1.3.2氧化剂和还原剂 课件 -2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 课时2 氧化剂和还原剂 素养目标 从宏观上建立用化合价变化判断氧化剂和还原剂的思维，从微观上理解氧化剂和还原剂的本质区别是物质在反应中的电子的转移（得失和共用电子对偏移）方向。 通过对氧化还原反应的学习，体会从特殊到一般规律，再从一般规律到特殊的认识问题的科学方法，形成有序的科学探究意识。 形成氧化剂、还原剂、氧化性以及还原性的化学概念，了解这些化学概念在生产生活中的应用。 宏观辨识与微观探析： 证据推理与模型认知： 科学探究与创新意识： 知识导航 三 氧化性或还原性强弱的比较 氧化剂和还原剂有关概念辨析 一 二 常见的还原剂和氧化剂 本节重点 本节难点 4 课堂导入 探究分析：下列氧化还原反应： 思考：有的元素的化合价升高，有的元素化合价降低，那么，含有这些元素的化合物又叫做什么呢？ 高温 Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2↑ -2 +4 -2 +2 -2 0 +3 高温 2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 化合价降低 化合价升高 化合价降低 化合价升高 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 阅读教材： 思考氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物的定义并指出它们之间的关系。 氧化剂 氧化性 还原产物 反应物中所含元素化合价降低即得到电子(或电子对偏向)的物质，具有氧化性，本身被还原。 物质得电子性质，氧化剂具有氧化性 生成物中氧化剂被还原后生成的物质。 5 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 阅读教材： 思考氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物的定义并指出它们之间的关系。 还原剂 还原性 氧化产物 反应物中所含元素化合价升高即失去电子(或电子对偏离)的物质，具有还原性，本身被氧化。 物质失电子性质，还原剂具有还原性 生成物中还原剂被氧化后生成的物质。 6 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 高温 Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO2↑ -2 +4 -2 +2 -2 0 +3 高温 2CuO ＋ C 2Cu ＋ CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 化合价降低 化合价升高 化合价降低 化合价升高 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 探究结论： 规律： 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 氧化性，得电子，化合价降低，被还原，发生还原反应 还原性，失电子，化合价升高，被氧化，发生氧化反应 7 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 氧化还原反应知识结构图示： 氧化剂 氧化性 得电子 价降低 被还原 还原 产物 还原剂 还原性 失电子 价升高 被氧化 氧化 产物 具有 生成 具有 生成 物质 性质 转移电子 变价 过程 产物 口诀： 升(价升高)—失(失电子)—氧(被氧化)—氧(氧化反应)—还(还原剂，具还原性) 降(价降低)—得(得电子)—还(被还原)—还(还原反应)—氧(氧化剂，具氧化性) 8 还原 反应 氧化 反应 发生 发生 反应 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 思考与讨论：氧化剂与还原剂一定是不同物质吗？氧化产物与还原产物一定是不同物质吗？ 3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O 2H2S+SO2 = 3S↓ + 2H2O 9 结论： (1)氧化剂/还原剂(氧化产物/还原产物)可以是相同的物质也可以是不同的物质 (2)在氧化还原反应中，被氧化、被还原的可以是一种物质也可以是多种物质，既可以是一种元素，也可以是多种元素 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 思考与讨论： (1)如何判断下列物质的氧化性，还原性？ 浓H2SO4、SO2、H2S、S、Fe、FeCl3、FeCl2、KMnO4、Al、HNO3、O2、Cl2、KI、Zn、H2O2、Na2O2 (2)一种物质若具有还原性，则不具有氧化性，这种说法正确吗？说明理由。 解析： 不正确。如SO2中的硫元素处于中间价态，化合价既可升高又可降低，SO2既有还原性又有氧化性。 利用物质在化学方程式中化合价的变化来分析其所具性质。 