第2章 第3节 第4课时 氧化还原反应的应用（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕专版）

该高中化学课件聚焦氧化还原反应的应用，核心知识点包括物质氧化性还原性探究、物质转化及能量获取，通过H₂O₂价态分析预测性质并设计实验验证，衔接氧化还原基本概念，搭建从理论到应用的学习支架。 其亮点是以科学探究与实践为核心，如H₂O₂实验从预测到现象分析培养探究能力，结合金属冶炼与活泼性顺序体现变化观念，应用体验题强化证据推理的科学思维。学生提升知识应用能力，教师获得结构化教学资源与评价工具。

第 2 章 　 第 3 节 氧化还原反应的应用 第4课时 1.以H2O2为例，学会根据元素化合价预测并设计实验探究物质的氧化性或还原性，培养科学探究与创新能力。 2.了解氧化还原反应在物质转化和获得能量中的应用，能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径，学会氯气的实验室制法，强化化学核心素养的“变化观念”的意识。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、在研究物质的性质中的应用 二、在物质转化和获得能量中的应用 < 一 > 在研究物质的性质中的应用 1.研究物质氧化性或还原性的思路 还原 氧化 氧化 还原 性质预测 氧元素化合价为____价，可升高到___价，具有_____性 氧元素化合价由____价可降低到___价，具有_____性 选择试剂 __________________ _________________ 实验操作     2.以过氧化氢(H2O2)为例探究物质的氧化性或还原性 -1 0 还原 -1 -2 氧化 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液、淀粉溶液 实验现象 酸性高锰酸钾溶液___________，产生_________的气体，该气体能使_________________ 溶液变_____ 实验结论 H2O2表现_____性，被氧化为_____ H2O2表现_____性，被还原为_____ 紫红色褪去 无色无味 带火星的木条复燃 蓝色 还原 氧气 氧化 H2O (1)证明过氧化氢具有氧化性或还原性的依据是什么？ 提示　过氧化氢可以把KI中I-氧化为I2，证明过氧化氢具有氧化性；过氧化氢中-1价的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化为O2，证明过氧化氢具有还原性。 (2)医疗上常用3%的H2O2溶液作为消毒杀菌剂，利用了H2O2的什么性质？为什么称H2O2为“绿色氧化剂”？ 提示　H2O2杀死细菌病毒，利用了H2O2的强氧化性；H2O2为“绿色氧化剂”的原因为H2O2的还原产物为H2O，对环境或体系不造成污染。 思考 3.物质氧化性或还原性的影响因素 (1)物质氧化性或还原性的强弱由物质得失电子的能力决定。 (2)环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如酸性越强，KMnO4的氧化性越____。 强 1.判断正误 (1)预测物质可能有氧化性或还原性，可以根据物质所含元素价态来判断 (2)FeCl2中Fe元素价态为+2价，为中间价态，因此预测Fe2+既有氧化性又有还原性 (3)HBr中Br元素价态为最低价态，因此HBr只能失电子，只有还原性 (4)H2O2中H元素价态为+1价，因此预测H2O2和还原性物质反应时，其还原产物为H2 (5)物质的氧化性或还原性是由其本身性质决定，与溶液酸碱性无关 √ × × × √ 应用体验 2.(2024·荆门高一检测)过氧化氢(H2O2)的水溶液，俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。请回答下列问题： A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2 B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O C.2H2O2===2H2O+O2↑ D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O (1)上述反应属于氧化还原反应的是　　　(填字母，下同)。  BCD 应用体验 A项，Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2反应中各元素化合价均不变，不属于氧化还原反应； B项，Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O反应中，H2O2中氧元素化合价由-1升高为0价、Ag2O中Ag元素化合价由+1降低为0价，属于氧化还原反应； C项，2H2O2===2H2O+O2↑反应中，H2O2中氧元素化合价部分由-1价升高为0价、部分由-1价降低为-2价，属于氧化还原反应； D项，3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O反应中，Cr2(SO4)3中Cr元素化合价由+3价升高为+6价、H2O2中O元素化合价由-1价降低为-2价，属于氧化还原反应。 (2)H2O2仅体现氧化性的反应是　　。 (3)KMnO4和H2O2能在酸性条件下发生氧化还原反应，反应前后涉及的粒子有Mn、Mn2+、H2O2、H+、H2O、O2，请写出该氧化还原反应的离子方程式：　　　　 。   D 5H2O2+2Mn+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O KMnO4是强氧化剂，KMnO4和H2O2能在酸性条件下发生氧化还原反应，Mn被还原为Mn2+，H2O2被氧化为O2，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，该氧化还原反应的离子方程式为5H2O2+2Mn+6H+===5O2↑+ 2Mn2++8H2O。 应用体验 归纳总结 返回 < 二 > 在物质转化和获得能量中的应用 1.利用氧化还原反应实现物质的转化 (1)冶炼金属 ①金属冶炼的本质 金属阳离子_______被还原生成金属单质，Mn++ne-===M。 得电子 ②金属冶炼方法 还原剂 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 还原剂 CuSO4+Fe===FeSO4+Cu 4Al+3O2↑ 归纳总结 金属的冶炼方法 金属活泼性与冶炼方法的关系如下： (2)实验室制取氯气 ①制备原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 该反应为氧化还原反应，氧化剂为______，还原剂为_____。 