第1章第3节氧化还原反应学案-高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含答案)

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第1章第3节氧化还原反应学案-高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含答案)

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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应(第1课时)
【课标要求】认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。
【学业要求】能利用氧化还原反应对常见的反应进行分类和分析说明。
【学业质量水平】水平1:能认识氧化还原反应的本质,能结合实例书写氧化还原反应方程式。
水平3:能从多个角度对化学反应进行分类,认识化学反应的本质。
【学习目标】
1.通过对化合价的分析,认识氧化还原反应的规律,并对常见的化学反应进行分类;
2.基于化合价变化与电子转移的相关性,从微观上认识氧化还原反应的本质;
3.能用双线桥和单线桥表示氧化还原反应。
4.四大基本反应类型与氧化还原反应的关系。
【教学内容】
化合价规律:单质均为0价。
化合物中金属均为正价 Na K Ag:+1;Mg Ca Ba Zn:+2;Fe:+2 +3;Cu:+1 +2
非金属元素变价多,依据化合物中化合价代数和为0判断。一般 H:+1, O:-2,Cl负价时为-1价,S负价时为-2价。
CH4 NaH FeCl2 CuS C2H5OH K2MnO4
常见的原子团:NO3- OH- MnO4- ClO3- SO42- CO32- SO32- PO43- NH4+
环节一. 氧化还原反应的特征
教材P22【思考与讨论】
由(1)说明氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样能的反应称为氧化还原反应。
由(2)(3)说明得氧元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应;失氧元素化合价降低,被还原,发生还原反应。
再根据Fe+CuSO4=CuSO4+Fe 虽然没有物质得失氧,但化合价也发生变化,也属于氧化还原反应。
结论:氧化还原反应的特征:反应前后有元素的化合价发生变化。
化合价升高,被氧化,发生氧化反应;化合价降低,被还原,发生还原反应。
环节二.氧化还原反应的本质
从电子得失的角度 Cl2 + 2Na = 2NaCl
Cl2 中Cl原子得到电子,化合价降低,Cl2被还原,发生还原反应,生成 NaCl
Na单质中Na原子失去电子,化合价升高,Na被氧化,发生氧化反应,生成NaCl
从电子对偏移的角度 Cl2 + H2 = 2HCl
由于Cl原子对共用电子对的吸引力比H原子的稍强一些,所以,共用电子对偏向Cl原子而偏离H原子,因此,氯元素化合价从0价降低到-1价,Cl2被还原,发生还原反应,生成HCl,
H元素的化合价从0价升高到+1价,H2被氧化,发生氧化反应,生成HCl.
结论:氧化还原反应的本质:反应过程中有电子转移(包括电子得失和共用电子对的偏移)。
升失氧,降得还。
【练习】学习指导P21
注意:①氧化还原反应中,被氧化和被还原的可能是同种元素、同种物质。
②元素由游离态变为化合态,可能被氧化,也可能被还原。
③得电子难的元素不一定失电子容易。
环节三. 氧化还原反应的表示方法
双线桥法:表示同一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。
方法:标变价→连双线(同种元素)→标得失
【练习】学习指导P21
注意:①箭头从反应物中的变价元素指向生成物中同种元素;
②瞻前顾后,注意变价原子个数;
③桥上标明得到或失去的电子总数,且得失电子总数相等。
单线桥法:表示反应物中化合价变化的元素间的电子转移情况。
方法:标变价→连单线→只标数目,不标得失
环节四. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
注意:①四种基本反应类型不能包括所有的化学反应,如CO+CuO=CO2+Cu;
②有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应;
③有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,没有单质参加的化合反应也可能是氧化还原反应;
④有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,没有单质生成的分解反应也可能是氧化还原反应。
【练习】学习指导P24:4
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应(第2课时)
【学习目标】
1.熟练双线桥的表示方法;
2.熟悉氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。
【教学内容】
一、氧化还原反应的几组名词(化合价角度填写
氧化剂:____________的反应物 常见:Cl2、O2、KMnO4、HNO3、Cr2O72-、HClO、H2O2等
还原剂:____________的反应物 常见:H2、Fe、CO、SO32-、Fe2+、S2-、KI等
氧化性:____________的性质 如:Fe3+、MnO4-、Cl2等
还原性:____________的性质 如:Na、CO、SO32-等具有的性质
氧化产物:化合价______被______得到的生成物
还原产物:化合价______被______得到的生成物
总结:1.
