1.3 第2课时 氧化剂和还原剂-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

第2课时　氧化剂和还原剂 课标要点 学科素养 氧化剂与还原剂 能找出反应中的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，培养宏观辨识与微观探析核心素养 物质氧化性和还原性强弱的比较 通过对物质氧化性、还原性强弱比较的学习，进一步提升知识概括水平 (见学生用书P27)　　 　 知识点一　氧化剂和还原剂 1．氧化剂与还原剂 (1)氧化剂：氧化还原反应中__得到__电子(或电子对__偏向__)的物质。 (2)还原剂：氧化还原反应中__失去__电子(或电子对__偏离__)的物质。 2．氧化产物与还原产物 (1)氧化产物：化合价__升高__的元素所在的产物，即__氧化__反应得到的物质。 (2)还原产物：化合价__降低__的元素所在的产物，即__还原__反应得到的物质。 3．氧化性与还原性 (1)氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。 (2)还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。 4．常见的氧化剂和还原剂 物质 分类 实例 常见 氧化剂 活泼非金属单质 卤素单质、O2、S等 某些阳离子 __H＋、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋__等 含较高价态 元素的物质 某些含氧化合物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等 氧化性酸：浓硫酸、硝酸 某些盐：KMnO4、KClO3、FeCl3等 常见 还原剂 活泼金属单质 Na、Mg、Al、Zn等 非金属单质 H2、C、P等 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：Na2S、FeCl2等 【提醒】①在反应中，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，即电子守恒。 ②金属单质只能是还原剂，而非金属单质可以是氧化剂，有的也可以是还原剂。 知识点二　生产、生活中的氧化还原反应 1．正面影响：金属的__冶炼__、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等。 2．负面影响：易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的__锈蚀__等。 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。 探本思辨 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。(　×　) (2)非金属单质在反应中只能为氧化剂。(　×　) (3)在同一反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质。(　×　) (4)在氧化还原反应中，金属单质作为反应物时一定是还原剂。(　√　) (5)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，只有银白色物质析出。(　√　) 2．工业上高温炼铁的反应原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，下列说法正确的是(　D　) A．该反应是置换反应 B．Fe是还原剂 C．CO2是还原产物 D．CO是还原剂 【解析】该反应中，两种反应物都是化合物，不属于置换反应，A不正确；反应中，Fe是反应产物，Fe元素由＋3价降为0价，则Fe是还原产物，B不正确；CO是还原剂，则CO2是氧化产物，C不正确；CO转化为CO2，C元素由＋2价升高到＋4价，则CO是还原剂，D正确。 3．2024·东海中学高一下列反应中，H2O是还原剂的是(　D　) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2 B．Cl2＋H2O===HCl＋HClO C．NaH＋H2O===H2＋NaOH D．2F2＋2H2O===4HF＋O2 【解析】反应中元素的化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，A错误；反应中水中H和O元素的化合价均未发生变化，水既不是氧化剂，也不是还原剂，B错误；H2O中H元素由＋1价部分降低到0价，水是氧化剂，C错误；水中O元素的化合价升高，被氧化，水是还原剂，D正确。 (见学生用书P28)　　 　类型一　氧化还原反应中的基本概念 1．氧化还原反应基本概念间的关系 2．氧化还原反应中的易错点 (1)在氧化还原反应中，若有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。在氧化还原反应中，同种元素之间也能发生氧化还原反应，如反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，被氧化与被还原的元素均是氯元素。 (2)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂。在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，但氧化剂和还原剂可以是不同种物质，也可以是同一种物质，有的反应物中元素化合价反应前后没有变化，该反应物既不是氧化剂也不是还原剂。 例题　分析下列反应并按要求填空。 (1)2Fe＋3Cl22FeCl3 氧化剂是__Cl2__，还原剂是______Fe__；发生氧化反应的是__Fe__，发生还原反应的是__Cl2__。 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 氧化剂是__KMnO4__，还原剂是__KMnO4__；被氧化的元素是__氧元素__，被还原的元素是__锰元素__。 (3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 氧化剂是__SO2__，还原剂是__H2S__；发生氧化反应的是__H2S__，被还原的元素是__SO2中的硫元素__。 【解析】解题关键是正确标出各元素的化合价，根据化合价的升降和氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的概念进行分析、解题。