MnO2 HCl 含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？ 提示　不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl-的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸有挥发性。 思考1 ②仪器装置 分液漏斗 圆底 烧瓶 NaOH溶液 装置C的作用：________________________； 装置D的作用：______________________________。 ③收集方法：_____排空气法。 除去Cl2中少量的HCl气体 干燥氯气(或除去Cl2中的水蒸气) 向上 ④验满方法： a.将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸_____，则证明已集满。 b.将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸_____________，则证明已集满。 ⑤尾气吸收：用_____________吸收，反应的化学方程式为___________ _____________________，氯气既表现_____性又表现_____性。 变蓝 先变红后褪色 氢氧化钠溶液 2NaOH+Cl2 ===NaCl+NaClO+H2O 氧化 还原 (3)其他制备方法 实验室制备Cl2时，可用KMnO4或KClO3代替MnO2，利用“固体+液体―→气体(不需要加热)”装置制备。 16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O。 为防止Cl2污染，能否用澄清石灰水处理过量的Cl2？请写出相应的化学方程式。 提示　吸收Cl2时不宜用澄清石灰水代替NaOH溶液，因为Ca(OH)2微溶于水，溶解的量少，不能保证Cl2全部被吸收，化学方程式为2Ca(OH)2+ 2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 思考1 2.利用氧化还原反应获取能量 1.判断正误 (1)金属冶炼的本质是金属阳离子得电子被氧化的过程 (2)可以通过热还原法用H2还原MgO生成Mg (3)在浓盐酸和二氧化锰制氯气的反应中，HCl只做还原剂 (4)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸 (5)浓盐酸与MnO2反应制备纯净的Cl2：气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水 (6)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA × × × √ × × 应用体验 2.(2024·青岛高一检测)下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是 选项 金属 存在形式 冶炼方法 A 铜 化合态 铁的金属活动性比铜强，可将铁与CuSO4溶液反应冶炼铜 B 银 化合态 银的金属活动性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属活动性比铁强，可用铝热法炼铁 D 铝 化合态 铝的金属活动性强，一般的还原剂很难将其还原出来，所以用电解AlCl3的方法冶炼 √ Al是活泼金属，冶炼方法是电解熔融的Al2O3。 应用体验 3.(2025·福州高一期末)实验室制取纯净、干燥的Cl2包含以下几个部分： 气体发生装置→气体净化装置→气体收集装置→尾气处理装置。 请回答下列问题： (1)实验室选择用KMnO4和浓盐酸制取Cl2。写出该反应的化学方程式，并 用双线桥标出电子转移的方向和数目：_____________________________。指出浓盐酸在反应中表现出的性质：______、________。  酸性 还原性 应用体验 (2)根据上述原理制备氯气可选择的发生装置是　　(填字母)。  a 应用体验 (3)除杂装置如图所示，①、②所装试剂分别是_____________、_______。 (4) 如图为收集装置， 进气口是____(填“a”或“b”)。  饱和NaCl溶液 浓硫酸 a 应用体验 (5)化学实验室中常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有氯气生成，若有 Cl2生成，可观察到的现象是__________。  (6)氯气的尾气处理可选择的试剂为_____________。  试纸变蓝 氢氧化钠溶液 返回 应用体验 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B B D C B C B 题号 9 　10 答案 B 　D 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)置换反应　 (2)Ag2S　D (3)PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O 12. (1)圆底烧瓶　饱和食盐水 (2)A　排出装置中的空气，防止Al与O2反应 (3)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O　合理，装置C中的碱石灰也可以吸收氯气(或回答不合理，装置C中的碱石灰为固体，不能充分吸收尾气中的氯气) (4)0.02 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组一　研究物质的性质 1.(2025·枣庄高一期末)苹果汁中含有Fe2+， 是一种补铁饮料。现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色逐渐变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可以防止这种现象发生。这说明维生素C具有 A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性 √ 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.(2025·自贡一中高一期末)某实验小组同学为研究H2O2的性质，经预测并通过以下实验验证了H2O2的性质。下列说法错误的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 实验 实验操作 现象 Ⅰ 向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中滴加适量H2O2溶液，随即伸入带火星的木条 溶液紫红色褪去，产生使带火星的木条复燃的气体 Ⅱ 向盛有酸性碘化钾溶液的试管中先滴加少量H2O2溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液 溶液先变为棕黄色，滴加淀粉溶液后变为蓝色 A.H2O2中氧元素为-1价，可预测H2O2既有氧化性，又有还原性 B.