第1章 第3节 第2课时 氧化剂和还原剂-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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　Cl2、O2　、S 某些阳离子 H＋、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋ 含较高价态元素的物质 某些含氧化合物 MnO2、NO2、H2O2、Na2O2 氧化性酸 　浓硫酸、硝酸　 某些盐 　KMnO4、FeCl3　、KClO3 常见还原剂 活泼金属单质 Al、Zn、Fe　、Na、Mg 非金属单质 H2、C　、P 含较低价态元素的物质 某些氧化物 CO　、SO2 还原性酸 HCl、H2S 某些盐 KI、Na2S、FeCl2 3.氧化产物和还原产物 (1)氧化产物：还原剂被氧化生成的物质。 (2)还原产物：氧化剂被还原生成的物质。 4．氧化性和还原性 (1)氧化性和还原性 (2)基本概念的关系 ①氧化剂eq \o(――→,\s\up21(具有))氧化性eq \o(――→,\s\up17(得电子))化合价降低eq \o(――→,\s\up17(发生))还原反应eq \o(――→,\s\up17(生成))还原产物。 ②还原剂eq \o(――→,\s\up7(具有))还原性eq \o(――→,\s\up7(失电子))化合价升高eq \o(――→,\s\up7(发生))氧化反应eq \o(――→,\s\up7(生成))氧化产物。 生产、生活中的氧化还原反应 对生活、生产既有正面的影响也有负面的影响。 氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中。例如，金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用，以及易燃物的自然、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。这说明化学变化在生产和生活中可能同时具有正、负两方面的影响。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，使之更好地为社会的发展服务。 [预习质检] 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)非金属单质只具有氧化性。( × ) (2)金属阳离子只具有氧化性，不具有还原性。( × ) (3)金属元素的原子失去电子的数目越多，该金属的还原性越强。( × ) (4)元素的价态越高，物质的氧化性越强。 ( × ) (5)某元素从化合态到游离态，则该元素一定被氧化。( × ) (6)把少量铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有银白色物质析出，证明氧化性Ag＋>Cu2＋。( √ ) (7)一种物质若具有氧化性，则不具有还原性，反之亦然。( × ) (8)元素处于最高价时，该物质一定具有强氧化性。( × ) 物质氧化性、还原性强弱的比较 1．根据氧化还原反应的方向判断 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 2．根据元素的活动性顺序比较 3．根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如： (1)MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氧化性：KMnO4＞MnO2。 (2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na>Mg>Al。 4．根据氧化产物的价态高低判断 同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。 例如：2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3　Fe＋Seq \o(=====,\s\up17(△))FeS 氧化性：Cl2>S。 判断还原剂还原性的原理类似。 ◆[典例示范] [例1]　某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。 (1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是　________　。 (2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为　________　。 (3)根据上述反应可推知　________　。 a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4 b．氧化性：H3AsO4＞KBrO3 c．还原性：AsH3>X d．还原性：X>AsH3 (4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目： [解题指南]　解答本题注意以下两点： (1)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物；还原剂的还原性大于还原产物； (2)利用得失电子数目相等或者化合价升降相等对氧化还原反应进行配平。 [解析]　(1)已知KBrO3为得电子物质，故其化合价一定降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As的化合价为－3价，反应后变为含＋5价As的H3AsO4，故还原剂为AsH3。 (2)0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，故1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应从＋5价降为0价，故另一物质为Br2。 (3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物，故选a、c。 (4)因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知，可直接进行配平。 As：－3价→＋5价　升8价 Br：＋5价→0价　降5价 根据化合价升降相等，在AsH3前配化学计量数5，在KBrO3前配化学计量数8，在Br2前配化学计量数4，再根据K原子守恒，K2SO4应在生成物中，化学计量数为4；则H2SO4应在反应物中，化学计量数为4；H2O在生成物中，化学计量数为4；配平后用单线桥标出电子转移方向和数目。 ◆[学以致用] 1．已知：①2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；②Cl2＋2FeCl2===2FeCl3；③2KI＋2FeCl3===2KCl＋I2＋2FeCl2。则下列判断正确的是(　　) A．氧化性：MnOeq \o\al(－,4)＞Fe3＋ >Cl2 B．还原性：Cl－＞I－＞Fe2＋＞ I2 C．Fe3＋只有氧化性，Fe2＋只有还原性 D．由信息推测：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 反应可以进行 解析：D　[根据在同一个氧化还原反应中有氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，故①2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O氧化性：MnOeq \o\al(－,4)＞Cl2，还原性：Cl－>Mn2＋； ② Cl2＋2FeCl2===2FeCl3氧化性：Cl2> Fe3＋，还原性：Fe2＋＞Cl－； ③2KI＋2FeCl3===2KCl＋I2＋2FeCl2氧化性：Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋，据此分析： A．