如2Fe＋3Cl22FeCl3反应中，e→，Fe失去电子，Fe是还原剂，铁元素被氧化，Fe发生氧化反应；→，Cl2得到电子，Cl2是氧化剂，氯元素被还原，Cl2发生还原反应。 1．反应2Mg＋CO22MgO＋C中，还原剂是(　A　) A．Mg　　　　　　　B．CO2 C．MgO D．C 【解析】该反应中，镁元素化合价由镁单质中0价升高到氧化镁中＋2价，因此Mg失电子，是还原剂，碳元素由二氧化碳中的＋4价降低到碳单质中的0价，因此二氧化碳得电子，是氧化剂，A正确。 2．下列反应中，水是氧化剂的是(　C　) A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B．CO2＋H2O===H2CO3 C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D．2H2＋O2===2H2O 【解析】该反应中，水中氢、氧元素化合价均未变化，不是氧化剂，也不是还原剂，A错误；该反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；反应中钠元素化合价升高，钠是还原剂，氢元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，水是氧化剂，C正确；该反应中水为生成物，不是氧化剂也不是还原剂，D错误。 3．2024·普陀中学高一下列变化过程中，加入还原剂才能实现的是(　B　) A．NO→NO2 B．Fe3＋→Fe2＋ C．HCO→CO D．Cu→Cu2＋ 【解析】物质中元素化合价降低时，被还原，若自身无法转化，则需要加入还原剂才能实现。NO→NO2转化过程中N元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂，A不符合题意；Fe3＋→Fe2＋转化过程中Fe元素化合价降低，需加入还原剂，B符合题意；HCO→CO转化过程中无元素化合价的升降，C不符合题意；Cu→Cu2＋转化过程中，Cu元素化合价升高，被氧化，需加入氧化剂，D不符合题意。 类型二　氧化性和还原性的强弱比较 【情境】 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在催化剂的作用下转化成无毒的CO2和N2。涉及化学反应： ①2NO＋2CO2CO2＋N2 ②2NO＋O2===2NO2 【讨论】 (1)反应①②是否是氧化还原反应？NO在反应①②中是氧化剂，还是还原剂？ 【答案】都是氧化还原反应。反应①中的NO是氧化剂；反应②中的NO是还原剂。 (2)反应①②中反应物都含有NO，在这两个反应中NO分别体现什么性质？ 【答案】反应①中NO体现氧化性；反应②中NO体现还原性。 (3)比较NO、O2和CO2的氧化性强弱。 【答案】氧化性由强到弱的顺序是O2>NO>CO2。 【总结】 1．同一反应“强制弱” 较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成较弱还原性的还原产物和较弱氧化性的氧化产物。 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判断 如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，则金属还原性：Fe>Cu。 特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。 3．根据反应结果判断(产物的价态) 同一物质在相同条件下被不同氧化剂氧化，被氧化的程度越大，对应氧化剂的氧化性越强。如2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2>S。 4．从反应所需条件和反应的剧烈程度判断 一般地，同一氧化剂(或还原剂)与不同还原剂(或氧化剂)反应时，反应条件要求越低，反应越剧烈，对应还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强。如MnO2、KMnO4分别与浓盐酸反应： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 则氧化性：KMnO4>MnO2。 例题　2024·缙云中学高一在常温下发生下列反应： ①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ ③2B－＋Z2===B2＋2Z－ 根据上述反应，判断下列结论中错误的是(　B　) A．溶液中可能发生反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－ B．Z2在①③反应中是还原剂 C．氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3＋ D．X2＋是XO的还原产物 【解析】①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O中，Z元素的化合价升高，X元素的化合价降低；②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－中，A元素的化合价升高，B元素的化合价降低；③2B－＋Z2===B2＋2Z－中，B元素的化合价升高，Z元素的化合价降低。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：XO>Z2>B2>A3＋，可发生反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－，A、C正确；①中Z2是氧化产物，③中Z元素的化合价降低，Z2是氧化剂，B错误；①中XO中X得到电子被还原生成X2＋，则X2＋是XO的还原产物，D正确。 1．从硫元素的化合价判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是(　A　) A．Na2S　　　　　　　 B．S C．SO2 D．H2SO4 【解析】硫化钠中硫元素的化合价处于最低价态，该物质中的硫元素只有还原性，不能表现氧化性，A项正确；硫单质中硫元素的化合价处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B项错误；二氧化硫中硫元素的化合价为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，C项错误；硫酸中硫元素的化合价为＋6价，处于最高价态，该物质中的硫元素只能表现氧化性，D项错误。 