内容正文:
鲁科版必修第一册
第二章 元素与物质世界
第2课时 氧化剂和还原剂
第3节
氧化还原反应
1
常见的氧化剂和还原剂
2
氧化还原反应中的基本概念
1
学习内容导览
2
1.理解氧化剂/还原剂、氧化性/还原性,氧化产物/还原产物的对应关系。
2.识记常见氧化剂/还原剂。
重点:氧化剂和还原剂及判断物质的氧化性和还原性;
难点:判断物质的氧化性和还原性。
素养锚定·课标定位
生活中的化学
食品中的脱氧剂
还原性
作还原剂
氧化性
作氧化剂
消毒剂
情境启思·任务缘起
氧化还原反应中
的基本概念
01
5
任务一
思考:请选择合适的依据将以下反应中的反应物分成两类
一、氧化还原反应中的基本概念
以下氧化还原反应中,化合价升高的元素有哪些,化合价降低的元素有哪些?哪种反应物含有化合价升高的元素,哪种反应物含有化合价降低的元素?
(1)2Cu+O2 2CuO
(2)H2+ CuO ====Cu + H2O
△
(3)3CO + Fe2O3====2Fe + 3CO2
高温
化合价降低
得电子
被还原
化合价升高
失电子
被氧化
还原剂
氧化剂
分层研学·探理悟新
知识总结
1.氧化还原反应中的基本概念
0
+1
+2
0
H2 + CuO = H2O + Cu
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
化合价升高,失电子1e-×2,被氧化,氧化反应
化合价降低,得电子2e-×1,,被还原,还原反应
一、氧化还原反应中的基本概念
分层研学·探理悟新
知识总结
1.氧化还原反应中的基本概念
⑴还原剂:所含元素化合价升高 ,失去电子(或电子对偏离)的反应物
氧化剂:所含元素化合价降低,得到电子(或电子对偏向)的反应物
⑵氧化产物:还原剂被氧化后得到的产物
还原产物:氧化剂被还原后得到的产物
高温
Fe2O3
+
3CO
2Fe
+
3CO2↑
-2
+4
-2
+2
-2
0
+3
化合价降低
化合价升高
还原剂
氧化剂
还原产物
氧化产物
一、氧化还原反应中的基本概念
分层研学·探理悟新
知识总结
1.氧化还原反应中的基本概念
⑶还原性:还原剂具有还原性,所含物质失电子的能力
氧化性:氧化剂具有氧化性,所含物质得电子的能力
⑷氧化反应:还原剂所含元素化合价升高,失电子,被氧化的反应
还原反应:氧化剂所含元素化合价降低,得电子,被还原的反应
高温
Fe2O3
+
3CO
2Fe
+
3CO2↑
-2
+4
-2
+2
-2
0
+3
化合价降低
化合价升高
还原性
氧化性
还原反应
氧化反应
一、氧化还原反应中的基本概念
分层研学·探理悟新
知识总结
2.基本概念之间的关系
模
型
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
化合价降低,得电子,被还原,发生还原反应
化合价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应
氧化剂
氧化性
得电子
价降低
还原剂
还原性
价升高
失电子
被还原
还原产物
还原反应
被氧化
氧化产物
氧化反应
一、氧化还原反应中的基本概念
分层研学·探理悟新
【例1】已知实验室里常利用反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O制取氯气。在该反应中,锰元素化合价 , MnO2被 ,MnO2发生 反应,MnO2是 剂,MnO2具有 性。
MnO2 + 4HCl = MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
+4 -1 +2 0
得电子,化合价降低, 被还原
失电子,化合价升高, 被氧化
降低
还原
还原
氧化
氧化
一、氧化还原反应中的基本概念
典例剖析·逻辑释疑
一、氧化还原反应中的基本概念
【例2】分析下列反应并按要求填空。
(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3
氧化剂是____,还原剂是____;发生氧化反应的是____,发生还原反应的是____。
(2)H2O2+2HCl+2FeCl2===2FeCl3+2H2O
氧化剂是______,还原剂是______;氧化产物是______,还原产物是______。
Cl2
Fe
H2O2
Fe
Cl2
FeCl2
FeCl3
H2O
典例剖析·逻辑释疑
常见的氧化剂和还原剂
02
13
任务二
思考:如何判断物质的氧化性,还原性?