实验Ⅰ中反应每生成1 mol O2，转移4 mol电子 C.由实验Ⅰ可知氧化性：KMnO4>O2 D.实验Ⅱ中发生的反应为2H++H2O2+2I-===I2+2H2O √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H2O2中氧元素为-1价，可升高也可降低，所以H2O2既有还原性又有氧化性，A正确； 实验Ⅰ中酸性高锰酸钾与过氧化氢反应，高锰酸钾做氧化剂，锰元素化合价降低生成锰离子，过氧化氢中氧元素化合价升高生成氧气，故每生成1 mol O2，转移2 mol电子，B错误。 题组二　实现物质转化与获得能量 3.(2025·合肥一中高一期末)我国古代在冶炼金属方面成就显著，下列有关说法错误的是 A.《梦溪笔谈》中记载：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。其原理是置换反应 B.《天工开物》中记载金属Sn的冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭 亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化”。其中“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，原 理是指利用铅将锡从化合物中还原出来 C.《天工开物》中记载：“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟……，炒炼之法， 用煤炭火，置铁于炉中，反复翻炒”。生铁炒熟是氧化除碳的过程 D.《天工开物》中记载金属 Zn的冶炼：“每炉甘石(ZnCO3)十斤，装载入一泥罐内， 然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团”。原理是 利用还原剂将 Zn从化合物中还原出来 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 “点铅勾锡”是在炼锡过程中，加入少量的铅，利用合金的熔点比成分金属的熔点低，使锡更容易熔化和流动，从而提高炼锡的效率和产量。 4.乙醇可以通过粮食、秸秆发酵生成，也可以通过工业合成；乙醇作燃料可以制作燃料电池获得电能。下列选项中属于乙醇作为燃料的优点的是 ①燃烧时，燃料发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量热量 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 有机物燃烧时都发生氧化反应，并不是乙醇作为燃料的优点。 题组三　氯气的实验室制法 5.(2025·临沂高一期末)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.已知KMnO4在常温下与浓盐酸迅速反应生成Cl2，如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是 A.反应的离子方程式为2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O B.在试管①中盛有饱和食盐水，用 试管②收集Cl2 C.③用于吸收多余的Cl2，防止污染 环境 D.用该装置收集到的Cl2中可能会混有HCl气体和水蒸气 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7.实验室制备氯气的方法有多种，下列说法错误的是 A.KClO3与浓盐酸反应制备Cl2时，盐酸既表现酸性又表现还原性 B.Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备Cl2时，Cl2既是氧化产物又是还原产物 C.KMnO4、Ca(ClO)2分别与浓盐酸反应，产生等量Cl2时转移电子数也相同 D.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2需要加热，而KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2 无需加热，可得出氧化性：KMnO4>MnO2>Cl2 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 KClO3与浓盐酸反应制备Cl2：KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O，盐酸既表现酸性又表现还原性，A正确； Ca(ClO)2+4HCl(浓)===2Cl2↑+CaCl2+2H2O，氯气既是氧化产物又是还原产物，B正确； 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，每生成1 mol氯气转移2 mol电子，Ca(ClO)2+4HCl(浓)===2Cl2↑+CaCl2+2H2O，每生成1 mol氯气转移1 mol电子，C错误。 8.(2025·洛阳高一期末)不同条件下，当 KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应，结果如下。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合强化 反应序号 起始酸碱性 KI物质的量/mol KMnO4物质的量/mol 还原产物 氧化产物 ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 I 已知： Mn的氧化性随酸性减弱而减弱 。NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是 A.反应①，n(Mn2+)∶n(I-)=2∶5 B.对比反应①和②，x=3 C.反应②，每生成1 mol氧化产物，转移电子数目为5NA D.对比反应①和②，I-的还原性随酸性减弱而减弱 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 反应序号 起始酸碱性 KI物质的量/mol KMnO4物质的量/mol 还原产物 氧化产物 ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 I 9.(2024·德州高一检测)如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列有关说法不正确的是 A.若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠 B.