1.3.3 氧化还原反应的规律及应用 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第一章 物质及其变化 氧化还原反应 第三节 第3课时 氧化还原反应的规律及应用 一、价态规律及应用 二、强弱规律及应用 目 录 CONTENTS 课后巩固训练 四、变价规律及应用 五、守恒规律及应用 三、先后规律及应用 2 一、价态规律及应用 1.H2O2中的O元素的价态为 价，根据价态预测H2O2 ______________________ (填“氧化性”、“还原性”或“既有氧化性又有还原性”)，你预测的思路是－1价是氧元素的______价态，既可能升高为0价，也可能降低为－2；可以用化学方程式________________________证明该预测。 －1 既有氧化性又有还原性 中间 2H2O2===2H2O＋O2↑ 3 2.某小组同学分别选用酸性KMnO4溶液、酸性KI溶液与5% H2O2溶液反应以验证H2O2性质。 实验①利用了酸性高锰酸钾的性质是__________，该实验中，证明酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应的现象除了溶液颜色变浅或褪色外，还有的现象是有______产生，理由是_____________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。 强氧化性 气体 酸性高锰酸钾具有强氧化性，与H2O2发生氧化还原反应，H2O2作还原剂，氧元素的化合价升高变为氧气，高锰酸钾被还原为Mn2＋使溶液颜色变浅或褪色 一、价态规律及应用 4 3.检验实验①生成的气体是氧气的现象是______________________________________。 4.实验②是为了验证H2O2的________，在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液中的现象是____________。 实验①证明H2O2具有还原性，实验②证明H2O2具有氧化性， H2O2既具有氧化性，也具有还原性。 产生的无色气泡能使带火星的小木条复燃 氧化性 溶液变蓝色 一、价态规律及应用 5 【探究归纳】 1.价态高低性质规律 高价氧化，低价还，中间价态二边转 (1)内容：元素在物质中所处的价态决定该元素的氧化性或还原性，一般来说，元素处于最高价态时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有还原性(如S2－、Br－等)；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。 (2)应用：预测物质的氧化性和还原性。 一、价态规律及应用 一、价态规律及应用 2.价态变化归中规律 归中且最近原则 (1)含义：含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现交叉现象。 例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是 注: ⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况，即 (2)应用：同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。 7 一、价态规律及应用 3.价态变化歧化规律 (1)内容：氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低。歧化反应时，某元素的中间价态 → 高价态＋低价态。 如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 (2)应用：判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。 (4)同种元素相邻价态不能发生氧化还原反应，如Fe3+和Fe2+不反应。浓硫酸和SO2不反应。 1.下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(　　) A.Al3＋、K、Fe2＋ B.Cl－、Al、H2 C.NO2、Na＋、Br2 D.O2、SO2、Fe A 一、价态规律及应用 2.关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　) A.K2H3IO6发生氧化反应 B.KI是还原产物 C.生成4个I2时，转移7个电子 D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7 C 3.已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是(　　) A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3 C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4 解析　已知反应中氯元素的化合价：＋1价升高到＋5价和降低到－1价，符合邻位转化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，A中氯元素化合价均降低，D中氯元素化合价均升高；B、C与题意相符，根据已知反应可知，C中NaClO不是最终产物，故B正确。 B 一、价态规律及应用 二、强弱规律及应用 1.内容 氧化性、还原性强弱的比较方法 氧化性是指物质⑦____电子的性质(或能力);还原性是指物质⑧_____电子的性质(或能力)。氧化性、还原性的强弱主要取决于物质得失电子的⑨______程度,与得失电子的⑩_______无关。另外还跟反应的条件,如溶液的酸碱性、浓度、温度等因素有关。  （1）依据反应/价态判断 氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 ①同种元素不同价态： 高价氧化低价还，中间价态两边转。特殊：HClO> HClO2> HClO3> HClO4 ②同一反应：氧化剂的氧化性>氧化产物 ③不同反应：不同氧化性物质与同种还原剂反应，反应越容易，氧化剂氧化性越强。 得 失　 　难易　 数目　 二、强弱规律及应用 (2)根据活动性顺序表判断 二、强弱规律及应用 （3）常见物质的氧化性和还原性 氧化性强弱：MnO4-/H+>HClO＞Cl2(O2)＞ClO－>H2O2＞HNO3>浓H2SO4> Br2> Fe3+>I2> Cu2+ >H+ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 产物 Mn2+ Cl - Cl - Cl - H2O NO2/NO SO2 Br－ Fe2+ I－ Cu H2    还原性强弱：S2(H2S HS－)->SO32- (SO2 H2SO3 HSO3－) > I-> Fe2+> Br-> Cl- ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 产物 S SO42－ SO3（无水）或SO42－ I2 Fe3+ Br2 Cl2 应用：判断氧化性物质与还原性物质能否反应 二、强弱规律及应用 【练习】1.有下列三个反应: ①Cl2+FeI2===FeCl2+I2 ②2Fe2++Br2=== 2Fe3++2Br- ③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O 下列说法正确的是(　　)。 A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2 B.氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+ C.根据反应①一定可以推理得到Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2 D.在反应③中,当有1 mol Co2O3参加反应时,有1 mol HCl被氧化 B 三、先后规律及应用 1.内容 (1)同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。 例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。 (2)同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。 例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。 2.应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。 简记：氧化还原反应中，强者优先。 1.多种氧化剂和还原剂相遇时，存在“争先恐后，强者优先”的现象。请预测，在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉，首先置换出来的是(　　) A.Fe B.H2 C.Mg D.