2．根据下列反应判断氧化剂的氧化性由强到弱的顺序正确的是(　C　) ①Br2＋2KI===I2＋2KBr ②2FeBr3＋2HI===I2＋2FeBr2＋2HBr ③2FeBr2＋Br2===2FeBr3 A．Br2>I2>Fe3＋ B．Fe3＋>Br2>I2 C．Br2>Fe3＋>I2 D．I2>Fe3＋>Br2 【解析】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据反应①可知氧化性：Br2＞I2，根据反应②可知氧化性：Fe3＋＞I2，根据反应③可知氧化性：Br2＞Fe3＋，综上所述，氧化性：Br2>Fe3＋>I2。 3．2024·玉环中学高一金属钛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(TiO2)]是地壳中钛矿石中的一种，目前，大规模生产钛的方法如下： 第一步，让金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制得四氯化钛(TiCl4)。 TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。 第二步，在氩气氛围中加热，使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。 TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。 (1)制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应？__是__(填“是”或“否”)。 (2)试比较Cl2、TiCl4、Ti三种物质氧化性的强弱：__Cl2＞TiCl4＞Ti__(用“>”连接)。 【解析】(1)第一步反应中C元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低，第二步反应中Mg元素的化合价升高，Ti元素的化合价降低，都为氧化还原反应。(2)由第一步反应可知氧化性：Cl2＞TiCl4，由第二步反应可知氧化性：TiCl4＞Ti，则三种物质氧化性的强弱顺序是Cl2＞TiCl4＞Ti。 课 堂 检 测 1．下面是一张关于氧化还原反应的插图： 由图可知，在该反应中是(　B　) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 【解析】分析图示知，A在反应中失去电子，是还原剂，故B正确。 2．已知：Cl2＋H2O2===2HCl＋O2，下列说法正确的是(　B　) A．Cl2发生氧化反应 B．H2O2是还原剂 C．O2是还原产物 D．n(氧化产物)∶n(还原产物)＝2∶1 【解析】Cl2中Cl元素化合价降低，Cl2是氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；H2O2中O元素化合价升高，H2O2是还原剂，B正确；H2O2中O元素化合价升高，被氧化，生成的O2为氧化产物，C错误；HCl为还原产物，O2为氧化产物，故n(氧化产物)∶n(还原产物)＝1∶2，D错误。 3．已知M2O＋3S2－＋14H＋===2M3＋＋3S↓＋7H2O，则M2O中M元素的化合价为(　D　) A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋6 【解析】该反应是离子反应型的氧化还原反应，由电荷守恒可以得到式子：－x＋3×(－2)＋14＝2×3，x＝2，设M2O中M元素的化合价为y，则有－2×7＋2y＝－2，y＝＋6，故D正确。 4．CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3＋的催化作用下可生成CuCl2(过程如图所示)。下列说法不正确的是(　C　) A．Fe3＋可循环使用 B．过程Ⅰ的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ C．过程Ⅱ中的氧化剂为Fe2＋ D．该过程的总反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O 【解析】根据图示可知，过程Ⅰ的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，过程Ⅱ的反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。由过程Ⅰ、Ⅱ知Fe3＋反应后生成Fe2＋，Fe2＋又被氧化生成Fe3＋，所以Fe3＋可循环使用，过程Ⅱ中Fe2＋→Fe3＋，铁元素的化合价升高，O2→H2O，氧元素的化合价降低，Fe2＋被氧气氧化，氧化剂为O2，由过程Ⅰ、Ⅱ中反应可得总反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O，综上分析，C错误。 5．2024·浦江中学高一某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。 已知该反应中H2O2只发生如下过程： H2O2→O2 (1)该反应中的还原剂是__H2O2__。 (2)该反应中，发生还原反应的过程是__H2CrO4__→__Cr(OH)3__。 (3)写出该反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 【答案】===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O 【解析】(1)H2O2中氧元素的化合价升高，因此H2O2是反应的还原剂。 (2)该反应中，发生还原反应的是氧化剂，氧化剂中有元素化合价的降低，根据题干给出的物质，有化合价变化的除了H2O2和O2，还有H2CrO4和Cr(OH)3，H2CrO4中铬元素的化合价是＋6价，Cr(OH)3中铬元素的化合价是＋3价，H2CrO4是反应物，Cr(OH)3是生成物。 (3)根据以上分析，配平得到反应的化学方程式为2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，3个 H2O2失去6个电子，2个 H2CrO4得到6个电子，单线桥法是从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 温馨说明：课后请完成高效作业6 学科网（北京）股份有限公司 $$