解析： 10 例1 我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法中正确的是 (　) A.KNO3是氧化剂,S是还原剂 B.KNO3是氧化剂,S和C是还原剂 C.KNO3和S是氧化剂,C是还原剂 D.KNO3中N元素被氧化,O元素被还原 C 知识点1：氧化剂和还原剂概念辨析 11 例2 [2024·河北张家口期中] 目前,汽车尾气系统中安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2。下列结论中错误的是 (　) A.该反应中CO作还原剂 B.该反应中N2是还原产物 C.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为1∶2 D.该反应中NO体现氧化性 C 11 知识点2：常见的还原剂和氧化剂 氧化剂: 具有氧化性，易得电子，化合价降低 O2 , Cl2 CuO , Fe2O3 KMnO4 , K2Cr2O7 , K2FeO4, 浓H2SO4 , HNO3 Fe3+ , H+ 1) 活泼的非金属单质： 2) 高价的氧化物： 3) 高价的含氧酸及其盐： 4) 某些阳离子： 还原剂: 具有还原性，失去电子，化合价升高 K , Na , Mg , Fe , Al 2)某些非金属单质： H2 , C 3)变价元素的低价态物质： CO ,H2S, Cu2O I-, S2- 1)活泼的金属单质： 4)某些阴离子： 中间价态的化合物，在氧化还原反应中既能得到电子又能失去电子，既能做氧化剂又能做还原剂，例如H2O2、SO2、SO32-等。 12 知识点2：常见的还原剂和氧化剂 13 常见氧化剂 还原产物 活泼非金属单质 O2 / Cl2(X2) 高价的氧化物 CuO Cu Fe2O3 Fe 高价的含氧酸及其盐 (中性) MnO2、MnOOH (浓) SO2 (浓) NO2 (稀) NO 某些阳离子 Fe H2 知识点2：常见的还原剂和氧化剂 14 常见还原剂 氧化产物 活泼的金属单质 K、Ca、Na… 对应的简单阳离子 某些非金属单质 C CO、CO2 H2 H2O 变价元素的 低价态物质 CO CO2 H2S S Cu2O Cu2+ Fe2+ Fe3+ 某些阴离子 S I2 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 氧化性还原性强弱主要取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于得失电子数目的多少。 思考与讨论：如何比较物质氧化性或还原性强弱的比较？ (1) 根据氧化还原反应方程式比较： > > 氧化性： 氧化剂___氧化产物 还原性： 还原剂___还原产物 15 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 (2) 根据金属性和非金属性的活动性顺序比较： 非金属单质的氧化性越强， 对应阴离子的还原性越弱。 金属单质的还原性越强， 对应阳离子的氧化性越弱。 例如：根据反应式：(1) 2Fe3+＋2I-＝2Fe2+＋I2 (2) Br2＋2Fe2+＝2Br-＋2Fe3+， 可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( ) A.Br-、Fe2+、I-　　 B.I-、Fe2+、Br- C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br- B 16 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 (3) 根据反应条件、难易程度、反应现象剧烈程度比较： 2KMnO4＋16HCl(浓) === 2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O MnO2+4HCl(浓) === MnCl2+ Cl2↑ + 2H2O △ 氧化性： KMnO4 MnO2 > ___ 17 △ △ 光照/点燃 在暗处可以发生爆炸 光照或者点燃发生反应 加热到一定温度下才能反应 不断加热才能缓慢反应，且反应可逆 氧化性： F2＞Cl2＞Br2＞I2 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 (4) 根据被氧化(或被还原)的程度比较： 不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如： 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 Fe＋S FeS 氧化性 Cl2 S > Cu＋2Fe3+= Cu2＋＋2Fe2＋ 3Zn＋2Fe3+ = 3Zn2＋＋2Fe 还原性 Zn Cu > 不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如： 18 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 (5) 根据外界影响因素比较： 酸碱性：同一物质，所处的环境酸（或碱）性越强，其其氧化性（或还原性）越强。 例如： 氧化性：浓H2SO4 —— 稀H2SO4 浓HNO3 —— 稀HNO3 浓度：同一物质的浓度越大，其氧化性（或还原性）越强。 