由分析可知：氧化性：MnOeq \o\al(－,4)＞Cl2> Fe3＋，错误； B．由分析可知：还原性：I－＞Fe2＋> Cl－＞I2，B错误； C．Fe3＋处于铁的最高价故只有氧化性，Fe2＋处在中间化合价，故既有还原性又有氧化性，C错误； D．由信息推测：Cl2的氧化性强于I2，故反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2符合氧化还原反应进行的强弱规律可以进行，D正确；故答案为：D。] 氧化还原反应的基本规律及其应用 内容 应用 守恒 规律 还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数＝氧化剂化合价降低总数＝还原剂化合价升高总数＝转移电子总数 氧化还原反应方程式的配平和相关计算 强弱规律 在同一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物 比较物质间氧化性、还原性的强弱 先后规律 多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原；多种还原剂与一种氧化剂相遇，还原性强的首先失电子被氧化 判断物质的稳定性和反应顺序 价态规律 价态归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态，即“只靠拢，不交叉” 判断物质的氧化性、还原性 [典例示范] [例2]　一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3＋NO―→N2＋H2O(未配平)。在该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为(　　) A．2∶3　 B．3∶2　　 C．4∶5　 D．5∶6 [解析]　在氧化还原反应中，得失电子数目相等。NH3中N的化合价为－3价，反应后变为0，作还原剂被氧化；NO中N的化合价为＋2价，反应后变为0，作氧化剂被还原。为保持得失电子数目相等，则应为2个NH3和3个NO反应，所以被氧化与被还原的氮原子的原子个数比为2∶3。 [答案]　A ◆[学以致用] 2．2020年8月初，黎巴嫩首都贝鲁特港口发生大规模爆炸，该爆炸是由于储存在仓库的2750吨硝酸铵引起的。已知爆炸时硝酸铵按下式分解：4NH4NO3===3N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑，则该反应中被氧化和被还原的N原子数之比为(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1 解析：A　[在4NH4NO3===3N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑的反应中，反应前有四个－3价的氮原子，化合价升高被氧化，四个＋5价的氮原子化合价降低被还原，则该反应中被氧化和被还原的N原子数之比为1∶1，故选：A。] 　2020年，全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情，全球200多个国家都发现了确诊病例，根据国家卫健委高级别专家组成员李兰娟院士在记者会上透露酒精、含氯的消毒剂(如“84”消毒液)均可有效灭活病毒。“84”消毒液是一种高效消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO，Cl为＋1价)是无色或淡黄色液体，且具有刺激性气味。 (1)洁厕灵的主要成分为HCl，“84”消毒液和洁厕灵不能混用。混用会发生反应生成氯气和NaCl，造成中毒现象。请写出该反应的化学方程式。并分别用单线桥法和双线桥法表示电子转移。 (2)利用氧化还原反应的知识结合氯元素的价态分析“84”消毒液和洁厕灵的主要成分具有哪些性质？ (2)NaClO中Cl为＋1价，处于氯的中间价态，既有氧化性又有还原性；HCl中Cl为－1价，处于氯的最低价态，只有还原性。 1．在氧化还原反应中，一定有元素化合价发生变化。关于氧化还原反应，下列说法正确的是(　　) A．被氧化的物质是还原剂 B．氧化剂被氧化，还原剂被还原 C．失去电子，化合价降低的物质是还原剂 D．氧化剂失去电子，化合价升高 解析：A　[还原剂应是被氧化的物质，所以A项正确；氧化剂被还原，还原剂应被氧化，所以B项错误；还原剂应失电子、化合价升高，所以C项错误；氧化剂应得电子、化合价降低，所以D项错误。] 2．下列变化中，一定要加入适当的还原剂才能实现的是(　　) A．KMnO4―→MnO2 B．HCl―→Cl2 C．Fe2O3―→Fe D．CaO―→CaCO3 解析：C　[需加还原剂才能实现的变化，应该是反应后元素的化合价降低的变化。A项中锰元素由＋7价变化到＋4价，可另加还原剂实现此变化，但也可以是KMnO4受热分解，不一定要另加还原剂，B项中氯元素化合价升高，D项中化合价没有变化，都不合题意。C项中Fe2O3转化为Fe要用还原剂，如CO。] 3．大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎，又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。 氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(　　) A．CaH2既是氧化剂，又是还原剂 B．H2既是氧化产物，又是还原产物 C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂 D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1 解析：B　[A项，锌失去电子，氢元素得到电子，错误；B项，氯酸钾中氯元素由＋5价降低到0价，得到5个电子，HCl中氯元素由－1价升高到0价，失去5个电子，正确；C项，2 mol铁失去6 mol电子，3 mol氯气得到6 mol电子，错误；D项，1 mol铜失去2 mol电子，硝酸得到2 mol电子，错误。] 5．《资治通鉴》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛，陈宣帝太建九年，齐后妃贫苦，至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。在下列反应中： K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O (1)　________　元素被氧化，　________　是氧化剂。 (2)　________　是氧化产物，　________　发生氧化反应。 (3)在参加反应的盐酸中，起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为　________________　。 (4)该反应中每生成3分子Cl2转移电子数为　________　个。 解析：(1)反应中氯元素的化合价由－1价升高到0价，被氧化；K2Cr2O7中铬元素的化合价由＋6价降低到＋3价，被还原，K2Cr2O7作氧化剂。(2)HCl―→Cl2，氯元素化合价升高，发生氧化反应，Cl2为氧化产物。(3)14个HCl分子参加反应，有6个HCl分子被氧化，生成3个Cl2分子，另外8个HCl分子起酸性作用，所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8＝3∶4。(4)氯元素的化合价由－1价变到0价，故生成3个Cl2分子转移电子数为3×2×[0－(－1)]＝6个。 答案：(1)氯　K2Cr2O7　(2)Cl2　HCl　(3)3∶4 (4)6 [课堂小结] 1．氧化性、还原性的比较依据 (1)某一个氧化还原反应中eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(氧化性：氧化剂＞氧化产物,还原性：还原剂＞还原产物))； (2)金属或非金属活动性顺序； (3)反应条件； (4)产物的价态。 2．氧化还原反应的基本规律：守恒规律、强弱规律、先后规律、价态规律。 $$