检验氯气是否有漂白性，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为湿润的石蕊试纸、碱石 灰、干燥的石蕊试纸 C.装置b既可以洗气又可以作安全瓶监 测装置c是否堵塞 D.含有4 mol HCl的浓盐酸与足量二氧 化锰反应，标准状况下产生Cl2的体积小于22.4 L √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 高锰酸钾、次氯酸钠具有强氧化性，在不加热的条件下，能与浓盐酸反应产生氯气，故A正确； 氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙，故B错误； 饱和食盐水能吸收氯气中混有的 HCl，b装置有长颈漏斗，还起到安全瓶的作用，可以监测后续装置是否发生堵塞，平衡气压，故C正确； 含4 mol HCl的浓盐酸与足量二氧化锰发生反应，盐酸浓度降低变成稀盐酸时反应停止，因此标准状况下产生氯气的体积小于22.4 L，故D正确。 10.利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)： 已知：K2MnO4在浓强碱溶液中稳定存在，碱性减弱易发生反应：3Mn+2H2O===2Mn+MnO2↓+4OH-。 下列说法错误的是 A.装置A中固体可以是KClO3或漂白粉 B.装置B中盛放饱和食盐水，除去Cl2中 的HCl C.为防止C中产生黑色沉淀，应向其中加入适量浓NaOH溶液 D.装置C中每消耗0.5 mol Cl2，则生成1 mol KMnO4 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 装置A中在常温下反应制取Cl2，可以用浓盐酸与KClO3或漂白粉固体发生氧化还原反应制取Cl2，A正确； 浓盐酸具有挥发性，挥发的HCl随Cl2进入饱和食盐水，饱和食盐水能够抑制Cl2的溶解，同时也可以除去Cl2中的HCl，B正确； 在装置C中Cl2与K2MnO4发生氧化还原反应产生KMnO4，K2MnO4在浓强碱溶液中稳定存在，而碱性减弱易发生歧化反应产生MnO2黑色固体，因此为防止C中产生黑色沉淀，应向其中加入适量浓NaOH溶液，C正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 在装置C中通入的Cl2不仅与K2MnO4发生氧化还原反应产生KMnO4：Cl2 +2K2MnO4===2KMnO4+2KCl，而且也与NaOH溶液发生歧化反应，因此装置C中每消耗0.5 mol Cl2生成KMnO4的物质的量小于1 mol，D错误。 11.氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。 (1)焊接钢轨时可以用Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3制备铁，该反应所属基本反应类型是_________，用双线桥标出电子转移的方向和数目： _______________________。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 置换反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由化学方程式可知，该反应属于置换反应；反应中铁元素的化合价降低被还原，氧化铁为反应的氧化剂，铝元素的化合价升高被氧化，铝为反 应的还原剂，电子转移的方向和数目为 。 (2)宋代的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理为4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O，则X的化学式是______，其中H2S在该反应中_____(填字母)。  A.做氧化剂 B.做还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ag2S D 由原子守恒可知，X的化学式为Ag2S；反应中氢、硫元素的化合价没有变化，则硫化氢在反应中既不是氧化剂又不是还原剂。 (3)油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中天长日久就会变成黑色，从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变成白色的PbSO4，从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为　　　 。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O H2O2具有氧化性，会将黑色的PbS氧化为白色的PbSO4，而H2O2则被还原为H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，可得该反应的化学方程式为PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O。 12.(2025·湘潭高一期末)无水氯化铝在工业和实验室中有着广泛的应用。同学们设计如下实验装置制备无水氯化铝。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 已知：Al和Cl2加热时生成AlCl3，无水 AlCl3在空气中易潮解，加热易升华。请回答下列问题： (1)盛装MnO2的仪器名称是_______ ___；试剂a为___________(填名称)。 (2)实验开始时先点燃装置　　(填“A”或“B”)处酒精灯，目的是____ ______________________________。  圆底烧 瓶 饱和食盐水 A 排出 装置中的空气，防止Al与O2反应 (3)装置D的设计目的是吸收尾气中的氯气，写出常温下NaOH溶液吸收氯气的化学方程式：______________________________。甲同学认为设 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 计该实验时，装置D 可以省略，你认为是否合理并说明理由：______　　　　　　　　　　　____________________________________________________________________________________________________。 合理，装置C中的碱石灰也可以吸收氯气(或回答不合理，装置C中的碱石灰为固体，不能充分吸收尾气中的氯气) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (4)装置A中生成224 mL(标准状况)氯气时，被氧化的 HCl为_____ mol。  0.02 返回 第 2 章 　 第 3 节 本课结束 $