0 -1 +1 得2e- 失2e- 得e- 失e- 思考： 1.在氧化还原反应中，反应物必须是氧化剂或还原剂中的一种吗？产物必须是还原产物或氧化产物中的一种吗？ 2.在同一反应中，氧化剂和还原剂可以是一种物质吗？还原产物和氧化产物可以是一种物质吗？ 常见的氧化剂和还原剂 学习任务2 常见的氧化剂： （有得电子能力的物质） 1.活泼非金属单质O2、Cl2 2.含较高价态元素的化合物，如浓H2SO4、浓HNO3、酸性KMnO4、HClO、ClO2 3.高价阳离子：Fe3+ 4.过氧化物：H2O2、Na2O2 常见的氧化剂和还原剂 学习任务2 常见的还原剂： （有失电子能力的物质） 1.活泼金属单质Na、Fe 2.低价阳离子：Fe2+ 3.H2、H2O2 常见的氧化剂和还原剂 学习任务2 练习·判断正误 金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性 反应中，某元素化合价升高，表现还原性 难失电子的物质一定易得电子 失电子数越多的物质，还原性越强 具有氧化性的物质在反应中一定做氧化剂 元素处于最高价时一定具有强氧化性 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） × √ × √ × × 常见的氧化剂和还原剂 学习任务2 注意事项 物质的氧化性与还原性只与得失电子难易有关，与得失电子数目无关 元素处于最高价态时一定具有氧化性，但不一定是强氧化性 金属单质只有还原性，O2、F2只有氧化性，其他非金属单质可能有还原性，也可能有氧化性 同一反应中，氧化剂与还原剂可能是同种物质，还原产物与氧化产物也可能是同种物质 例：Cl2 + H2O = HCl + HClO C+O2=CO2 氧化性、还原性和元素化合价之间的关系 最低价 最高价 中间价态 只有还原性 只有氧化性 既有氧化性 又有还原性 O2- H2O2 O2 -2 -1 0 如何证明H2O2既有氧化性，又有还原性？ 如何利用氧化还原反应，实现氧元素的化合价变化？ 氧化还原反应的应用 学习任务3 ——在研究物质性质中的应用 实例探究：H2O2氧化性、还原性实验探究 氧化还原反应的应用 学习任务3 根据所含元素的化合价，预测物质可能具有氧化性或还原性 1.预测 2.设计实验 若判断某物质具有氧化性，需要寻找只有_______性的物质，通过实验验证两种能否发生氧化还原反应，以验证预测，反之亦然 H2O2 -1 氧元素化合价即可升高，也可降低 故H2O2既具有氧化性又具有还原性 还原 验证H2O2的氧化性 选取试剂：_____________________（只具有还原性） KI溶液、淀粉溶液 实验内容及现象： 向H2O2溶液中加入KI溶液，溶液先变____色 再滴加淀粉溶液，溶液变为_____色 黄 蓝 离子方程式： H2O2+2I-+2H+ = I2+2H2O ——在研究物质性质中的应用 实例探究：H2O2氧化性、还原性实验探究 氧化还原反应的应用 学习任务3 根据所含元素的化合价，预测物质可能具有氧化性或还原性 1.预测 2.设计实验 若判断某物质具有氧化性，需要寻找只有_______性的物质，通过实验验证两种能否发生氧化还原反应，以验证预测，反之亦然 H2O2 -1 氧元素化合价即可升高，也可降低 故H2O2既具有氧化性又具有还原性 还原 验证H2O2的还原性 选取试剂：_____________________（只具有氧化性） 实验内容及现象： 离子方程式： 酸性KMnO4溶液 向H2O2溶液中加入酸性KMnO4溶液 溶液____________，有________产生 紫色褪去 气泡 5MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O ——在研究物质性质中的应用 氧化还原反应的应用 学习任务3 ——在物质转化和能量转化中的应用 1.在物质转化中的应用 《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”，意思是向胆矾中加入铁就可以得到金属铜。 这是古代的湿法炼铜，也称为铜胆法。 （1）金属的冶炼 金属冶炼的实质：金属______态→金属______态 化合 游离 方法： ①湿法 以活泼金属为还原剂，将目标金属从盐溶液中置换出来 例：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ②电解法 以活泼金属为还原剂，将目标金属从盐溶液中置换出来 例：2NaCl===2Na+Cl2↑ 电解 ③热还原法 以C、CO为还原剂，在加热条件下将金属氧化物还原成金属单质 例：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 氧化还原反应的应用 学习任务3 ——在物质转化和能量转化中的应用 1.在物质转化中的应用 （2）物质的制备 史料 瑞典化学家舍勒是最早发现氯气的人，他在研究软锰矿矿石（主要成分是MnO2）时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外得到了氯气。 Cl2制备方程式： MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O 思考： 这个反应中，氧化剂是________，还原剂是________ 发生装置应该是怎样的？ 制得的Cl2中的杂质有什么？如何去除？ 多余的氯气如何处理？ KMnO4与浓盐酸反应也能制备Cl2，请写出方程式。 氧化还原反应的应用 学习任务3 ——在物质转化和能量转化中的应用 2.在能量转化中的应用 （1）获得热能 燃烧提供热量，_________做还原剂 可燃物 例： 天然气的燃烧： CH4+2O2 CO2+2H2O 煤气的燃烧： CO+2O2 CO2+2H2O （2）获得电能 氧化还原反应有电子的转移，可以据此设计电池 物质的氧化性与还原性 学习任务4 思考： 在Fe、Fe2+、Fe3+、H+中 只有氧化性的是__________ 只有还原性的是__________ 既有氧化性又有还原性的是___________ 已知①Fe+Cu2+=Fe2++Cu ② Fe+2Fe3+=3Fe2+ ③Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，若某溶液中有Cu2+、Fe3+两种离子，加入铁片，首先发生哪个反应，为什么？ Fe3+、H+ Fe Fe2+ 多种氧化剂与一种还原剂发生反应时，氧化性强的优先被还原 如何比较Cu2+、Fe3+的氧化性强弱？ 氧化性 氧化剂 >氧化产物 氧化剂 >氧化产物 氧化剂 >氧化产物 物质的氧化性与还原性 多种氧化剂与一种还原剂发生反应时，氧化性强的优先被还原 Cu2+ 反应： ①Fe+Cu2+=Fe2++Cu ②Fe+2Fe3+=3Fe2+ ③Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 氧化性：氧化剂>氧化产物 Fe2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Fe3+ 氧化性：Fe3+>Cu2+>Fe2+ 学习任务4 物质的氧化性与还原性 多种氧化剂与一种还原剂发生反应时，氧化性强的优先反应 氧化剂与还原剂强弱规律 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 较强氧化性 较弱氧化性 较强还原性 较弱还原性 多种还原剂剂与一种氧化剂发生反应时，还原性性强的优先反应 （1）根据反应判断 学习任务4 物质的氧化性与还原性 氧化剂与还原剂强弱规律 （2）元素的活动性顺序比较 ①金属单质的还原性 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 钾、钙、钠、 镁、 铝、锌、 铁、锡、 铅、 氢、 铜、 汞、 银、 铂、金 还原性逐渐降低 ②金属离子的氧化性：与单质还原性相反 思考：为什么金属活泼性越强，还原性越强？ 越活泼，越易失电子 学习任务4 物质的氧化性与还原性 氧化剂与还原剂强弱规律 （2）元素的活动性顺序比较 ③非金属单质的氧化性 F2 > Cl2 > Br2 > I2 ④非金属离子的还原性 F-> Cl- > Br- > I- 学习任务4 本课结束 $$