《专题4第二单元硫及其化合物的相互转化 (第2课时)》-2024-2025学年高一化学苏教版2019必修第一册同步教学课件

第二单元 硫及其化合物的相互转化 苏教版高中化学（必修一）同步教学课件 专题4 硫与环境保护 第2课时氧化还原反应方程式的配平 1.理解氧化还原反应方程式的配平的基本原则。　 2.了解并掌握氧化还原反应方程式的配平方法。 3.学会氧化还原反应方程式的配平的步骤。 3.学会有关氧化还原反应的简单计算。 1、氧化还原反应 （1）.概念：有元素化合价变化的反应 氧化反应：物质跟氧发生的化学反应/元素化合价升高的反应   2Cu +O2==2CuO 还原反应：物质失去氧的化学反应/元素化合价降低的反应    CuO+H2==H2O+Cu。 提问：氧化还原反应是否一定要有氧的参与？ 并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应。得氧和失氧的反应只是氧化还原反应中的一部分，凡是有元素化合价变化的化学反应都是氧化还原反应。 一. 知识回顾 失电子或电子对偏离 化合价升高 被氧化 得电子或电子对偏向 化合价降低 被还原 (本质判据) ( 特征判据) 氧化反应 还原反应 即：氧化还原反应的本质是电子的转移 电子的转移包括电子的得失和共用电子对的偏移 氧化还原反应的本质定义：有电子转移(得失或偏移)的化学反应都是氧化还原反应。没有电子转移的化学反应称为非氧化还原反应。 氧化还原反应 （2）. 氧化还原反应的实质 氧化剂：所含元素得到电子(或电子对偏向)的反应物。 还原剂：所含元素失去电子(或电子对偏离)的反应物。 氧化剂 还原剂 口诀：氧价降 2、氧化剂 还原剂 化合价降低 化合价升高 氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物 还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物 2HCl+Fe =FeCl2+H2↑ 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 (元素化合价升高)生成物 (元素化合价降低)生成物 3、氧化产物 还原产物 氧化剂具有氧化性 氧化性：物质得电子的性质或能力 还原性：物质失电子的性质或能力 即化合价降低的能力 即化合价升高的能力 还原剂具有还原性 4、氧化性 还原性 氧化剂→_______→_______→_______→________→_______ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 反应物—性质 — 本质 — 特征 —反应 — 生成物 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 还原剂→_______→_______→_______→________→_______ 被还原 氧化性 得电子 价降低 还原反应 还原性 失电子 价升高 被氧化 氧化反应 还原产物 氧化产物 二. 氧化还原反应方程式的配平 1. 知识梳理 +２ +2 0 得到2×3e- 失去3×2e- +5 3Cu +8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 3Cu +8HNO3(稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 6e- 分别用单线桥、双线桥表示下列氧化还原反应 2. 氧化还原反应方程式的配平三大原则 （1）.得失电子守恒 还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数 元素化合价升高总数 = 元素化合价降低总数 （2）.质量守恒 反应前后原子的种类和个数不变 (3).电荷守恒 在离子反应方程式中，反应前后的阴、阳离子所带的电荷总数相等 (1)标变价： 正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。 S + HNO3 — H2SO4 + NO2 + H2O 0 +5 +6 +4 (2)列变化： (3)求总数： 求元素化合价升高和降低的总数 (即最小公倍数) (4)配系数: 用观察法配平其他各物质的化学计量数。 (依据电荷守恒和原子守恒) (5)查守恒： 即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒 列出元素化合价升高和降低的数值。 ↑ ↓ 6 ×1 ×6 1 1 6 6 2 1 3. 氧化还原反应方程式配平的步骤 S + HNO3 — H2SO4 + NO2 + H2O (1)标变价 (2)列变化 (3)求总数 (4)配系数 (5)查守恒 0 +5 +6 +4 ↑ ↓ 6 1 ×1 ×6 1 1 6 6 2 即最小公倍数 观察法配平 [小结]配平方程式 CO2 +  K2SO4 +  MnSO4 +  H2O H2C2O4 +  KMnO4 + H2SO4 (1)标变价 (2)列变化 (3)求总数 (4)配系数 (5)查守恒 +3 +7 +4 +2 ↑ ↓ 2 5 ×5 ×2 5 10 2 2 1 即最小 公倍数 观察法 配平 找准1“分子”氧化剂化合价降低总数，1“分子”还原剂化合价升高总数 要点 3 8 强调： “正向配平法”可以先不理会生成物中元素原子个数,只管反应物“1分子” — 即时理解 3　 8　 　 3 2 4 　 FeS + HNO3(稀) — Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO↑+ H2O 配平下列方程式 Cu + HNO3(稀) — Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O 1　 6　 　 1 1 3 2 　 SO2 ＋ H2S — S↓＋ H2O 1　 2　 3　 2 KClO3 + HCl(浓) — KCl + Cl2↑ + H2O 1　 6　 1　 3 3 小试牛刀 (1)___ S＋___KOH== ___K2S＋___K2SO3＋___H2O 0 -2 +4 ↑ ↓ 2 4 ×2 ×1 1 2 (2+1) 6 3 1.逆向配平类一 (歧化反应) 三. 其他配平的方法 2.