1.3.3氧化剂和还原剂 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

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摘要:

该高中化学课件以“碘钟实验”为情境导入,巧妙串联氧化还原反应的核心概念,从现象观察到原理分析层层递进,通过旧知回顾、反应本质剖析与典型例题训练,构建起“宏观现象—微观本质—符号表达”的学习支架,帮助学生建立清晰的认知路径。 其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究,如用碘钟实验激发兴趣,引导学生从得氧失氧、化合价变化和电子转移三个视角理解氧化还原本质,体现“三重表征”思维方法。在“常见氧化剂还原剂表格”中,通过对比Fe³⁺/Fe²⁺、I⁻/I₂等实例强化物质性质与用途的关联,提升学生证据推理能力。此设计既助力学生形成结构决定性质的化学观念,又培养其解决真实问题的能力,教师可借此优化教学逻辑,学生则能实现知识迁移与素养进阶。

内容正文:

氧化剂和还原剂 碘钟实验 为什么“无色溶液”反复跳色呢 ab反应中过氧化氢起什么作用? 第二课时 氧化剂和还原剂 旧知回顾 从得氧和失氧角度 从化合价的角度 从电子转移的角度 宏观 宏观表征 微观本质 氧化反应 还原反应 得氧 化合价升高 失去电子 被氧化 失氧 化合价降低 得到电子 被还原 物质名称 一、氧化剂和还原剂的概念 还原剂 氧化剂 高温 2CuO + C 2Cu + CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 失电子,化合价升高,发生氧化反应 得电子,化合价降低,发生还原反应 氧化剂:元素化合价降低,即得到电子(或电子对偏移)的物质。 还原剂:元素化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。 还原性:物质失去电子的能力 氧化性:物质得到电子的能力 5 还原剂 氧化剂 e- 失电子 (或电子对偏离) 的物质 得电子 (或电子对偏向) 的物质 2Na+Cl2 2NaCl 2e- Cl2 + H2 2HCl 还原剂 氧化剂 还原剂 氧化剂 2e- 一、氧化剂和还原剂的概念 二、氧化产物和还原产物的概念 还原剂 氧化剂 高温 2CuO + C 2Cu + CO2↑ +2 -2 0 0 +4 -2 氧化产物 还原产物 氧化产物:还原剂在反应中失去电子(或电子对偏离)后被氧化得到的生成物 还原产物:氧化剂在反应中得到电子(或电子对偏向)后被还原得到的生成物 7 总结梳理 失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应 升失氧、降得还、 若说剂、两相反! 8 例题1 ① O2 + 2H2 = 2H2O ② 2HgO = 2Hg + O2↑ ③WO3 + 3H2 = W+ 3H2O 指出下列反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 点燃 高温 还原产物 氧化产物 氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物 氧化剂、还原剂 【总结】判断依据:化合价的升降 氧化剂 还原剂 氧化产物、还原产物 9 例题2 (1)2H2S+SO2===3S↓+2H2O 氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是____,还原产物是_____。 (2)H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O 氧化剂是_____,还原剂是_____;氧化产物是_____,还原产物是____。 (3)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O 氧化剂是_______,还原剂是______;氧化产物是____,还原产物是_______。 SO2 H2S S S H2O2 Fe2+ Fe3+ H2O KMnO4 H2O2 O2 MnSO4 10 三、常见的氧化剂和还原剂 判断物质是氧化剂或还原剂 【学生活动】在一个坐标图里,根据物质之间的转化途径,画出表格中C、Fe、Mn元素的核心元素-化合价二维图 三、常见的氧化剂和还原剂 判断物质是氧化剂或还原剂 【学生活动】在一个坐标图里,根据物质之间的转化途径,画出表格中C、Fe、Mn元素的核心元素-化合价二维图 三、常见的氧化剂和还原剂 ①活泼性较强的非金属单质: F2、Cl2、Br2、I2、O2等 常见的氧化剂: 四大氧化剂:Fe3+、MnO4-、ClO-、NO3-(H+) 存在化合价能降低的元素 ②变价元素的高价态化合物。 a.某些酸:如浓H2SO4、HNO3、HClO、HClO2、HClO3、HClO4、HBrO、 HBrO2、HBrO3、HBrO4、HIO3、H5IO6、HIO2、HIO等; b.某些氧化物、过氧化物:如MnO2、NO2、H2O2、Na2O2、KO2、Fe2O3、 PbO2等; c.某些盐:如KMnO4、K2MnO4、FeCl3、NaClO、K2Cr2O7、K2CrO4、NaClO、 Fe3+、Ag+、Cu2+、KClO4、KClO3等。 三、常见的氧化剂和还原剂 三、常见的氧化剂和还原剂 三、常见的氧化剂和还原剂 常见的还原剂: 四大还原剂:Fe2+、I-、S2-、SO32- 存在化合价能升高的元素 ①活泼的金属单质:如Al、Fe、Zn、Na、Li、K、Ca、Mg等。 ②某些非金属单质:如H2、S、C、S2、P等。 ③变价元素的低价态化合物。 a.某些氧化物:如CO、SO2、H2O2、NO等; b.某些氢化物:如HCl、H2S、H2C2O4、H2SO3 、HCN、HSCN等; c.某些盐:如KI、Na2S、FeCl2、ClO-、NaH 、CaH2等。 