资源简介

(共55张PPT)
第一章　物质及其变化
第三节　氧化还原反应
第2课时　氧化剂和还原剂
课程标准 素养目标 学法指导
知道常见的氧化剂和还原剂，了解氧化还原反应的基本规律 证据推理与模型认知 1．依据元素化合价高低和已学物质的性质，认识常见的氧化剂和还原剂，并了解其氧化性或还原性
2．通过题目或口诀“升失氧”“降得还”串联氧化还原反应基本概念，形成氧化还原反应知识网络，提升解题能力
依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象 科学探究与创新意识 课前·新知导学
　　　　　氧化剂和还原剂
1．氧化剂和还原剂
反应物 氧化剂 还原剂
定义 氧化还原反应中，________电子(或电子对________)的物质 氧化还原反应中，________电子(或电子对________)的物质
反应中表现的性质　 体现氧化性 体现还原性
发生的变化 氧化剂所含元素的化合价_____，发生_____反应 还原剂所含元素的化合价_______，发生_______反应
得到　
偏向　
失去　
偏离　
降低　
还原　
升高　
氧化　
2．氧化产物和还原产物
(1)氧化产物：还原剂被_______生成的物质。
(2)还原产物：氧化剂被_______生成的物质。
氧化　
还原　
非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗？为什么？
【答案】不一定。非金属单质在氧化还原反应中，可能作氧化剂，如Cl2、O2，也可能作还原剂，如C、H2。
微思考
　　　　　在Cl2、Fe2+、Mg、H2O、Cu2+中，只能作氧化剂的是________；只能作还原剂的是________；既能作氧化剂又能作还原剂的是______________。
【答案】Cu2+　Mg　Cl2、Fe2+、H2O
【解析】高价氧化剂，低价还原剂，中间价态两边靠。Cu2+中铜元素处于最高价，只能作氧化剂；Mg中镁元素处于最低价，只能作还原剂；Cl2中氯元素、Fe2+中铁元素均处于中间价态，二者既可作氧化剂又可作还原剂；而H2O中氢元素处于最高价，氧元素处于最低价，故H2O既可作氧化剂，又可作还原剂。
　　　　　氧化性和还原性
1．氧化性：氧化剂所表现出____________(或电子对偏向)的性质。
2．还原性：还原剂所表现出____________(或电子对偏离)的性质。
3．化合价与氧化性、还原性的关系
得电子　
失电子　
还原　
氧化　
还原　
氧化　
NaCl中的钠元素为＋1价，为钠元素的最高价，那么Na＋是否具有氧化性？NaCl是否只具有氧化性或还原性？
【答案】钠元素处于＋1价时，只有氧化性，NaCl中Na＋具有氧化性，而Cl－处于最低价态，具有还原性，即NaCl既有氧化性又有还原性，但氧化性和还原性均较弱。
微思考
(4)在氢气燃烧生成水的反应中，氢气作还原剂。 (　　)
(5)一种物质若具有氧化性，则不具有还原性，反之亦然。 (　　)
(6)物质所含元素处于最高价态时，该物质一定只有氧化性。(　　)
(7)金属阳离子只具有氧化性。 (　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×
课堂·重难探究
常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂。
①非金属单质Cl2、Br2、O2、O3等；
②高价金属阳离子Fe3+等；
③高价或较高价含氧化合物H2SO4(浓)、MnO2、HClO、KMnO4、HNO3等；
④过氧化物Na2O2、H2O2等。
[重难突破]
重难点一　氧化剂和还原剂
(2)常见的还原剂。
①活泼或较活泼的金属K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等；
②低价金属阳离子Fe2+等；
③非金属阴离子I－、S2－等；
④含较低价元素的化合物CO、SO2、H2SO3等；
⑤部分非金属单质H2、C(高温下)等。
(3)在含有变价元素的化合物中，具有中间价态元素的物质(单质或化合物)既可作氧化剂，又可作还原剂。例如：Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性又有还原性。
　　　　下列对X＋2Y===X2+＋2Y－的叙述中正确的是 (　　)
A．Y被还原， X2+是还原产物
B．Y被还原，X发生氧化反应
C．X是还原剂，Y被氧化
D．X是氧化剂，X显氧化性
【答案】B
[典例精练]
【解析】在反应X＋2Y===X2+＋2Y－中，Y元素的化合价降低，Y作氧化剂，发生还原反应，被还原，Y－是还原产物；X元素的化合价升高，X作还原剂，发生氧化反应，被氧化，X2+是氧化产物。据此可知A、C、D错误，B正确。
　　　　下列变化中需要加入还原剂才能实现的是 (　　)
A．MnSO4→KMnO4 B．NaCl→AgCl
C．NO2→HNO3 D．Fe2O3→Fe
【答案】D
【解析】还原剂在反应中失去电子，元素化合价升高。加入还原剂才能实现的变化中，所给反应物应为氧化剂，所含元素化合价降低。A中Mn的化合价由＋2价→＋7价；B中Cl的化合价在反应前后无变化；C中N的化合价由＋4价→＋5价；D中Fe的化合价由＋3价→0价，D正确。
物质氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据已知氧化还原反应比较。
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物
[重难突破]
重难点二　物质的氧化性、还原性强弱的比较
(2)根据元素的活动性顺序比较。
特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。
(3)根据反应条件比较。
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，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。例如：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
氧化性：KMnO4＞MnO2。