缺项配平： 某些反应物或生成物的化学式(或离子)未写出(缺项) (一般缺：H2O、酸、碱、H+、OH-等) ①先利用化合价升降法配平氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物； ②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(或离子) 关键： 利用电荷守恒确定缺项物质是H2O、H+、OH-等。 →在酸性条件下，缺正电荷或多负电荷补H+； →在碱性条件下，缺负电荷或多正电荷补OH-。 ③最后观察法配平其他物质系数。 经典例题 例1.下列化学反应中，属于氧化还原反应的是（     ） A．MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 B．Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 C．SiO2+2C Si+2CO↑ D．NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl 【解析】A．MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，属于复分解反应，故A不符合题意；B．Na2CO3 +CO2+H2O=2NaHCO3中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，属于化合反应，故B不符合题意；C．SiO2+2C Si+2CO↑中硅元素和碳元素发生化合价变化，是氧化还原反应，同时也属于置换反应，故C符合题意；D．NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，故D不符合题意；答案选C。 C 例2. 反应3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O中，氧化产物是( ) A．Br2 B．NaBr C．NaBrO3 D．H2O C 【解析】反应3Br2+6NaOH 5NaBr+ NaBrO3+3H2O中，Br2中的Br元素由0价变为NaBr中的-1价和NaBrO3中的+5价，化合价降低得电子，被还原，化合价升高失电子，被氧化，则Br2在该反应中既做氧化剂又做还原剂，NaBr为还原产物，NaBrO3为氧化产物，故答案选C。 例3.下列反应中，SO2作还原剂的是( ) A．SO2＋NaOH===NaHSO3 B．SO2＋H2O2===H2SO4 C．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O D．2Mg＋3SO2===S＋2MgSO3 【解析】A.S元素化合价未改变，为非氧化还原反应，A不符合； B.二氧化硫中硫元素化合价升高，SO2作还原剂，B符合； C.二氧化硫中硫元素化合价降低，SO2作氧化剂， C不符合； D.二氧化硫中硫元素化合价降低，SO2作氧化剂，D不符合； 故选B。 B 例4.下列变化中需加入氧化剂才能实现的是( ) A．S→SO2 B．Na2O2→O2 C．HNO3→NO D．2H＋→H2 【解析】A.硫元素从0价升高到+4价，化合价升高被氧化，因此需要加入氧化剂才能实现，A项正确；B.Na2O2可以发生歧化反应，一部分化合价升高到0价变成O2，一部分化合价降低到-2价变成NaOH，因此不必加入其它的氧化剂，B项错误；C.氮元素从+5价降低到+2价，化合价降低被还原，因此需要加入还原剂才能实现，C项错误；D.氢元素从+1价降低到0价，化合价降低被还原，因此需要加入还原剂才能实现，D项错误；答案选A。 A 例5.配平下列方程式　 (1)____HCl(浓)＋____MnO2 ____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O (2)____Cu＋____HNO3(稀) == ____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O (3)____KI＋____KIO3＋___H2SO4 == ____I2＋____K2SO4＋___H2O (4)___MnO4-＋___H＋＋____Cl－ == ____Mn2＋＋____Cl2↑＋___H2O (5)_____FeS2＋______O2 ______Fe2O3＋______SO2 (6)___ClO－＋___Fe3+＋___OH－===___Cl－＋___FeO42-＋_____H2O。 4 1 1 1 2 3 8 3 2 4 5 1 3 3 3 3 2 16 10 2 5 8 4　 11　 2　 8　 3　 2　 10　 3　 2 　 5 1.理解氧化还原反应方程式的配平的基本原则。　 2.了解并掌握氧化还原反应方程式的配平方法。 3.学会氧化还原反应方程式的配平的步骤。 3.学会有关氧化还原反应的简单计算。 课堂小结 随堂练习 1.反应MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是( ) A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．1：1 【解析】A．经分析计算，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故A正确；B．与计算不符，故B错误；C．与计算不符。故C错误；D．与计算不符，故D错误；故选A。 A 2.在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀剂”，该过程的反应的反应为：2FeCl3 +Cu→ 2FeCl2+CuCl2，该反应利用了铜的性质是( ) A．氧化性 B．还原性 C．导电性 D．酸性 【解析】A. 表现氧化性的物质，是含价态降低元素的反应物，应为FeCl3 ；B. 表现还原性的物质，是含价态升高元素的反应物，应为Cu ，符合题意；C. 导电性是物理性质，通常对金属、电解质而言；D. 酸性是H+表现出的性质，通常对酸而言。答案为B。 B 3.ClO2是一种杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+ 2CO2↑+2H2O，下列说法正确的是( ) A．KClO3中氯元素被氧化 B．H2C2O4的还原性弱于ClO2 C．CO2是氧化产物 D．1molKClO3参加反应有2mol电子转移 【解析】A．反应中KClO3中氯元素的化合价由+5价降低到ClO2中的+4价，得到电子，被还原，A错误；B．