16 三、常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 对应还原产物   还原剂 对应氧化产物 Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fe3+ 浓H2SO4 SO2 SO2、S2 SO3、SO2 H2O2 H2O H2O2 O2 KMnO4(H+)紫红色、MnO2 黑色 Mn2+ H2C2O4 CO2 K2Cr2O7(H+) 橙红色 K2CrO4黄色 Cr3+绿色 I- I2 (淀粉遇碘变蓝) O2 O2- CO、C CO2 浓HNO3 NO2 S2-、H2S S(黄色沉淀) 稀HNO3 NO NH3 N2、NO ClO-、Cl2 Cl- Cl- ClO-、Cl2 四、氧化性与还原性 实验探究:探究物质的氧化性或还原性 过氧化氢(H2O2)中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-1价。过氧化氢是否具有氧化性或还原性?请你设计实验验证自己的推测。 研究思路 预测性质 寻找与之发生氧化还原反应的物质 实验 还原性与氧化性 物质选用是否环保、化学反应效率、实验现象是否明显 三、常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 对应还原产物   还原剂 对应氧化产物 Fe3+ (黄色) Fe2+ (浅绿色) Fe2+ Fe3+ 浓H2SO4 SO2 SO2、S2 SO3、SO2 H2O2 H2O H2O2 O2 KMnO4(H+)紫红色、MnO2 黑色 Mn2+ H2C2O4 CO2 K2Cr2O7(H+) 橙红色 K2CrO4黄色 Cr3+绿色 I- I2 (淀粉遇碘变蓝) O2 O2- CO、C CO2 浓HNO3 NO2 S2-、H2S S(黄色沉淀) 稀HNO3 NO NH3 N2、NO ClO-、Cl2 Cl- Cl- ClO-、Cl2 四、氧化性与还原性 实验探究:探究物质的氧化性或还原性 1.过氧化氢(H2O2)还原性的验证 实验目的:验证过氧化氢具有还原性(不同pH环境下) 实验用品:过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、试管、胶头滴管。 1 在三支试管中分别加入5mL高锰酸钾溶液 2 向试管①中滴加5滴稀硫酸酸化 试管②加入同等体积的水 向试管③中滴加5滴稀氢氧化钠溶液碱化 3 向三支试管中分别滴加5滴过氧化氢溶液,振荡并观察现象 现象 制造酸性环境和碱性环境 四、氧化性与还原性 实验探究:探究物质的氧化性或还原性 实验前 实验① 实验② 实验③ 结论:过氧化氢具有还原性,且环境不同,产物不同 【NB虚拟实验】过氧化氢氧化性、还原性的研究 https://s.nobook.com/index.html#/?id=97079 ①:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O ②:2KMnO4+3H2O2 = 2KOH + 2MnO2 + 2H2O + 3O2↑ ③: 2KMnO4 + 3H2O2 = K2MnO4 + 2KOH + 2H2O+3O2↑ 中性 酸性 碱性 MnO2 黑色沉淀 K2MnO4(aq) 浅绿色 三、常见的氧化剂和还原剂 氧化剂 对应还原产物   还原剂 对应氧化产物 Fe3+ (黄色) Fe2+ (浅绿色) Fe2+ Fe3+ 浓H2SO4 SO2 SO2、S2 SO3、SO2 H2O2 H2O H2O2 O2 KMnO4(H+)紫红色、MnO2 黑色 Mn2+ H2C2O4 CO2 K2Cr2O7(H+) 橙红色 K2CrO4黄色 Cr3+绿色 I- I2 (淀粉遇碘变蓝) O2 O2- CO、C CO2 浓HNO3 NO2 S2-、H2S S(黄色沉淀) 稀HNO3 NO NH3 N2、NO ClO-、Cl2 Cl- Cl- ClO-、Cl2 四、氧化性与还原性 实验探究:探究物质的氧化性或还原性 1.过氧化氢(H2O2)氧化性的验证 实验目的:验证过氧化氢具有氧化性 实验用品:氯化亚铁溶液、过氧化氢溶液、碘化钾溶液、稀硫酸、硫氰化钾溶液、淀粉溶液、水 1 向试管①中加入5mL氯化亚铁溶液 试管②中加入5mL氯化亚铁溶液 向试管③中滴加5滴稀氢氧化钠溶液碱化 2 加入1mL硫酸进行酸化和1mL硫氰化钾 加入1mL的水和1mL硫氰化钾 加入碘化钾溶液和淀粉 3 加入过氧化氢溶液 加入过氧化氢溶液 加入过氧化氢溶液 现象 显色剂 四、氧化性与还原性 实验探究:探究物质的氧化性或还原性 实验前 实验①和实验② 实验③之前 实验③ 结论:过氧化氢具有氧化性,且酸性情况下氧化性更强 【NB虚拟实验】过氧化氢氧化性、还原性的研究 https://s.nobook.com/index.html#/?id=97079 ①:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ③:H₂O₂ + 2I⁻ + 2H⁺ = I₂ + 2H₂O 高价氧化,低价还,中间价态两边转 只判断氧化性、还原性的有无,不能判断性质强弱! 【例1】:Fe3+、Fe2+、H+、S、S2-、I- 只有氧化性的是 , 只有还原性的是 , 既有氧化性,又有还原性的 。 Fe3+、H+ S2-、I- Fe2+、S 例题3 物质的氧化性或还原性强弱比较 四、氧化性与还原性 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。 失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应 > > 氧化性: 氧化剂___氧化产物 还原性: 还原剂___还原产物 注意:比较什么性,找什么剂,产物之性小于剂 “两强两弱”规律 ①I2+SO2+2H2O= = = H2SO4+2HI ③2FeCl2+Cl2 = = = 2FeCl3 ②2FeCl3+2HI = = = 2FeCl2+2HCl+I2 氧化性:I2 > H2SO4 还原性:SO2 > HI 氧化性:Cl2 > FeCl3 还原性:FeCl2 > FeCl3 氧化性:FeCl3 > I2 还原性:HI > FeCl2 比较下列物质的氧化性、还原性强弱: 例题4 例题5 常温下,发生下列反应: ①16H++10Cl-+ MnO4- ===2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ③2Br-+Cl2===Br2+2Cl- 根据上述反应,可得知相关微粒氧化性由强到弱的顺序是____________________。 