内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课时3 氧化还原反应规律和应用
复习 课本p22
如果从化合价的角度分析:
定义:有元素化合价发生变化的反应,称为氧化还原反应
元素化合价不发生变化的反应,称为非氧化还原反应
复习导入
氧化剂
还原剂
电子转移
得电子(偏向),化合价降低,本身被还原, 发生还原反应
失电子(偏离),化合价升高,本身被氧化, 发生氧化反应
失升氧化还原剂
得降还原氧化剂
氧化产物
生成
还原产物
生成
探索新知
单质的还原性逐渐减弱
1、 ①根据金属活动顺序表:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn H Cu Hg Ag Pt Au
阳离子的氧化性逐渐增强
一、氧化性、还原性强弱的比较
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt Au
探索新知
②根据非金属单质的氧化性
F2 > Cl2 > Br2 > I2 > S
离子的还原性逐渐增强
F- Cl- Br- I- S2-
< < < <
非金属单质的氧化性越强,对应的离子的还原性越弱
单质的氧化性逐渐减弱
探索新知
2、根据方程式比较:
氧化性:
氧化剂 > 氧化产物
还原剂 > 还原产物
还原性:
氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物
例:Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2
>
氧化性:
Cl2
Br2
还原性:
NaBr
NaCl
>
强制弱
探索新知
①2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
可判断氧化性:KMnO4____MnO2。
>
3、根据反应的难易(反应条件)比较:
锌能与酸反应生成氢气,而铜不能,说明了什么?
一个需要加热,一个不需要加热
探索新知
①2Fe+3Cl2 2FeCl3
②Fe+S FeS
可判断氧化性:氯气____硫。
>
4、根据变价元素被氧化(或被还原)的程度比较:
同种元素化合价越高,氧化性越强,化合价越低,还原性越强。
如:氧化性:H2SO4 > SO2
还原性:SO2 > H2SO4
5、根据同一元素化合价高低比较:
①中Fe被氧化成Fe3+
探索新知
同种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如:氧化性:浓H2SO4 > 稀H2SO4
6、根据浓度比较
Cu与浓H2SO4 反应,不与 稀H2SO4
探索新知
1、守恒规律
得失电子总数相等
(氧化剂)得电子的总数=(还原剂)失电子的总数
二、氧化还原反应规律
即:化合价升高的总数=化合价降低的总数
探索新知
氧化性:
氧化剂 > 氧化产物
还原剂 > 还原产物
还原性:
例:Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2
>
氧化性:
Cl2
Br2
还原性:
NaBr
NaCl
>
2、强弱规律
探索新知
3、先后规律
同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化
同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原
如:在含有Fe2+、Cu2+、H+的溶液中加入Mg,则反应的先后顺序为 。
Cu2+
H+
Fe2+
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn H Cu Hg Ag Pt Au
探索新知
4、难易规律
越易得电子的物质,得到电子后,越难失电子。
越易失电子的物质,失去电子后,越难得电子。
非金属活动性强弱
金属活动性强弱
5、价态规律
高价氧化,低价还原,中间价态既有氧化性又有还原性
高低规律:
探索新知
②归中规律
“邻价不氧化,变价不交叉”
高价态+低价态→中间价态
(1)KClO3 + 6HCl = 3Cl2 ↑+ KCl + 3H2O
(2)KClO3 + 6HCl = 3Cl2 ↑+ KCl + 3H2O
+5 -1 0 -1
失6e-
得6e-
+5 -1 0
得5e-
失5e-
Cl
+5
Cl
0
Cl
-1
归中
如反应KClO3 + 6HCl = 3Cl2 ↑+ KCl + 3H2O,下面哪种分析正确?
化合价交叉
化合价未交叉
探索新知
只有一种元素的中间价态发生氧化还原反应,生成该元素的高价态物质和低价态物质。
得到e-
Cl2 + H2O = HCl + HClO
失去e-
探究课堂
【例3】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):①G→Q+NaCl ②Q+H2O X+H2 ③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl化合价由低到高的顺序是( )
A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X
C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、X
A
导与练P42
课堂小结
氧化还原反应的规律
电子守恒规律
本质
强弱规律
价态规律
高低规律
归中规律
歧化规律
还原剂失去电子总数 = 氧化剂得到电子总数
表征
元素化合价升高总数 = 元素化合价降低总数
中间价→高价+低价
高价+低价→中间价
(不交叉规律)
知识导航
二、氧化还原反应的配平
壹
贰
氧化还原反应的分类
氧化还原反应的配平
本节重难点
探究课堂
观察下列方程式,变价元素的化合价,是否全部发生了变化?