二、常见的氧化剂和还原剂
基于元素的化合价,预测物质是否具有氧化性或还原性
KMnO4
KI
0
-1
-2
O
I
-1
0
+1
+3
+5
+7
Mn
0
+2
+4
+6
+7
最低价态,只有还原性
最高价态 只有氧化性
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任务二
二、常见的氧化剂和还原剂
思考:如何判断物质的氧化性,还原性?
实验表明,酸性KMnO4溶液与KI 溶液能够发生氧化还原反应。
MnO4-
+7
Mn2+
+2
氧化性
I-
-1
I2
0
还原性
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15
二、常见的氧化剂和还原剂
任务二
思考:如何判断物质的氧化性,还原性?
实验表明,酸性KMnO4溶液与KI 溶液能够发生氧化还原反应。
2KMnO4+10KI +8H2SO4 = 6K2SO4+2MnSO4+5I2+8H2O
失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应
2MnO4-+10I-+16H+= 2Mn2++ 5I2+ 8H2O
+7 -1 +2 0
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知识总结
1.利用物质中元素所处的价态,推测它可能具备的性质
二、常见的氧化剂和还原剂
①元素处于最高价:只有氧化性
②元素处于最低价:只有还原性
③元素处于中间价态:既有氧化性,又有还原性
铁元素(Fe):
0
+2
+3
↑
↑
↓
↓
硫元素(S):
-2
0
+4
+6
↑
↑
↑
↓
↓
↓
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知识总结
2.常见的还原剂和氧化剂
二、常见的氧化剂和还原剂
⑴常见的氧化剂
物质类别 氧化剂 对应还原产物
活泼非金属单质 O2、O3 OH-、H2O、O2-
Cl2、Br2 Cl-、Br-
含有较高价态元素的化合物 Fe3+ (遇弱)Fe2+,(遇强)Fe
Cu2+ Cu+ ,Cu
Ag+ Ag
H+ H2
酸性KMnO4溶液 Mn2+
MnO2 Mn2+
KClO3 Cl2, Cl-
HClO Cl-
浓H2SO4 SO2
HNO3 (稀)NO,(浓)NO2,
Na2O2,H2O2 OH-,H2O
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知识总结
2.常见的还原剂和氧化剂
二、常见的氧化剂和还原剂
⑵常见的还原剂
物质类别 还原剂 常见氧化产物
活泼金属 Na、Al、Zn、Fe Na+、Al3+、Zn2+、Fe2+或Fe3+
某些非金属单质 H2 H2O,H+
C CO,CO2
CO CO2
S SO2
低价态某些离子或化合物 SO2/ SO32- SO3/ SO42-
S2- S、 SO2
Cl-,Br-,I- Cl2,Br2,I2
Fe2+ Fe3+
过氧化物 Na2O2,H2O2 O2
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任务三
探究物质的氧化性或还原性
二、常见的氧化剂和还原剂
过氧化氢(H2O2)中氢元素的化合价为+1 价,氧元素的化合价为-1价。过氧化氢是否具有氧化性或还原性呢?请你设计实验验证自己的预测。
实验用品
5% H2O2溶液,酸性KMnO4溶液,KI 溶液,淀粉溶液;
试管,胶头滴管。
实验方案设计及实施
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二、常见的氧化剂和还原剂
任务三
探究物质的氧化性或还原性
预测某种物质在氧化还原反应中能否做氧化剂(即体现氧化性)或者做还原剂(即体现还原性)
+1
0
单质 过氧化物 氧化物 酸 碱
-1
-2
O2
H2O2
化合价
物质类别
H2O
作氧化剂(即体现氧化性)
作还原剂(即体现还原性)
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3.探究物质的氧化性或还原性
知识总结
二、常见的氧化剂和还原剂
⑴验证H2O2的氧化性
KI
H2O2
氧化剂
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
I2
淀粉遇碘单质变蓝
实验目的 实验操作 实验现象 实验结论
溶液由无色变为蓝色
H2O2具有氧化性
2KI +H2O2 ==I2+2KOH
证明H2O2
是否具有
氧化性
取少量KI溶液于小试管中,滴入几滴淀粉溶液,再滴加5%的H2O2溶液。
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3.探究物质的氧化性或还原性
知识总结
二、常见的氧化剂和还原剂
⑵验证H2O2的还原性
酸性KMnO4
H2O2
还原剂
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
Mn2+
紫红色褪去
O2
实验目的 实验操作 实验现象 实验结论
证明H2O2
是否具有还原性
取1ml5%的H2O2溶液于小试管中,滴入酸性KMnO4溶液
高锰酸钾溶液退色,有无色气泡生成
H2O2具有还原性
2KMnO4+5H2O2 +3H2SO4==K2SO4 +2MnSO4+5O2↑+8H2O
