2.3-氧化还原反应的应用课件2026-2027学年高一上学期鲁科版化学必修一

博古通今 放眼世界 培养有中国心的世界公民 氧化还原反应的应用 2 引入新课 培养有中国心的世界公民 学习目标 1.学会利用氧化还原反应研究物质的性质，了解金属单质的制备方法，知道可以利用氧化还原实现物质转化与获得能量 2.掌握氯气的实验室制备 3 研究物质的性质 1 Part 4 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？请你设计实验证明自己的预测。 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。 H2O2 -1 → O 0 ← O -2 氧化剂 还原剂 酸性KMnO4溶液 KI溶液 思考：怎么设计实验？ 怎么选择试剂？ 什么现象可以证明？ 1.探究物质的氧化性或还原性 实验内容 实验现象 实验结论 实验方案设计及实施 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。 溶液有无色变为蓝色 H2O2具有氧化性 取少量酸性KMnO4溶液小试管中，再滴加5%的H2O2溶液。 溶液紫色变浅直至消失，有无色气泡生成 H2O2具有还原性 H2O2+2I-+2H+ =I2+2H2O 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O 氧化性 还原性 1.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，请分析其中的电子转移情况。 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 歧化反应 0 -1 -2 自主思考 (2)归中反应就是指含有同种元素的不同化合物发生氧化还原反应，该元素的化合价向中间靠拢。 歧化反应与归中反应 (1)歧化反应是同一物质中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应(发生歧化反应的元素原子的化合价部分升高、部分降低)。 Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 歧化反应 KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O 归中反应 点拨学习 9 小结 例2 某小组同学欲探究H2O2的性质,过程如下: ①向5%的H2O2溶液中滴加少量酸性KI溶液; ②向5%的H2O2溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液。 (1)实验①选择KI的原因是KI具有　　　　(填“氧化性”或“还原性”),在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝。  还原性  (2)实验②的目的是验证H2O2具有　　　　(填“氧化性”或“还原性”),该实验中,得出结论的依据是溶液颜色变浅或褪色,　　　　　　。  还原性 有气泡冒出 课堂检测 实现物质转化与获得能量 2 Part 12 1.利用氧化还原反应实现物质的转化 （1）金属的冶炼 低价态 高价态 还原反应 氧化反应 （氧化性） （还原性） + 氧化剂 +还原剂 黄铜矿 赤铁矿 铝土矿 菱镁矿 氯化钠 CuFeS2 Fe2O3 Al(OH)3 MgCO₃ NaCl Au 单质 Ag 单质 +1 +2 +3 +3 +2 Na Mg Al Fe Cu 金属冶炼实质: Mn++ne- === M 将化合态的金属还原成单质 （1）金属的冶炼 热还原法 电解法 Fe2O3+3CO Fe+3CO2 热分解法 适用一些非常活泼的金属 适用于大部分中等活泼的金属 K、 Ca、 Na 、Mg 、Al 、│ Zn、 Fe、 Sn、 Pb、 H 、Cu │Hg、 Ag│ Pt 、Au 电解法 热还原法 热分解法 2HgO==2Hg+O2↑ 湿法炼铜 Fe + CuSO4==== FeSO4 + Cu 2NaCl (熔融) ==== 2Na + Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) ==== Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) ==== 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 常见的还原剂：C、CO、H2等 2Ag2O ==== 4Ag + O2 ↑ 适合一些不活泼金属 热还原法 1.利用氧化还原反应实现物质的转化 （1）金属的冶炼 高炉炼铁P75 Fe2O3+3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 2020年我国的粗钢产量已经突破了10亿吨，产量位居世界第一。这比1949年刚建国时的年产量不足16万吨增长了6000多倍。正式钢铁的产量提升，极大的促进了我国各行业的发展。 那么其他金属的冶炼也和铁是一样的吗？ （2）非金属单质制备 瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)是最早发现氯气的人。他在研究软锰矿矿石(主要成分是二氧化锰)时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外地得到了氯气。至今，实验室中还用这种方法制取氯气。 