第2章 第3节 第4课时 氧化还原反应的应用(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(鲁科版 山东海南专版)
第4课时 氧化还原反应的应用
[核心素养发展目标] 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。
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
2.以过氧化氢(H2O2)为例探究物质的氧化性或还原性
性质预测 | 氧元素化合价为-1价,可升高到0价,具有还原性 | 氧元素化合价由-1价可降低到-2价,具有氧化性 |
选择试剂 | 酸性高锰酸钾溶液 | KI溶液、淀粉溶液 |
实验操作 | ||
实验现象 | 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去,产生无色无味的气体,该气体能使带火星的木条复燃 | 溶液变蓝色 |
实验结论 | H2O2表现还原性,被氧化为氧气 | H2O2表现氧化性,被还原为H2O |
思考
(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”?
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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。
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( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
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)。
(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: 。
答案 (1)BCD (2)D (3)5H2O2+2Mn+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
解析 (1)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。(3)KMnO4是强氧化剂,KMnO4和
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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。
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
金属阳离子得电子被还原生成金属单质,Mn++ne-===M。
②金属冶炼方法
金属的冶炼方法
金属活泼性与冶炼方法的关系如下:
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