②Na、Mg、Al单质与H2O反应时，Na与冷水剧烈反应，Mg加热条件下才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。
　　　　从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。
(1)铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中，________的还原性最强，在Cu2+、Fe2+、Ag＋中，______的氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3)，而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中，__________具有氧化性，______的氧化性更强。
[典例精练]
【答案】(1)Fe　Ag＋　(2)Cl2、H＋　Cl2
【解析】(1)涉及反应的两个化学方程式为

根据①知，还原性：Fe＞Cu，氧化性：Cu2+＞Fe2+；
根据②知，还原性：Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2+；
故还原性：Fe＞Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2+＞Fe2+。
【易错提醒】
氧化性、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原子能失去1个电子，Al原子可失去3个电子，但根据金属活动性顺序，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
　　　　关于反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu的说法错误的是 (　　)
A．氧化性：Cu2+＞Fe2+ B．Fe是还原剂
C．还原性：Fe＜Cu D．该反应是置换反应
【答案】C
1．守恒规律
应用：有关氧化还原反应的计算与化学方程式的配平。
[重难突破]
重难点三　氧化还原反应的基本规律及应用
2．强弱规律
在一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。
应用：比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3．先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。
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。
4．价态规律
(1)归中规律。
①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”。例如：
②同种元素相邻价态间不发生化学反应。
例如：SO2与浓硫酸不反应。
应用：判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。
(2)歧化规律。
同种元素的中间价态变为高价态和低价态，即中间价态→高价态＋低价态。例如：
【易错提醒】
(1)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强，如CO2中C为＋4价，是最高价，但CO2的氧化性很弱。
(2)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强，如H2O中O为－2价，是最低价，但H2O的还原性非常弱。
　　　　现有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2；
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；
③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2+、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2+和Cl－，则可加入的试剂是 (　　)
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．I2
[典例精练]
【答案】C
【解析】根据三个方程式可知氧化性强弱顺序为KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，所以要将I－氧化除去而不氧化Fe2+和Cl－，可加入FeCl3。
【答案】C
【解析】在氧化还原反应中，还原性：还原剂＞还原产物，A中还原性：SO2＞Fe2+，与已知相符；B中还原性：SO2＞HI，与已知相符；C中还原性：Cl－＞I－，与已知不符；D中还原性：I－＞Fe2+，与已知相符。
　　　　氧化还原反应在物质制备、能量转化方面有重要的应用。
(1)反应I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI常用于测定溶液中I2的含量。反应的氧化剂是________，每消耗一分子I2，反应转移电子数目为________。
(2)配平下列化学方程式，并用单线桥法分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O。
单线桥法：_______，浓硝酸表现出来的性质是______(填写编号)。
①还原性　　②酸性　　③氧化性
(3)某氧化还原反应中共包含下列物质：Fe2(SO4)3、H2SO4、CrO3、FeSO4、Cr2(SO4)3和H2O。已知CrO3为反应物之一。写出配平后的方程式：___________________。
【答案】(1)I2　2　(2)1　4　1　2　2
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　②③
(3)6H2SO4＋2CrO3＋6FeSO4===3Fe2(SO4)3＋Cr2(SO4)3＋6H2O
【解析】(1)碘元素的化合价降低，从0价降低到－1价，作氧化剂，消耗一分子I2时，转移2个电子。(2)该反应中元素化合价的变化为HNO3→NO2，氮元素由＋5价→＋4价，一个氮原子得一个电子，硝酸作氧化剂，Cu→Cu(NO3)2，铜元素由0价→＋2价，一个铜原子失去两个电子，所以其最小公倍数为2，二氧化氮的计量数为2，铜的计量数为1，再根据原子守恒配平化学方程式，