不能确定 B 三、先后规律及应用 2.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在(　　) A.Fe2＋ B.Cu2＋、Fe2＋ C.Ag＋、Fe2＋ D.Ag＋、Cu2＋、Fe2＋ A B 三、先后规律及应用 四、变价规律及应用 1.内容 ①一般为邻价转化，只有硝酸（浓硝酸生成NO2 ，稀硝酸生成NO）、 高价Mn（MnO4-、MnO42-、MnO2都生成Mn2+）、高价氯（ClO4-、ClO3-、ClO2-、ClO-、Cl2都生成Cl-） ②同种元素变价时，化合价不交叉，只能歧化或归中。 2.应用 书写氧化还原反应 同种元素不同价态发生氧化还原反应: 歧化反应：一种价态变多种。 归中反应：多种价态变一种。 歧化反应 归中反应 四、变价规律及应用 2.某小组同学分别选用酸性KMnO4溶液、酸性 KI溶液与5% H2O2溶液反应以验证H2O2性质。 实验①有氧气生成，发生反应的离子方程式是 _______________。 实验②是为了验证H2O2的氧化性，在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液中的现象是溶液变蓝，该反应的离子方程式是 _____________________。 2I－＋H2O2＋2H＋ = I2＋2H2O 五、守恒规律及应用 1.内容 氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式： 还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数。 2.应用 氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。 3.氧化还原反应的计算步骤 五、守恒规律及应用 五、守恒规律及应用 B 2.反应3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO中，当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1 B B B 解析　一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于中间价时往往既有氧化性又有还原性。 A B (二)先后规律及应用 4.已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是(　　) A.若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜 B.若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子只有Fe2＋ C.若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定无Fe3＋ D.若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋ C A C 2∶3 ＋3 解析　标变价元素的化合价，找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数)；根据氧化剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝还原剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)进行计算。 () 3.有下列氧化还原反应：①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－；②2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；④2MnOeq \o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，根据上述反应，下列结论中正确的是(　　) A.要除去含有Fe2＋、Cl－和I－的混合溶液中的杂质离子I－，应通入过量的氯气 B.氧化性强弱顺序为MnOeq \o\al(－,4)＞Cl2＞Fe3＋＞I2 C.Mn2＋是MnOeq \o\al(－,4)的氧化产物，I2是I－的还原产物 D.在溶液中不可能发生反应：MnOeq \o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O 3.反应MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的质量之比是(　　) A.71∶(2×126) B.71∶126 C.(2×71)∶126 D.(4×71)∶126 1.在一定条件下，ROeq \o\al(n－,3)和F2可发生如下反应：ROeq \o\al(n－,3)＋F2＋2OH－===ROeq \o\al(－,4)＋2F－＋H2O，从而可知在ROeq \o\al(n－,3)中，元素R的化合价是(　　) A.＋4价 B.＋5价 C.＋6价 D.＋7价 A级　合格过关练 选择题只有1个选项符合题意 (一)价态规律及应用 1.下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧MnOeq \o\al(2－,4)，既具有氧化性又具有还原性的是(　　) A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧ C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥ 2.下列反应中同一物质中同一价态的元素部分被氧化，部分被还原的是(　　) A.Cl2＋H2O===HCl＋HClO B.NH4HCO3eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O C.5NH4NO3eq \o(=====,\s\up17(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O D.SO2＋2H2S===2H2O＋3S 3.G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，它们的分子式(或化学式)未知，已知它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)： (1)G―→Q＋NaCl (2)Q＋H2Oeq \o(――→,\s\up17(通电))X＋H2 (3)Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O (4)Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O 这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为(　　) A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、Q 5.已知反应：①16H＋＋10Z－＋2XOeq \o\al(－,4)===2X2＋＋5Z2＋8H2O；②2A2＋＋B2=== 2A3＋＋2B－；③2B－＋Z2===B2＋2Z－。根据上述反应，判断下列结论正确的是(　　) A.还原性：A2＋>B－>Z－>X2＋ B.要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2 C.X2＋是XOeq \o\al(－,4)的还原产物，B2是B－的还原产物 D.在溶液中不可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XOeq \o\al(－,4)===X2＋＋5A3＋＋4H2O (三)守恒规律及应用 6.在酸性条件下，可发生如下反应：ClOeq \o\al(－,3)＋2M3＋＋4H2O===M2Oeq \o\al(n－,7)＋Cl－＋8H＋，M2Oeq \o\al(n－,7)中M的化合价是(　　) A.＋4 B.＋5 C.＋6 D.＋7 解析　离子方程式中，反应前后离子所带电荷总数相等，即6－1＝8－n－1，解得n＝2，从而得出M2Oeq \o\al(2－,7)中M的化合价为＋6价，也可根据得失电子守恒计算。 7.(1)在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2Oeq \o\al(2－,7)和Pb2＋，则Cr3＋与PbO2反应的化学计量数之比为________。 (2)已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应，且Na2SO3被氧化为Na2SO4，Na2SO3与K2Cr2O7反应的化学计量数之比为3∶1，则铬元素在还原产物中的化合价为________。 $