根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，故有H2C2O4的还原性强于ClO2，B错误；G．反应中H2C2O4中的C由+3价升高到CO2中的+4价，失去电子，被氧化，故CO2是氧化产物，C正确；D．反应中KClO3中氯元素的化合价由+5价降低到ClO2中的+4价，1molKClO3参加反应有1mol电子转移，D错误；故答案为：C。 C 4.某温下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为7：3，则Cl2与KOH反应时，被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为(　　) A．11：5 B．13：2 C．5：11 D．2：13 【解析】Cl2生成ClO3－与ClO－是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为+5价和+1价，ClO－与ClO3－的物质的量浓度之比为7：3，则可设ClO3－为7mol，ClO－为3mol，被氧化的Cl共为10mol，失去电子的总物质的量为7mol×(1-0)+3mol×(5-0)=22mol，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，Cl2生成KCl是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价，则得到电子的物质的量也应为22mol，被还原的Cl的物质的量为22mol，所以被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为10mol:22mol=5:11，答案选C。 C 5.对于白磷引起的中毒，硫酸铜溶液是一种解毒剂，有关反应如下：11P＋15CuSO4＋24H2O＝5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4，下列关于该反应说法正确的是( ) A．Cu3P既是氧化产物也是还原产物 B．11molP参与反应时，该反应中有15mol电子发生转移 C．P发生还原反应和氧化反应的物质的量之比为6∶5 D．CuSO4仅作氧化剂，发生还原反应 【解析】A．Cu3P中Cu的化合价为+1，P的化合价为-3，Cu的化合价从+2降低到+1，P的化合价从0价降低到Cu3P中的-3价，生成物Cu3P中只有元素化合价降低，所以是还原产物，故A错误；B．11molP参与反应时，其中有6molP化合价从0价升高到+5价，作还原剂，共有30mol电子发生转移，故B错误；C．11molP参与反应时，其中有5molP化合价降低，发生还原反应，6molP化合价升高，发生氧化反应，发生还原反应和氧化反应物质的量之比为5∶6，故C错误；D．反应物CuSO4中仅有Cu元素化合价降低，作氧化剂，发生还原反应，故D正确；答案选D。 D 6.对工业废水和生活废水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。含氰废水中的CN－有剧毒。在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成同时生成NH3，该反应的离子方程式为______________________________________。 【答案】 2CN－＋4H2O＋O2===2＋2NH3 微生物 【解析】含氰废水中的CN－有剧毒。在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成，同时生成NH3，反应中C元素化合价从＋2价升高到＋4价，失去2个电子，1分子氧气得到4个电子，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知该反应的离子方程式 7. 氧化还原反应在生产生活有很多实际应用： 二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。已知：①Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O； ②2SO2＋SeO2＋2H2O=== Se＋2＋4H+ (1)Se与浓H2SO4的反应中，氧化剂是________________，还原剂是_________。 (2)依据反应①判断SeO2、浓H2SO4的氧化性强弱是SeO2_______(填“大于”“小于”或“等于”)浓H2SO4。 (3)用双线桥法标出反应②电子转移的方向和数目 (4)在反应体系中，反应物、生成物共有6种微粒：SeO2、KI、Se、I2、HNO3、H2O、KNO3，其中I－和Se的变化如图所示： I－→I2； SeO2 → Se 写出并配平该反应的化学方程式：_________________________________________。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【解析】反应Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O中，Se的化合价升高，被氧化，做还原剂，浓硫酸中硫元素的化合价降低，被还原，做氧化剂；在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，因此依据反应①以及(1)中分析可知SeO2、浓H2SO4的氧化性强弱是SeO2小于浓H2SO4。反应②中，2 mol SO2共失去4 mol电子，失去的电子被SeO2得到，从而SeO2被还原为Se，故此反应转移4 mol电子，用双线桥法标出电子转移的方向和数目；由反应体系中物质变化可知，SeO2、KI和HNO3为反应物，Se、I2、KNO3和H2O为生成物，根据得失电子数守恒可知，SeO2的计量数为1，而KI的计量数为4，故Se的计量数为1，I2的计量数为2，根据质量守恒可知，KNO3的计量数为4，则HNO3的计量数为4，水的计量数为2 浓硫酸(或H2SO4) 硒(或Se) 小于 SeO2＋4KI＋4HNO3===Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O 化学就象你头顶上的果实， 只要肯稍作努力，成功的 甜蜜就属于你！ 祝你成功！ See You $$