例如： > > 氧化性： NO3_ (H＋) —— NO3_ (OH_) > 温度： 例如： 氧化性：浓硫酸（热） 浓硫酸（冷）； 还原性：浓盐酸（热） 浓盐酸（冷） 19 > > 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 例5 常温下,在溶液中可发生如下反应: ①2A2++B2 =2A3++2B- ②2B-+Z2 =B2+2Z- ③16H++10Z-+2X =2X2++5Z2+8H2O 根据上述反应提供的信息,判断下列结论不正确的是 (　) A.氧化性:X>B2>A3+ B.X2+既有还原性,又有氧化性 C.还原性:Z->A2+ D.溶液中可发生反应:Z2+2A2+ =2A3++2Z- C 知识点3：氧化性或还原性强弱的比较 21 B 21 课堂思考 思考与讨论： 阅读教材P26 ，怎样减少了汽车尾气NO、CO排放所造成的空气污染？ 还原剂 氧化剂 +2 +2 +4 0 化合价升高, 失2×2e-, 被氧化 化合价降低, 得2×2e-电子, 被还原 氧化产物 还原产物 2CO + 2NO=== 2CO2 + N2 高温 催化剂 22 尾气综合处理工艺[2] 纳米级TiO2 处理室和小型三效催化室 课堂思考 前沿技术拓展： 催化处理汽车尾气的研究 23 1. 传统汽车尾气净化催化剂[1] 如贵金属Pd、Pt、Rh 2. 纳米型催化剂(比表面积大)[1] 如纳米级Ce0.8Tb0.2O2 / Al2O3 3. 钙钛矿型催化剂(催化活性高)[1] 如LaFe0.96Pd0.04O3 和LaMo0.96Pd0.04O3 [1] 刘盟盟.汽车尾气催化减排技术的研究[D]. 华北电力大学, 2021. [2]刘哲宁. 汽车尾气综合处理工艺的设计研究[J].内燃机与配件,2019,(14):35-37. 课堂小结 氧化剂与还原剂 辨析 口诀 常见的氧化剂(化合价降低)和还原剂(化合价升高) 降—得—还(被还原)—还(还原反应)—氧(氧化剂，具氧化性) 升—失—氧(被氧化)—氧(氧化反应)—还(还原剂，具还原性) 特征 氧化剂和还原剂有关概念辨析 比较 物质的氧化性或还原性强弱的比较 24 1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂。(　) (2)由反应Cu+2Fe3+ =Cu2++2Fe2+可判断Fe3+的氧化性强于Cu2+。(　) (3)某物质所含元素处于最高化合价时,一定具有强氧化性。(　) (4)氧化还原反应中一种物质是氧化剂,另一种物质必定是还原剂。(　) (5)反应2H2O2 2H2O+O2↑中,H2O2既是氧化剂又是还原剂。(　) √ 　　 √ × √ × 课堂练习 2.[2024·湖北宜昌期中] 下列变化需加入还原剂才能实现的是 (　) A.NO→NO2 B.Fe3+→Fe2+ C.HC→C D.Cu→Cu2+ B　　 25 课堂练习 3. 下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　) A. B. C. D. C 26 4. [2023·辽宁六校协作体联考] 根据以下四个反应方程式: ①H2S+I2 =S↓+2I-+2H+;②SO2+2H2S=3S+2H2O; ③2I-+Br2 =I2+2Br-;④SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。 判断Br-、I-、H2S、SO2的还原性由强到弱的顺序为 (　) A.SO2>H2S>I->Br- B.H2S>SO2>I->Br- C.H2S>I->Br->SO2 D.I->Br->H2S>SO2 B 课堂练习 27 5. 氧化还原反应是一类非常重要的反应。按要求回答下列问题: (1)按如图所示操作,充分反应后。 ①Ⅰ中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。  ②Ⅱ中铜丝上观察到的现象是  　。  ③结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知Fe2+、Cu2+、Ag+的氧化性由强到弱的顺序为 　 。  Fe+Cu2+ =Fe2++Cu　 红色铜丝上有银白色金属附着,无色溶液变为蓝色　 Ag+>Cu2+>Fe2+ 课堂练习 (2)火药是中国的“四大发明”之一,黑火药在发生爆炸时,发生如下反应: 2KNO3+3C+S K2S+N2↑+3CO2↑,其中氧化产物是　　　　。  (3)人体内的铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被人体吸收,服用维生素C,可使Fe3+转化成Fe2+,有利于人体吸收,说明维生素C具有　　 　　(填“氧化性”或“还原性”)。  CO2　 还原性 28 (4)市场上出售的某种麦片中含有微量还原性铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为　　　　　　　　　。  (5)写出氢气还原氧化铜的化学方程式,并用双线桥法表示电子转移的方向和数目。 Fe+2HCl =FeCl2+H2↑　 [答案] 课堂练习 29 谢谢观看 THANKS $$