1.3.3氧化还原基本规律 课件- 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

1.3.3氧化还原反应的基本规律 [复习回顾] 氧化还原反应的定义：有电子转移的反应叫做氧化还原反应 特征及判断方法：化合价升降 本质：电子转移（包括电子得失、共用电子对偏移） 升失氧化还原剂 降得还原氧化剂 ne- 得到ne-,化合价降低，被还原 失去ne-,化合价升高，被氧化 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物 转移电子数 = 得电子数 = 失电子数 【思考与讨论】 目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。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活生产中应用的其他事例，与同学们讨论你对氧化还原反应价值的认识。 2CO ＋ 2NO === 2CO2＋ N2 +2 +2 +4 0 失去2e-×2，化合价升高，被氧化 得到2e-×2，化合价降低，被还原 氧化剂：NO 还原剂：CO 氧化产物：CO2 还原产物：N2 生活生产中的氧化还原反应 氧化还原反应在生活、 生产中既有正面影响， 也有负面影响，通过学习我们能够掌握化学反应的规律，就有可能做到趋利避害， 更好的为社会服务。 一、价态规律 1、高低规律 化合价 0 +4 +6 -2 浓H2SO4 SO2 S H2S 只有还原性 既有氧化性 又有还原性 只有氧化性 元素最高价态：只有氧化性 元素中间价态：既有氧化性又有还原性 元素最低价态：只有还原性 结论：高价氧化低价还 中间价态两边转 【注】 ①元素化合价处于最高价(最低价)时， 只有氧化性(还原性)， 但其氧化性(还原性)不一定强。 ②同一元素，价态越高不一定氧化性越强 课堂练习 1、在氧化还原反应中，下列各组物质均可作氧化剂的是(　　) A．Cl2、Fe3＋、Al B．Fe3＋、MnO4-、NO3- C．F－、I－、S2－ D．ClO4-、Mg、Fe2＋   B 一、价态规律 2、归中规律 同种元素的不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价符合“就近原则” “只靠拢、不交叉、就近变价” H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑+ 2H2O -2 +6 0 +4 得到 2e- 失去 2e- -2 0 +4 +6 × √ 一、价态规律 2、归中规律 同种元素的不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价符合“就近原则” “只靠拢、不交叉、就近变价” KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O +5 -1 0 -1 得到 5e- 失去 5×e- 【练习】用双线桥表示以下反应 -1 0 +5 × √ 典型归中反应： 高价+低价 → 中间价 一、价态规律 3、歧化规律 指某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化，即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如Cl、S、N和P等)均可发生歧化反应，如 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O 0 -1 +1 得到e- 失去e- 3S＋6NaOH = 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O 0 -2 +4 得到2e-×2 失去4e- 【练习】用双线桥表示以下反应 其中氧化剂是______，还原剂是_______， 氧化剂与还原剂的个数比是_____________ S S 2:1 一、价态规律 4、同种元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应 如Fe3+（强氧化性）和Fe2+（强还原性） 之间不发生氧化还原反应 再如浓硫酸（强氧化性）和SO2（强还原性） 之间不发生氧化还原反应 【导学案P34】效果检测 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。(　 　) (2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。(　 　) (4)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。(　 　) (5)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。(　 　) 课堂练习 √ × × × 课堂练习 【导学案P38】 例1 X、Y、Z、G、Q均为氯的含氧化合物,它们在一定条件下可发生如下转化: ①G→Q+NaCl ②Q+H2O →X+H2 ③Y+NaOH →G+Q+H2O ④Z+NaOH →Q+X+H2O 在这五种化合物中氯元素的化合价由高到低的顺序是　 　。  X>Z>Q>Y>G 课堂练习 【导学案P40】 4(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平): ①NO+HNO3 → N2O3+H2O; ②NH3+NO → HNO2+H2O; ③N2O4+H2O → HNO3+HNO2 根据氧化还原反应的原理,你认为不可能实现的反应是　 　(填序号)。  ② 二、强弱规律 还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物 ne- (强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性) 一般而言，氧化还原反应总是朝着“强制弱”的方向进行 还原性：还原剂﹥ 还原产物 氧化性：氧化剂﹥ 氧化产物 应用：物质间氧化性(或还原性)的强弱比较, 判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下能否发生反应。 【注】氧化性和还原性的强弱指得失电子的难易程度， 与得失电子数目多少无关 二、强弱规律 比较氧化性、还原性强弱的方法 (导学案P34 核心归纳2) (1)根据元素的活动性顺序比较 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 单质的还原性逐渐减弱 K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt Au 阳离子的氧化性从左至右逐渐增强 F2 Cl2 Br2 I2 S 单质的氧化性逐渐减弱 F- Cl- Br- I- S2- 阴离子的还原性逐渐增强 单质易失电子，对应阳离子不易得电子 单质易得电子，对应阴离子不易失电子 【规律】单强离弱 二、强弱规律 比较氧化性、还原性强弱的方法 (导学案P34 核心归纳2) (2)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: ①MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 氧化性:KMnO4>MnO2。 ②Na与冷水剧烈反应,Mg与水需加热才反应,Al与水在加热条件下也难反应,故还原性:Na>Mg>Al。 (3)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+3Cl2 2FeCl3,Fe+S FeS 氧化性:Cl2>S。 判断还原剂还原性的原理类似。 课堂练习 【导学案P35】随堂检测 3.下列说法正确的是(　 　)。 A.物质失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强 B.已知①Fe+Cu2+ Fe2++Cu、②2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为 Fe3+>Cu2+>Fe2+ C.已知还原性B->C->D-,反应 C-+D D-+C 和反应 C-+B B-+C 都能发生 D.具有强氧化性和强还原性的物质混合一定能发生氧化还原反应 B 【固学案】P15 2.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　 　)。 A.Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+ B.10Cl-+2Mn+16H+ 2Mn2++5Cl2↑+8H2O C.2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl- D.5Pb2++2Mn+2H2O 5PbO2+2Mn2++4H+ 课堂练习 D 三、先后规律 同一种氧化剂与几种还原剂混合，还原性强的先被氧化。 同一种还原剂与几种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。 【规律】强者优先 应用： 判断多物质组成的混合物中氧化还原反应的先后顺序 【导学案】P32 效果检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (4)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,结果只有银析出,证明氧化性:Ag+>Cu2+。(　 　) √ 三、先后规律 【例1】Cl2通入FeBr2和FeI2混合溶液发生反应 已知还原性顺序：I->Fe2+>Br- 反应顺序依次为： Cl2+2I-=I2+2Cl- Cl2+2Fe2+-=2Fe3++2Cl- Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 【例2】制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，已知2FeCl3+Fe=3FeCl2， 现向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，______（填Cu或Fe）优先与氯化铁溶液反应。 Fe 四、守恒规律 质量守恒：反应前后原子种类、数目不变 电荷守恒：反应前后电荷总数相等 电子守恒： 电子转移数 = 氧化剂得电子总数 ＝ 还原剂失电子总数 =化合价升高总数＝化合价降低总数 应用： ①有关氧化还原反应的计算 ②氧化还原反应方程式的配平 电子转移数与方程式中各物质的系数成正比关系 课堂练习 【导学案】P38 例2 工业制备高铁酸钾的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2Fe+3Cl-+5H2O。下列关于该反应的说法正确的是(　 　)。 A.Fe中Fe元素的化合价为+3 B.生成3个Cl-,转移6个电子 C.Fe(OH)3是氧化剂 D.OH-是氧化剂 B 课堂练习 【导学案】P40 随堂检测 2.若S与R2按个数之比3∶1发生氧化还原反应,其中S→S, 则R元素在还原产物中的化合价是(　 　)。 A.+1　　　B.+2　　　C.+3　　　D.+4 C 课堂练习 【变式训练】Na2S在碱性溶液中与NaClO反应，而NaClO 被还原为NaCl，若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4，则反应后硫元素的化合价为（ ） A．+2　　　　　　 B．+6 C．+4 D．0 B 课堂练习 【固学案】P13 1.火箭的燃料可为肼(N2H4),发射时发生的反应为2N2H4+N2O4 3N2+4H2O。下列说法正确的是(　 　)。 A.肼在反应中作氧化剂 B.反应中每生成1个H2O转移4个电子 C.N2O4在反应中被氧化 D.氧化产物与还原产物的分子个数之比是2∶1 D 课堂练习 【例2】在KClO3 ＋6HCl(浓) = KCl ＋ 3Cl2↑ ＋3H2O 的反应中， 被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为________， 每生成6个Cl2分子，转移的电子数为________ 5∶1 10 课堂练习 【例3】在一定条件下，RO3n－ 和F2可发生如下反应： RO3n－ ＋ F2 ＋ 2OH－=== RO4－ ＋2F－＋H2O，从而可知在RO3n－ 中，元素R的化合价是(　　) A．＋4价　　　　 B．＋5价 C．＋6价 D．＋7价 B 氧化还原反应方程式的计算 【例1】已知反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 (1)每消耗3个Cu，转移电子数为______ (2)参加反应的HNO3和作为氧化剂的HNO3的个数比为________。 (3)若有64 g Cu被氧化，则被还原的HNO3的质量是________ 2、常见题型 根据得失电子守恒法关系式判断的转移电子数目以及物质之间的质量关系 6 4:1 42g 【例2】煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物，可用在催化剂、加热条件下消除污染。反应为：CH4+2NO2 == N2+CO2+2H2O (1)作还原剂的物质是___________，氮元素的化合价___________(填“升高”或“降低”)。 (2)若反应中每转化4分子NO2，则消耗的CH4分子至少为___________个，转移电子为___________个 氧化还原反应方程式的计算 2、常见题型 根据得失电子守恒法关系式判断的转移电子数目以及物质之间的质量关系 CH4 降低 2 16 氧化还原反应方程式的计算 2、常见题型 根据得失电子守恒法判断特殊反应的两剂两产物的比值关系 【例3】在反应3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2中，被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量比为( ) A. 3∶8 B. 1∶4 C. 3∶4 D. 1∶3 D 【例4】在氧化还原反应：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数比是( ) A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 3∶2 A 氧化还原反应方程式的计算 2、常见题型 根据得失电子守恒法判断简单反应的产物价态或可能产物物质 【例5】R2O8n－在一定条件下可以把Mn2＋氧化为MnO4－，若反应后R2O8n－变成RO42－，又知反应中氧化剂与还原剂的个数比为5∶2，则R2O8n－中R元素的化合价为( ) A．＋7 B．＋6 C．＋3 D．＋5 A $