内容正文:
第2课时
氧化还原反应
任务一 认识物质的性质
活动1 请根据上节课学过的氧化还原反应的知识,分析以下反应的特征、实质和反应类型
CuSO4 + Zn = Cu +ZnSO4
+2
+2
0
0
请思考 观察上述反应中物质的变化特征,你能对反应物和生成物进行分类吗?
2
任务一 认识物质的性质
CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4
+2
+2
0
0
小结1
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
3
任务一 认识物质的性质
活动2请从氧化剂和还原剂的关系角度分析电子是怎么转移的?
小结2
还原剂
氧化剂
e-
还原剂失去的电子数
=氧化剂得到的电子数
具有
具有
生成
生成
还原性
氧化产物
氧化性
还原产物
4
任务一 认识物质的性质
活动3 基于元素的化合价,判断下列物质或离子是否具有氧化性或还原性。
KMnO4
Fe
Fe2+
+7
Mn
+7
+6
+4
+2
0
化合价有降低趋势,可能有氧化性
Fe
0
+2
化合价有升高趋势,可能有还原性
既可能有氧化性又可能有还原性
+2
0
+3
5
任务一 认识物质的性质
小结3
1.元素处于最高价,只具有氧化性
2.元素处于最低价,只具有还原性
3.元素处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性
高价氧化低价还,中间价态两边转
任务一 认识物质的性质
活动4 根据下列物质中所含元素的常见化合价,判断下列物质或离子的氧化性、还原性。
Cl2
浓硫酸(H2SO4)
HNO3
(元素的常见化合价:-1、0、+1、+5、+7)
(S元素的常见化合价:-2、0、+4、+6)
0
-1
(N元素的常见化合价:-3、0、+2、+4、+5)
+6
+5
I-
7
任务一 认识物质的性质
小结4 归纳中学化学中常见的氧化剂和还原剂
常见的氧化剂
O2
Cl2
浓硫酸
HNO3
MnO4-
Fe3+
……
常见的还原剂
Al
Zn
Fe
C
I-
Fe2+
……
H2
CO
任务二 氧化性、还原性强弱比较
方法一 根据氧化还原反应的方向判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱。
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强。
方法二:金属活动顺序
氧化还原性强弱判断
氧化性、还原性的强弱取决于反应过程中电子转移的难易,而非电子转移数的多少。
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。
如 2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe+S=FeS,
则氧化性:Cl2>S
方法三:根据反应结果判断(产物的价态) 判断氧化性、还原性的强弱
一般地,一组反应中,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越强。
MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+8H2O,
氧化性:KMnO4>MnO2
△
方法四:从反应所需条件和反应的剧烈程度判断氧化性、还原性的强弱
Na与冷水剧烈反应生成NaOH和H2;Mg与热水可反应生成Mg(OH)2和H2。
还原性:Na > Mg
己知反应:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI
判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是( )
A. I- > Fe2+> Cl- >SO2 B. Cl-> Fe2+> SO2 > I-
C. Fe2+>I- > Cl- > SO2 D. SO2>I- > Fe2+> Cl-
D
试判断下列物质Cl2、 Fe3+ 、I2 、SO2的氧化能力由强到弱的顺序是( )
Cl2 > Fe3+ > I2 > SO2
练一练
第3课时 氧化还原反应
任务二 氧化还原反应的应用
应用1 研究物质的性质
小结 研究氧化性或还原性的思路
预测性质
选取相反性质试剂
预测产物及现象
实验验证
观察或检验产物
15
任务二 氧化还原反应的应用
活动2 根据预测H2O2可能具有还原性,请从以下物质中选择试剂验证预测是否正确,并预测产物
【试剂】KMnO4酸性溶液、KI溶液、淀粉溶液
(还原剂)H2O2——————
(氧化剂)KMnO4——————
化合价升高
预测
化合价降低
预测
O2
低价锰化合物
5H2O2+2MnO4-+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
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任务二 氧化还原反应的应用
活动3 根据预测H2O2可能具有氧化性,请从以下物质中选择试剂验证预测是否正确,并预测产物
【试剂】KMnO4酸性溶液、KI溶液、淀粉溶液
KI溶液中加几滴淀粉
滴加H2O2溶液
观察到溶液变成蓝色,说明有I2生成
(还原剂)KI
I2
被氧化
H2O2具有氧化性
H2O2+ 2I— + 2H+ ==== I2+ 2H2O
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应用1
维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中获取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)
还原性
应用2
分析系列反应,你对盐酸的化学性质有了哪些新的认识?
(1)MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2+2H2O
(2)Zn+2HCl === ZnCl2+H2
(3)2HCl === Cl2 + H2
体现还原性、酸性
体现氧化性、酸性
既体现氧化性又体现还原性
还原性
氧化性
酸性
任务二 氧化还原反应的应用
应用3 实现物质的转化
活动4 汽车尾气会对环境和人们的身体健康产生危害,目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应
你知道发生了怎样的变化吗?你是如何分析得出的?
