内容正文:
第三节 氧化还原反应
第3课时:
常见的氧化剂和还原剂
第一章 物质及其变化
人教版2019 高一
学习目标
1.通过阅读归纳、练习应用,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,知道常见的氧化剂和还原剂。
2.通过讨论交流、归纳小结,学会判断物质具有氧化性、还原性以及判断氧化性和还原性强弱的一般方法。
3.通过阅读归纳、练习应用,学会利用氧化性和还原性强弱判断化学反应能否发生,能用氧化还原反应的相关知识解释生活中的一些化学现象。
燃料的燃烧
金属的冶炼
钢铁的锈蚀
霉变食物莫入口
茶的艺术
光合作用
新课导入
新课导入
问题导学
阅读课本26页,你能列举出哪些常见的氧化剂、还原剂?根据上节课内容,氧化剂发生什么反应类型,得到什么产物?还原剂呢?
常见的氧化剂 常见的还原剂
活泼的非金属单质 活泼的金属单质
高价态化合物 低价态化合物
过氧化物 某些非金属单质
Cl2、O2
Al、Fe、Zn
浓硫酸、KMnO4、HNO3、 FeCl3
CO、SO2、KI
Na2O2、H2O2
C、H2、S
点拨精讲
氧化剂 对应的还原产物 还原剂 对应的氧化产物
Fe3+ Fe2+
浓H2SO4 SO2、、、S2
H2O2 H2O2
KMnO4(H+)、MnO2 H2C2O4
K2Cr2O7(H+) I-
O2 CO、C
浓HNO3 S2-、H2S、HS-
稀HNO3 NH3
Cl2、ClO2、ClO-、
Fe2+
SO2
H2O
Mn2+
Cr3+
H2O或OH-
NO2
NO
Cl-
Fe3+
O2
CO2
I2
CO2
S
N2、NO
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
氧化性强
氧化性弱
还原性强
还原性弱
>
>
氧化性:
氧化剂___氧化产物
还原性:
还原剂___还原产物
一、强弱规律--氧化性、还原性强弱和反应能发生的判断
Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu
氧化性:Cu2+ > Fe2+
还原性:Fe> Cu
1.根据氧化还原反应原理判断
氧化还原反应的规律
练习1.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+, Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。
由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
A
练习2.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为: Cl-< Fe2+< H2O2< I-< SO2,则下列反应不能发生的是( )
A. 2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+
B. SO2+ I2+2H2O = 2HI+H2SO4
C. H2O2+ H2SO4= SO2+ O2 + 2H2O
D. 2Fe2++I2 = 2Fe3++ 2I-
C D
2.根据元素的活动性顺序来判断
K+
Ca+
Na+
Mg+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H+)
Cu2+
Hg2+
Ag+
单质的失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
金属
其对应阳离子得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
(1)金属单质越活泼,其还原性越强;
(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
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
(3)非金属单质越活泼,其氧化性越强
(4)“单强离弱”—非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱
反应的条件越简单,反应就越容易发生,说明物质氧化性(或还原性)越强
2KMnO4 + 16HCl(浓) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
氧化性:_____________________________
△
KMnO4>MnO2
结论: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,则对应的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
3. 根据反应条件的难易来判断
4、根据被氧化(或被还原)的程度比较:
①不同氧化剂 + 同一种还原剂:
②不同还原剂 + 同一种氧化剂:
Cu+2Fe3+== Cu2++2Fe2+
3Zn+2Fe3+==3Zn2++2Fe
通过产物化合价判断
氧化性:Cl2>S
还原性:Zn>Cu
氧化产物价态高,该氧化剂氧化性强
还原产物价态低,该还原剂还原性强
Fe: 0 → +3
Fe: 0 → +2
Fe: +3 → +2
Fe: +3 → 0
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)
物质的氧化性或还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。例如:Na - e- ===Na+,Al - 3e- ===Al3+,Al失去电子的数目较多,但Na比Al的还原性比铝强。
5. 根据所处环境(温度、浓度、pH)来判断
1、价态决定性质规律
(1)处于最高价态的元素 → 只有 性;
(2)处于最低价态的元素 → 只有 性;
(3)处于中间价态的元素 → 性。
氧化
还原
既有氧化性又有还原
二、价态规律
例1、在Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe、Cl2、I-、S2-、S、Fe2+、H+ 十种粒子中:
(1)只具有氧化性的是_________________________ ,
(2)只具有还原性的是_________________________ ,
(3)既具有氧化性又具有还原性的________________________ 。
Cu2+、Fe3+、Al3+、H+
Fe2+、Cl2、S
Fe、I-、S2-
2. 相邻价态转化不交叉规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价只向中间靠拢,不出现交叉。即:高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。
反应物价态
生成物价态
+6
-2
+4
0
NaH+H2O= NaOH+ H2↑
得到1×e-
-1 +1 +1 0
KClO3 + 6HCl = KCl+3Cl2 ↑ + 3H2O
+5 -1 -1 0
得到5×e-
失去5×e-
失去1×e-
例2、
(1)当一种氧化剂遇到几种还原剂,若均能反应,先跟还原性强的反应。
(2)当一种还原剂遇到几种氧化剂,若均能反应,先跟氧化性强的反应。
例3:将Zn和Fe同时投入稀HCl溶液中,谁先反应?
Zn先反应,因为还原性:Zn>Fe
例4:在FeBr2溶液中通入Cl2,发生的离子反应先后顺序是?
还原性:Fe2+>Br-
先:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
后:2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-
三、反应先后规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
得到2×2e-
失去1×4e-
0
+4
+2
0
C + 2CuO
CO2↑ + 2Cu
高温
本质:得失电子总数相同
表征:化合价升高总数
=化合价降低总数
四、得失电子守恒规律
例5、Na2S在碱性溶液中与NaClO反应,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
规律
应用
强弱规律—由强制弱
判断物质氧化性和还原性强弱或反应能否发生
守恒规律—电子守恒
配平氧化还原方程式及简单计算
先后规律—强者优先
价态规律—互不交叉
氧化还原反应的规律及应用
判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序
判断氧化剂(还原剂)、氧化产物(还原产物)和判断方程式正误等。
课堂小结
1.下列各组物质中的氮元素,都既有氧化性又有还原性的
是( )
A.N2、NO2 B.NH3、NO
C.NH4Cl、N2O D.HNO3、N2O4
A
2.关于反应2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 = 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,说法正确的是( )
A.H2SO4是还原剂 B.Na2SO3是氧化剂
C.NaClO3中氯元素被氧化 D.氧化性:NaClO3>Na2SO4
D
当堂检测
3. Na2S在碱性溶液中被NaClO氧化为Na2SO4,NaClO被还原为NaCl,则反应中Na2S与NaClO的个数比为
A.1∶3 B.1∶4 C.4∶1 D.1∶2
√
4. 在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的量完全反应,生成一种气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为( )
A. ClO2 B. Cl2O C. Cl2 D. Cl2O3
√
2Fe+3Cl22FeCl3
Fe+SFeS
$