⑧ 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
⑨ MnO2 + 4HCl(浓)
MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
部分氧化还原反应
8个HNO3中只有_______个作氧化剂
4个HCl中只有________个作还原剂
2
2
补充说明
对于部分氧化还原反应,氧化剂(还原剂)中被还原(氧化)与未被还原(氧化)的比例,要依据化学方程式或得失电子数来确定,只有被还原(氧化)的那部分才作氧化剂(还原剂)。
1.氧化还原反应分类
探究课堂
2.配平原则
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数 = 化合价降低总数。
①“一找各物质”
②“二定得失数”
③“三列关系式”
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(3)电荷守恒:离子反应前后,所带电荷总数相等。
导与练P42
探究课堂
3.配平步骤
标变价
列得失
等升降
标出变价元素的化合价
列出得失电子数
最小公倍数法配平使得失电子守恒
(确定氧化剂与还原剂的系数)
配系数
用原子守恒法配平其它物质的化学计量数
查守恒
检查原子、电荷是否守恒,并将短线改等号
只有离子方程式需要检查电荷是否守恒!
导与练P42
课堂练习
【练习】配平化学方程式:
H2S+HNO3→S↓+NO↑+H2O
标变价
列得失
等升降
1、
-2 +5 0 +2
2、
↑ 2e-
S :
0
-2
↓3e-
N :
+2
+5
3、
2和3的最小公倍数是6
×3
×2
3.配平步骤
配系数
查守恒
4、
H2S+ HNO3 → S↓+ NO↑+ H2O
3
2
先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。
最后利用原子守恒来进行验证。
5、
探索新知
对于被氧化、被还原的元素分别在不同物质中的氧化还原反应,从左边反应物着手配平—即选择反应物作为基准物质。
(1)正向配平(常规形式) :
H2S + SO2 — S + H2O
-2
+4
0
×2
4
×1
2
3
2
2
+3 +4 +2 +6
1
2
FeCl3 + H2O + SO2 — FeSO4 + HCl + FeCl2
×2
×1
2 2 1 1 4 1
探索新知
×2
2
部分氧化还原反应、自身氧化还原反应、 歧化反应。从右边生成物着手配平,即:选择氧化产物、还原产物为基准物质
(2)逆向配平法:
Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O
0
-1
+5
1
5
× 5
× 1
5
3
6
3
Cu + HNO 3 (稀)—— Cu(NO 3 )2+ NO↑ + H 2 O
0
+5
+2
+2
3
×3
3
3
2
8
4
探索新知
×1
4
3×3
(3)零价法:
适用对象:用常规法无法确定化合物中整数化合价
令无法用常规法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后利用整体法计算出化合价总升、降值,进行配平,在观察配平其他物质的系数。
Fe3C + HNO3 — Fe(NO3)3 + CO2 ↑ + NO2↑+ H2O
0
0
+5
13
22 3 13 11
1
×13
探索新知
(4)离子型氧化还原反应配平
①根据元素化合价升降总数相等,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数;
②根据电荷守恒确定不参加氧化还原反应的离子的化学计量数;
③观察配平其他物质或元素。
MnO4-+ Cl-+ H+ Mn2++ Cl2↑+ H2O
+7
-1
+2
0
5
×2
2
×5
2
2
5
10
8
16
配平方法:
探索新知
先用得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加(H+),生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加 (OH-),生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。
(5)缺项配平法:
Pt + HNO3+ HCl — H2PtCl6 + NO↑+
0
+5
+4
+2
4
3
× 3
× 4
3
4
3
4
18
①先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物;
缺项配平步骤:
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)
③最后观察配平其他物质系数。
课堂小结
氧化还原反应的配平
氧化还原反应的分类
一般氧化还原反应
氧化还原反应的配平
配平原则
配平步骤
自身氧化还原反应
部分氧化还原反应
电子守恒、质量守恒、电荷守恒
标变价、列得失
等升降、配系数
查守恒
配平技巧
全变左边配
自变右边配
部分变两边配
整体配平法
缺项配平
课堂练习
【练习1】配平下列方程式
导与练P43
(1) HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
(2) Cr2O72- + H++ Cl- Cr3+ + Cl2↑ + H2O
(3) Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O
4 1 1 1 2
1 14 6 2 3 7
1 2 1 1 1
(4) H++ Z-+ XO4- X2++ Z2+ H2O
16 10 2 2 5 8
(5) Fe3++ SO2+ H2O Fe2++ SO42-+
2 1 2 2 1 4
H+
$