2CO + 2NO ====
催化剂
还原剂
氧化剂
+2
+2
+4
0
2CO2 + N2
20
应用3 实现物质的转化和获取能量
金属的冶炼
电镀
燃料的燃烧
光合作用
氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
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钢铁的锈蚀
食物的腐败
有的反应是有益于人类活动
有的反应对人类活动是有害的
有的反应是有益于人类活动的
迁移与应用
家庭中常用84消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为HCl)消毒和清洁。某品牌消毒液包装上的说明如下:
注意事项:
密封保存,请勿与洁厕灵同时使用
请根据所学知识,分析为什么消毒液不能与洁厕灵同时使用?
(提示:Cl2有毒)
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1、价态律
元素处于最低价:只有还原性,无氧化性
元素处于最高价:只有氧化性,无还原性
元素处于中间价态:既有氧化性又有还原性
例1 下列物质只具有氧化性的是( );只具有还原性的是( );即具有氧化性又具有还原性的是( )。
A. HCl B. Fe3+ C. Cl2 D. I- E. F2
BE
D
AC
氧化还原反应的规律
化合价只能判断氧化性、还原性的有无,无法判断其强弱。(化合价处于最高价态时,具有氧化性,但不一定具有强氧化性,如Na+;处于最低价态是具有还原性,但不一定有强还原性,如F-)
2、转化律
①同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时,高价态和低价态变成它们相邻的中间价态。
浓H2SO4与SO2不反应
例2 指出下列反应中的氧化产物和还原产物:
+5 -1 0 -1
⑵H2S + H2SO4(浓)= S ↓+ SO2↑ + 2H2O
-2 +6 0 +4
氧化产物和还原产物:Cl2
氧化产物: S
还原产物: SO2
-1 0 +1 +3 +5 +7
两头变中间
-2 0 +4 +6
两头变中间
⑴KClO3 + 6HCl = 3Cl2 ↑+ KCl + 3H2O
归中反应
②同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时,变成与该元素价态相邻的两端的价态—歧化反应)。
0 -1 +1
-1 0 +1 +3 +5 +7
中间变两头
Cl2 + H2O == HCl + HClO
例3、在氧化还原反应3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O中氧化剂和还原剂个数比( ) A、5:1 B、1:5 C、1:1 D、3:1
A
得电子的原子和失电子的原子个数比是( )
氧化产物和还原产物个数比( )
A
B
例5、在氧化还原反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O中氧化剂和还原剂个数比( )
A、5:1 B、1:5 C、1:1 D、3:1
B
例4、在氧化还原反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl中被氧化的氨分子与未被氧化的氨分子个数比是( )
A、1:6 B、 6:1 C、3:1 D、1:3
D
3. 先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化;
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。
例:把Fe-Al合金放入盐酸中,由于Al的还原性强于Fe,所以优先反应的是Al,当Al反应完后,剩余的盐酸才与Fe反应。
例.现有下列三个氧化还原反应存在:
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
若某溶液中有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-。 下列试剂中,可加入的试剂是
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
C
配平方法——化合价升降法:
氧化还原反应配平
例1: Fe2O3 + CO = Fe + CO2 练习:(1) F2 + H2O = HF + O2(2) Na + H2O = NaOH + H2↑
常规配平前后均可
例2: Cl2 + KOH(浓) = KCl + KClO3 + H2O练习:(3) Cl2 + KOH = KCl + KClO + H2O(4) S + NaOH(浓) = Na2S + Na2SO3 + H2O
(歧化反应)--逆向配平
例3: KI + KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + H2O练习:(5) S + 2H2SO4(浓) = 3SO2 ↑ + 2H2O
(归中反应)---正向配平
例4: MnO2 + HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑+ H2O 练习:(6) Cu + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O(7) KMnO4 + HCl(浓) = KCl + MnCl2 + Cl2↑+ H2O(8) FeSO4+ KMnO4+ H2SO4= Fe2(SO4)3+ K2SO4+ MnSO4+ H2O
一前一后配平
例5:缺项配平—化学方程式缺项配平和离子方程式缺项配平化学方程式缺项配平一般缺项为酸,碱,H2O, 离子方程式的缺项配平一般缺项为H+,OH-,H2O缺项配平步骤:
(1)配发生化合价变化的主要离子的系数
(2)前后电荷配平,补充离子或水 Cl2 + SO32-+ H2O = Cl-+ SO42- + 练习:(9) Fe2++ MnO4-+ = Fe3+ + Mn2+ + H2O
(10) MnO4— + Cl— + = Mn2+ + Cl2↑+ H2O
(11) Cr(OH)4 + ClO- + = CrO42-+ Cl- + H2O
(12) Ni2+ + H2PO2-+ = Ni + H2PO3 - +
缺项配平
H2O2+ Cr2(SO4)3+ = K2SO4+ K2CrO4+ H2O KMnO4 + KNO2 + = MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O
例6:一种物质中有多种元素价态发生变化 FeS + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O Cu2S + HNO3= Cu(NO3)2 + NO + H2SO4 + H2O 例7: Cu2S + HNO3 = Cu (NO3)2 + CuSO4 + NO2↑ NO↑+ H2O(当NO2与NO物质的量之比为1:1时)
整体配平
$