MnO2+ 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O ①氯气的制备 0 +4 -1 +2 化合价升高，失e-×2，氧化反应 化合价降低，得2e-，还原反应 MnO2+ 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O 氧化剂 还原剂 氧化剂与还原剂之比为 1：2 反应原理分析 浓盐酸的作用：还原性、酸性. 只能用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 MnO2可用 KMnO4、KClO3、NaClO 等强氧化剂代替 在实验室制取氯气时，常使用NaOH溶液吸收尾气。分析氯气在该反应中表现出什么性质。若想获得纯净的氯气，对该装置还要进行哪些改进？ Cl2 + 2NaOH ====NaCl + NaClO + H2O 化合价升高，失e-，氧化反应 化合价降低，得e-，还原反应 +1 0 -1 氧化性 还原性 反应原理分析 氯气中可能存在的杂质气体为HCl、水蒸气 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 Cl2+ 2NaOH = NaCl+NaClO+H2O MnO2+ 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O 实验装置分析 （1）收集氯气的方法: （2）氯气的干燥： （3） 检验或验满方法： 向上排空气法或排饱和食盐水法 浓硫酸或无水氯化钙 实验装置分析 资料卡 氯化氢极易溶于水。 氯气可溶于水，但是在饱和食盐水中溶解度却很低。 a.将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸变蓝,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,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。 实验室制Cl2时的注意事项 (1)必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,以减少HCl的挥发。 (3)实验结束后,先停止反应并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。 (4)尾气吸收时,不宜用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中c(OH-)较小,吸收不完全 [易错警示] 在实验室里也可以利用高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气 2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②硅单质 二、实现物质转化与获得能量 有很多重要的用途。硅元素在自然界中不以单质的形式存在，主要以二氧化硅的形式存在。用碳单质还原二氧化硅可以制得粗硅；使粗硅与氯气反应生成四氯化硅，净化后再用氢气还原四氯化硅，可以制得比较纯净的硅单质。 SiO2 碳单质 高温 氢气 氯气 粗硅 SiCl4 Si （2）非金属单质制备 粗硅的制取：SiO2 + 2C ==== Si + 2CO↑ 粗硅转变为纯硅：Si + 2Cl2 ==== SiCl4。SiCl4 + 2H2== ==4HCl+Si 高温 △ 高温 金属钛 二、实现物质转化与获得能量 具有许多优异的性能，是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛]是地壳中钛矿石的一种。目前大规模生产钛的方法是： 第一步：金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制得四氯化钛 第二步：在氩气氛围中加热，金属镁与四氯化钛反应制得金属钛 高温 镁、加热 氩气氛围 金红石(TiO2) 碳单质 氯气 TiCl4 Ti （3）金属单质制备 2.利用氧化还原反应获得能量 ① 利用氧化还原反应获得热能 可燃物 氧化剂 热量 二、实现物质转化与获得能量 火力发电厂 燃料电池电车 ②利用氧化还原反应获得电能 2.利用氧化还原反应获得能量 课堂小结 氧化还原 反应 研究物质 性质 获得能量 实现物质 转化 高价态 （氧化性） 低价态 （还原性） 物质类别 化合价 +7 +6 +2 +4 0 失电子 得电子 氧化剂+ +还原剂 获取生产活动的更高社会效益; 促进人类社会的可持续发展。 1．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是    A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 C 课堂检测 3.在冶金工业上,均不能用通常的化学还原剂制得的一组是 (　) A.Na、Ca、Mg、Al、K B.Na、K、Zn、Fe、Hg C.Zn、Fe、Cu、Ag、Sn D.Mg、Al、Zn、Fe、Pb A [解析] A项中的金属均为活泼金属,通常用电解法冶炼; B、C、D项中的Zn、Fe可以用H2、C或CO还原得到。 课堂检测 30 课后作业 《导学案》139-141 Lavf57.83.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 FormatFactory : www.pcfreetime.com $