内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
1.3.3氧化还原反应规律的应用
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
核心素养目标
科学探究与创新意识:
通过探究不同物质氧化性、还原性强弱比较的实验方案设计与实施,经历 “提出问题 - 设计实验 - 分析推理 - 得出结论” 的科学探究过程,培养创新思维,尝试从新角度优化氧化还原反应相关探究实验 。
变化观念与平衡思想:
认识氧化还原反应中氧化性、还原性强弱随物质种类、反应条件变化的规律,理解氧化还原反应遵循的守恒、价态变化等平衡关系,形成动态、守恒的变化观念 。
宏观辨识与微观探析:
能从宏观上辨识不同物质在氧化还原反应中的氧化性、还原性表现,依据元素化合价变化,结合原子结构、电子转移等微观视角,理解物质氧化性、还原性强弱的本质,建立宏观现象与微观本质的联系 。
教学重难点
重点
氧化性、还原性强弱的判断依据与比较方法。
氧化还原反应遵循的守恒规律及应用。
氧化还原反应中物质反应先后顺序的判断方法。
难点
深度理解氧化性、还原性强弱与得失电子难易程度的关系,准确比较复杂情境下物质的氧化性、还原性强弱 。
精准判断氧化还原反应中多种氧化剂、还原剂并存时的反应先后顺序,分析反应过程与产物 。
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
课前导入
在化学的奇妙世界里,氧化还原反应时刻演绎着 “电子转移” 的精彩剧情。金属冶炼中,还原剂凭借还原性夺取金属化合物中的电子,将金属 “解放”;化工生产里,氧化剂依靠氧化性驱动反应,合成重要产品 。
我们已知氧化还原反应的本质是电子转移,也了解常见氧化剂、还原剂。但为何不同物质氧化性、还原性有强有弱?为何反应条件和产物有差异?面对多种氧化剂、还原剂共存时,谁又会 “率先反应”?
带着这些疑问,让我们深入探究 “氧化性、还原性强弱比较及氧化还原反应规律”。通过剖析反应本质、梳理规律,解锁氧化还原反应的 “秩序密码”,理解其在化学变化中的调控作用,感受化学规律对生产生活的指导价值 。
PART 01
物质的氧化性、还原性的比较
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
氧化性、还原性强弱比较的方法
1.根据氧化还原反应方程式比较
氧化剂 + 还原剂=还原产物 + 氧化产物
得到电子
失去电子
氧化性:氧化剂(反应物)>氧化产物(产物)
还原性:还原剂(反应物)>还原产物(产物)
氧化性、还原性强弱比较的方法
2.根据元素的活动性顺序比较
①非金属单质的氧化性越强,对应简单离子的还原性越弱;
单质易得电子,对应阴离子不易失电子(易得不易失)
(单质的氧化性逐渐减弱)
(阴离子的还原性逐渐增强)
F2
F-
Cl2
Br2
I2
S
Cl-
Br-
I-
S2-
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
氧化性、还原性强弱比较的方法
②金属单质的还原性越强,对应简单离子的氧化性越弱。
单质易失电子,对应阳离子不易得电子(易失不易得)
(单质的还原性逐渐减弱)
K
K+
Ca
Ca2+
Na
Na+
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
Mg2+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H+)
Cu2+
Hg2+
Ag+
(阳离子的氧化性逐渐增强)
氧化性、还原性强弱比较的方法
3.根据反应条件比较
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,如果氧化产物(或还原产物)中元素价态相同,则反应条件要求越低,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强。
氧化性:F2>Cl2
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
氧化性、还原性强弱比较的方法
某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性强弱的影响因素
→温度:
如热浓硫酸的氧化性强于冷浓硫酸的氧化性;热浓盐酸的还原性强于冷浓盐酸的还原性
→浓度:
如硝酸的浓度越大,其氧化性越强;浓盐酸的还原性强于稀盐酸
→酸碱性:
如KMnO4的氧化性随溶液酸碱性的增强而增强;在中性或碱性条件下几乎无氧化性,在酸性条件下具有较强的氧化性
氧化性、还原性强弱比较的方法
4.根据元素的价态比较
①不同种氧化剂将同种还原剂中相同元素氧化,生成物中该元素的价态越高,则氧化剂的氧化性越强。
氧化性:Cl2>S
②一般来说,对于同种元素,价态越高,物质的氧化性就越强;价态越低,物质的还原性越强。
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
PART 02
氧化还原反应的四个基本规律
守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
①原子守恒:
反应前后原子的种类和数目不变。
②得失电子守恒:
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,
宏观表现为化合价升高总数=化合价降低总数。
③电荷守恒:
离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数不变
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
价态规律
(1)价态高低规律
元素的价态与氧化性和还原性的关系
最高价态—只有氧化性(不一定具有强氧化性)
中间价态—即具有氧化性又具有还原性
最低价态——只具有还原性
若某物质由多种元素组成,其性质由这些元素性质综合体现,如HCl中H处于最高价态(+1价),Cl处于最低价态(-1价),故HCl既有氧化性,又有还原性
价态规律
(2)歧化规律
中间价态→高价态+低价态
具有多种价态的元素(氯、硫和氮元素等)均可发生歧化反应
3S+6KOH K2SO3+2K2S+3H2O
Δ
失去1×4e-
得到2×2e-
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
价态规律
(3)邻位转化规律(归中规律)
同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时,高价态→中间价态+低价态,即“只靠拢,不交叉”。如:
同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应(无中间价态),如浓H2SO4与SO2不反应,因为硫元素+6价、+4价之间没有中间价态
NaH+H2O= NaOH+ H2↑
得到1×e-
-1 +1 +1 0
价态规律
KClO3 + 6HCl = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O
+5 -1 -1 0
得到5×e-
失去5×e-
KClO3 + 6HCl = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O
+5 -1 -1 0
得到6×e-
失去6×e-
-1
0
+5
归中√
-1
0
+5
交叉×
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
强弱规律
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
(氧化性较强) (还原性较强)(还原性较弱) (氧化性较弱)
失去电子
得到电子
应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质
氧化性较强的氧化剂与还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物
优先规律
①同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化
如:把Fe-Mg合金放入稀盐酸中,Mg先反应,Mg反应完全后,Fe才发生反应。
②同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原
如:Fe与CuSO4、HCl的混合溶液反应时,Fe先与Cu2+反应,后与H+反应。
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
PART 03
课堂小结
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
PART 04
课堂练习
C
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
A
C
规化序的制化1律世备A方-的物氧强变H还顺在较律√+导还学的的优法素序刻对:下中还奇规规。歧原”活质性彩1指质控0的C规质。化+根用l化反的课”较、还化1后去原K先析较小K(电应反界绎反2,条氧生元律↑强价C受质-物时2先反.C的应子在解应的感。强判化)着C律用2化锁物转结通“H,,化O应较梳用l应的l弱子l律作较0性电中情件生在6物+失密价反制态=氧码还价的规态值据原产化4学理性备断氧中剧或归“质本堂秩O3氧移妙31比学质,物精应,规3+调性的1+弱原过理原解宜5律剖里+演弱化,-其适用
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THANKS
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