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；由HNO3→ Cu(NO3)2，形成铜盐氮元素的化合价没变，所以硝酸既起酸的作用也起氧化剂的作用。(3)已知CrO3为反应物，则Cr2(SO4)3为生成物，铬元素化合价降低，由＋6价→＋3价，那么铁元素的化合价应该升高，所以FeSO4是反应物，Fe2(SO4)3是生成物，根据得失电子守恒和原子守恒即可写出氧化还原反应方程式。
　　　　KClO3和浓盐酸在不同温度下，发生以下两个反应。其变化可表示为
反应1：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；
反应2：KClO3＋HCl(浓)—→2KCl＋Cl2↑＋ClO2↑＋H2O(未配平)。
(1)反应1中被还原的是__________，氧化产物是________(填化学式)。
(2)写出反应2配平后的化学方程式：____________________。
(3)上述反应中浓盐酸表现的性质是(填写编号)：反应1中为________，反应2中为________。
①只有还原性　②还原性和酸性　③只有氧化性　④氧化性和酸性
【答案】(1)KClO3　Cl2
(2)2KClO3＋4HCl(浓)===2KCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O
(3)②　②
【解析】(1)在反应1中，KClO3中的氯元素化合价降低(从＋5价→0价)，作氧化剂，被还原，HCl中的部分氯元素化合价升高(从－1价→0价)，作还原剂，被氧化，部分氯元素化合价没有发生改变。Cl2既是氧化产物又是还原产物。(2)反应KClO3＋HCl(浓)—→KCl＋Cl2↑＋ClO2↑＋H2O中，都是氯元素化合价发生变化，根据“归中不交叉”规律，化合价降低，从＋5价→＋4价，化合价升高，从－1价→0价，再根据得失电子总数相等可配平方程式。(3)在上述两个反应中，HCl中的Cl部分化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂，表现还原性，部分Cl在反应前后化合价不变，与金属阳离子结合形成盐，起酸的作用。所以两个反应中浓盐酸表现的性质是还原性和酸性。
[课堂小结]
小练·素养达成
1．(2022·山东卷)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为 (　　)
A．金(Au)：“虽被火亦未熟”
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】金被火烧没有发生化学反应，A不选；“以水沃之，即热蒸而解”的化学反应为CaO＋H2O===Ca(OH)2，不是氧化还原反应，B不选；S与金属反应生成硫化物，C选；CaCO3与醋酸反应生成醋酸钙而溶解，不是氧化还原反应，D不选。
2．下列物质按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的是 (　　)
A．O2、K、Cl2 B．Cl2、Al、H2
C．NO2、SO2、H2O D．HNO3、HCl、Fe2+
【答案】A
【解析】O2只有氧化性，K只有还原性，Cl2既有氧化性又有还原性，A正确；Cl2和H2既有氧化性又有还原性，Al只有还原性，B错误；NO2、SO2、H2O都既有氧化性又有还原性，C错误；HNO3只有氧化性，HCl和Fe2+既有氧化性又有还原性，D错误。
【答案】D
4．银在空气中容易发黄变黑的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O，其中H2S是 (　　)
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂，也是还原剂
D．既不是氧化剂，也不是还原剂
【答案】D
【解析】H2S中的H元素和S元素的化合价在反应前后均未发生变化，故H2S既不是氧化剂也不是还原剂，D正确。
5．在一定条件下KClO3与I2发生反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2↑，下列判断正确的是 (　　)
A．该反应属于置换反应 B．氧化性：I2＞KClO3
C．还原性：KClO3＞I2 D．还原剂为KIO3，氧化剂为I2
【答案】A
6．关于反应8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，下列说法正确的是 (　　)
A．NH3中H元素被氧化
B．NO2在反应过程中失去电子
C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶4
D．氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3
【答案】D
【解析】NH3中H元素化合价不变，未被氧化，A错误；NO2中N元素化合价降低，在反应中得到电子，B错误；还原剂是NH3，氧化剂是NO2，二者的物质的量之比为8∶6＝4∶3，C错误；NH3→N2发生氧化反应，NO2→N2发生还原反应，N2既是氧化产物又是还原产物，则氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3，D正确。
7．有如下反应：
K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
(1)_______元素被氧化，_______是氧化剂。
(2)_______是氧化产物，_______发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中，起还原剂作用(被氧化)的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目：
______________________________。
【答案】(1)Cl　K2Cr2O7
(2)Cl2　HCl　(3)3∶4
(4)

展开更多......

收起↑