MnO4- > Cl2 > Br2 > Fe3+ 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较 特点:上左下右可反应,隔之越远越易行 2.单强离弱——金属单质还原性越强,其阳离子的氧化性越弱;非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。 1.金属单质越活泼,其还原性越强;非金属单质越活泼,其氧化性越强 “单强离弱,单弱离强”规律 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:价态归中规律 在归中反应中,价态变化遵循“高价+低价→中间价”的规律。中间价可以相同也可以不同,但不能交叉。 高价降,低价升,只靠拢,不交叉,最多到同价 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:歧化反应规律 在歧化反应中,元素价态变化遵循“中间价→高价+低价”的规律。抓住这一规律,是分析歧化反应的关键。 相邻价态不反应:HCl与Cl2不反应 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:反应先后规律 ①某种氧化剂与多种还原剂接触时,还原性较强的物质先反应; ②某种还原剂与多种氧化剂接触时,氧化性较强的物质先反应。 如还原性强弱Br-<Fe2+<I- ,当氯气同时与这三个离子发生还原反应时,反应顺序为I- 、Fe2+ 、Br- 浓度问题 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:不同条件 同一物质在不同的条件下,其氧化性/还原性会有所不同。 (1)温度:①氧化性:浓硫酸(热)>浓硫酸(冷); ②还原性:浓盐酸(热)>浓盐酸(冷)。 (2)浓度:HNO3(浓) > HNO3(稀) (3)pH: ①中性环境中 不显氧化性,酸性环境中 显强氧化性; ②KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性) “条件影响”规律 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:反应条件 反应条件越简单,说明反应越容易发生,说明物质的氧化性/还原性越强 2KMnO4 + 16HCl(浓) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑ MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 氧化性:_____________________________ KMnO4>MnO2 我举个例子 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:化合价升高 同一还原剂被不同的氧化剂氧化时,元素化合价升的越高,说明氧化剂的氧化性越强 我举个例子 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + S FeS 氧化性:__________ 点燃 △ Cl2 > S 四、氧化性与还原性 物质的氧化性或还原性强弱比较:化合价降低 同一氧化剂被不同的还原剂还原时,元素化合价降的越低,说明还原剂的还原性越强 我举个例子 Cu + 2Fe3+ ==== Cu2+ + 2Fe2+ 3Zn + 2Fe3+ ==== 3Zn2+ + 2Fe 还原性:__________ Zn > Cu 五、氧化还原反应的应用 【提问】为什么“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用? 五、氧化还原反应的应用 燃料的燃烧 光合作用 钢铁的锈蚀 食物的腐败 有的反应是有益于人类活动的 有的反应对人类活动是有害的 五、氧化还原反应的应用 目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图1-17)。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, (1)请写出上述反应的化学方程式 (2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。 如果是,请指出反应中的氧化剂和还原剂。 (3)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用?请查阅资料了解氧化还原反应在生产和生活中应用的其他具体事例,与同学讨论你对氧化还原反应价值的认识。 2CO + 2NO = 2CO2 + N2 随堂练习 (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作氧化剂(  ) (3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂(  ) (4)还原剂失去电子具有氧化性(  ) (5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性(  ) (6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性(  ) (7)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化(  ) (8)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质(  ) (9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物(  ) 判断正误 × √ × × × × × × × 40 谢谢聆听 Lavf58.20.100 $

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