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任务四
实验验证物质的氧化性或还原性
二、常见的氧化剂和还原剂
分层研学·探理悟新
任务五
研究物质氧化性或还原性的思路
研究物质氧化性或还原性的思路
1.根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性,预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势,说明该物质可能具有还原性;反之,若所含某元素的化合价有降低的趋势,说明该物质可能具有氧化性。
2.如果预测某物质具有氧化性,就需要寻找具有还原性的另一物质,通过实验检验两者能否发生氧化还原反应,以验证预测是否正确。相应地,如果预测某物质具有还原性,就需要寻找具有氧化性的另一物质,通过实验来验证预测是否正确。
标化合价
预测性质
选取对立
试剂
实验验证
实验结论
确定实验方案
二、常见的氧化剂和还原剂
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知识总结
4.研究物质氧化性或还原性的思路
二、常见的氧化剂和还原剂
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
高价态
(氧化性)
低价态
(还原性)
氢化物
单质
氧化物
酸
碱
盐
物质类别
核心元素化合价
+7
+6
+2
+4
0
失电子
得电子
氧化剂+
+还原剂
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任务六
探究物质氧化性或还原性的反思
思考
1.从氧化还原反应的角度,分析、归纳过氧化氢的性质。
2.证明过氧化氢具有氧化性或还原性的依据是什么?
3.初中阶段我们就知道过氧化氢在催化剂的作用下可以分解产生氧气。这个反应属于氧化还原反应吗?如果属于氧化还原反应,请分析元素化合价变化和电子转移情况。
过氧化氢除了体现出氧化性,还能体现出一定的还原性。
过氧化氢中氧元素处于中间价态,化合价既可以升高,又可以降低,既有氧化性,又有还原性
歧化反应
2H2O2 ==== 2H2O +O2
0
-1
-2
化合价升高,失e-×2,氧化反应
化合价降低,得e-×2,还原反应
二、常见的氧化剂和还原剂
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二、常见的氧化剂和还原剂
【例3】分析下列五个反应,探究下列问题。
①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
②2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
③Fe+S FeS
④2H2S+SO2===3S↓+2H2O
⑤2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(1)氧化剂和还原剂为同一物质的是 (填序号,下同)。
(2)同一反应中,被氧化和被还原的为同一元素的是 。
(3)氧化产物和还原产物为同一物质的是 。
①②⑤
①④⑤
③④
典例剖析·逻辑释疑
氧化剂和还原剂
氧化还原反应中的基本概念
常见的氧化剂和还原剂
氧化还原反应中的基本概念
基本概念之间的关系
探究物质的氧化性或还原性
利用物质中元素所处的价态,推测它可能具备的性质
常见的还原剂和氧化剂
研究物质氧化性或还原性的思路
体系梳整·认知升华
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物( )
(2)非金属单质在反应中只作氧化剂( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂( )
(4)在HNO3、N2O4、NaNO2、NO、N2和NH4Cl中氮元素的化合价分别为+5价、+4价、+3价、+2价、0价和-3价 ( )
(5)在氧化还原反应中,可能只有元素化合价的升高,而无元素化合价的降低( )
(6)没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应 ( )
(7)某元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原 ( )
×
×
×
×
×
√
√
当堂诊学·成效校验
2.ClO2是一种高效消毒剂,可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4 === 2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O,其中还原剂是
A.KClO3 B.H2C2O4 C.ClO2 D.CO2
C
当堂诊学·成效校验
3.下列微粒中只具有氧化性的是( ),只具有还原性的是( )
A. Mg B. Cu C. Cu2+ D. H2O2 E. Cl- F. Cl2
4.实现下列变化一定需要加入氧化剂的是( ),一定需要加入还原剂的是( )
A. Cl2→Cl- B. H+→H2 C. CO32- →CO2 D. SO2→SO3
C
ABE
D
B
当堂诊学·成效校验
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