2.3 课时3 氧化还原反应的应用 课件 2024-2025学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第2章 元素与物质世界 氧化还原反应的应用 作者编号：35004 作者编号：35004 1.通过实验探究预测物质的氧化性或还原性； 2.通过金属的冶炼、化学反应中能量的变化了解氧化还原反应的应用 学习目标 作者编号：35004 氧化还原反应的应用一——研究物质氧化性或还原性 预测 验证 根据物质所含元素化合价可升高，可能具有还原性 根据物质所含元素化合价可降低，可能具有氧化性 物质具有还原性，可选择具有氧化性的试剂 物质具有氧化性，可选择具有还原性的试剂 新知授课 作者编号：35004 活动 · 探究 实验用品： 5% H2O2溶液，酸性KMnO4溶液，KI溶液，淀粉溶液 试管，胶头滴管 探究物质的氧化性或还原性 实验内容 实验现象 实验结论 实验方案设计及实施 新知授课 作者编号：35004 实验内容 实验现象 实验结论 实验方案设计及实施 取少量KI溶液于小试管中，滴入几滴淀粉溶液，再滴加5%的H2O2溶液 溶液由无色变为蓝色 H2O2具有氧化性 取少量酸性KMnO4溶液于小试管中，再滴加5%的H2O2溶液 溶液紫色变浅直至消失，有无色气泡生成 H2O2具有还原性 新知授课 作者编号：35004 1．从氧化还原反应的角度，分析、归纳过氧化氢的性质。 氧元素常见价态为0价、-1价、-2价。过氧化氢中氧元素为-1价，有降低的趋势，体现氧化性，也有升高的趋势，体现还原性。 2．证明过氧化氢具有氧化性或还原性的依据是什么？ 过氧化氢可以把 KI 中 I- 氧化为I2，证明过氧化氢具有氧化性。 过氧化氢中 -1价的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化为O2，证明过氧化氢具有还原性。 3．初中阶段我们就知道过氧化氢在催化剂的作用下可以分解产生氧气，这个反应属于氧化还原反应吗？如果属于氧化还原反应，请分析其中的电子转移情况。 新知授课 作者编号：35004 2H2O2 ==== 2H2O +O2 0 -1 -2 化合价升高，失e-×2，氧化反应 化合价降低，得e-×2，还原反应 新知授课 作者编号：35004 氧化还原反应的应用二——实现物质转化之金属的冶炼 ① 金属的冶炼 将化合态的金属还原成单质 Mn++ne- === M b．热分解法： 2HgO ==== 2Hg + O2 ↑ 加热 2Ag2O ==== 4Ag + O2 ↑ 加热 a．物理提取法： 适用于极不活泼的金属——Pt、Au 适合一些不活泼金属 新知授课 作者编号：35004 c．热还原法（适用于大部分中等活泼的金属） CuO + H2 === Cu + H2O △ Fe2O3+3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 常见的还原剂：C、CO、H2等 （高炉炼铁） d．电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) ==== Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) ==== 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 2NaCl (熔融) ==== 2Na + Cl2 ↑ 电解 新知授课 作者编号：35004 金属的活 动性顺序 K、Ca、Na、 Mg、Al Zn、Fe、Sn、 Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属离子得电子能力 弱→强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 新知授课 作者编号：35004 氧化还原反应的应用二——实现物质转化之制取氯气 MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O a．用浓盐酸和二氧化锰制取氯气的反应属于氧化还原反应吗？ b．在实验室中通常使用氢氧化钠溶液吸收尾气，写出相关反应的化学方程式。 c．此种方法制得的氯气中含有哪些杂质？如何除去？若要制得纯净的氯气，对装置如何改造？ d．高锰酸钾与浓盐酸在常温下也可以反应制取氯气，你能从氧化还原反应角度预测反应的产物吗？ 新知授课 作者编号：35004 0 +4 -1 +2 化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O 化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 +1 0 -1 2KMnO4+16HCl === 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 氧化剂 还原剂 氧化剂 还原剂 新知授课 作者编号：35004 仪器装置(制气—除杂—干燥—收集或反应—尾气处理) 分液漏斗 圆底烧瓶 NaOH溶液 资料卡 氯化氢极易溶于水。 氯气可溶于水，但是在饱和食盐水中溶解度却很低。 新知授课 作者编号：35004 氧化还原反应的应用二——获得能量 火力发电厂 燃料电池电车 煤油灯照亮 镁条燃烧 火箭发射 新知授课 作者编号：35004 具有许多优异的性能，是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛]是地壳中钛矿石的一种。目前大规模生产钛的方法是： 金属钛 第一步：金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制得四氯化钛 第二步：在氩气氛围中加热，金属镁与四氯化钛反应制得金属钛 高温 镁、加热 氩气氛围 金红石(TiO2) 碳单质 氯气 TiCl4 Ti 新知授课 作者编号：35004 有很多重要的用途。硅元素在自然界中不以单质的形式存在，主要以二氧化硅的形式存在。用碳单质还原二氧化硅可以制得粗硅；使粗硅与氯气反应生成四氯化硅，净化后再用氢气还原四氯化硅，可以制得比较纯净的硅单质。 SiO2 碳单质 高温 氢气 氯气 粗硅 SiCl4 Si 硅单质 新知授课 作者编号：35004 是很有发展前景的一种新型电源，其原理是：利用氢气、天然气等燃料做电池负极反应物，发生氧化反应，利用空气中的氧气做电池正极反应物，发生还原反应，连接外电路时，电子从负极移向正极形成电流。 负极反应式：2H2 - 4e- === 4H+ 正极反应式：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O 总反应：2H2 + O2 === 2H2O 燃料电池 新知授课 作者编号：35004 新知授课 作者编号：35004 $$