还原剂(具有还原性):价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物(具有氧化性)
氧化剂(具有氧化性):价降低,得电子,被还原,发生还原反应,生成还原产物(具有还原性)
【口诀】升失氧化还原剂,降得还原氧化剂
分析氧化剂和还原剂的个数比时,只统计价态变化的量
例:Cu+2H2SO4(浓)=△=CuSO4+SO2+2H2O 氧化剂与还原剂的个数比________
C+2H2SO4(浓)=△=CO2+2SO2+2H2O 氧化剂与还原剂的个数比________
有酸参与的反应,产物中有对应的盐,则体现酸性。
例: (1)2HCl+Zn=ZnCl2+H2 则HCl的作用为____________
(2)C+2H2SO4(浓)=△=CO2+2SO2+2H2O H2SO4 的作用为_________
氧化剂,还原剂;氧化产物,还原产物可以使同种元素,甚至是同种物质
如: 归中反应:2H2S+SO2=3S+2H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O
歧化反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO Cl2+H2O=HCl+HClO
【练习】(1)2H2O=2H2↑+O2↑,_______发生氧化反应,______是还原剂,_____发生还原反应,_______是氧化剂,__________是氧化产物,__________是还原产物。
(2)2H2S+SO2=3S+2H2O,氧化产物是__________,还原产物是___________,氧化产物与还原产物的质量比为_____________。
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO,________是还原剂,_________是氧化剂。被还原的NO2与被氧化的NO2的物质的量之比为_________。
MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑,_______发生氧化反应,_________是氧化剂,_______被氧化,________具有氧化性,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
二、氧化还原反应的另一种表示方法
单线桥法:表示反应物中化合价变化的元素间的电子转移情况。
方法:标变价→连单线→只标数目,不标得失
【提醒】
①箭头从反应物中的失电子的元素指向反应物得电子的元素;
②只标转移的电子数目,不标“得”或“失”;
例1. 下列反应中必须加入氧化剂才能实现的是( ) A.Cl2→Cl- B.Zn→ Zn2+ C.H2→H2O D. KClO3→Cl2
例2. 下列反应中,Cl既被氧化又被还原的是( )
A. 5Cl2+I2+6H2O==10HCl+2HIO3 B. 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C. MnO2+4HCl==MnCl2+2H2O+Cl2↑ D. 2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应(第3课时)
【学习目标】
1.理解掌握氧化性和还原性强弱的比较方法;
2.理解氧化还原反应中的基本规律。
【教学内容】
一、氧化性、还原性强弱的比较:
氧化性:氧化剂具有的性质,即物质得电子的性质;
还原性:还原剂具有的性质,即物质失电子的性质。
物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
1.根据氧化还原方程式进行判断
氧化性:氧化剂>________产物; 还原性:还原剂>________产物。
例如:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,则有:氧化性:Cu2+>Fe2+;还原性:Fe>Cu。
题型1.根据方程式判断氧化性、还原性的强弱顺序 学习指导P27:1
题型2.根据氧化性还原性的强弱判断氧化还原反应能否发生 学习指导P27:2
【练习】已知三个氧化还原反应:
a.2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
b.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
c.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中Cl-、Fe2+和I-共存,要想除去Fe2+和I-而又不影响Cl-,可加入的试剂是
A.KMnO4 B.Cl2 C.FeCl3 D.HCl
2.根据物质活动性顺序进行判断
例如:还原性Mg﹥Zn﹥Cu,则氧化性Cu2+﹥Zn2+﹥Mg2+
[练习]将少量Zn片投入含Na+、Mg2+、Cu2+、Ag+的溶液中,最先得到的金属是
①当一种还原剂遇到多种氧化剂时,首先与氧化性最强的氧化剂发生反应。
②当一种氧化剂遇到多种还原剂时,首先与还原性最强的还原剂发生反应。
[练习]向AgNO3溶液中加入铁和铜,溶液中一定含有的金属阳离子是
3.根据氧化还原反应进行的难易(反应条件)的不同
当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,需要的条件越低,氧化剂的氧化性就越强。
当不同的还原剂与同一种氧化剂反应时,需要的条件越低,还原剂的还原性就越强。
例如:4HCl(浓)+MnO2=== MnCl2+Cl2↑+2H2O
16HCl(浓)+2KMnO4=== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
可知氧化性:_________﹥_________
还可举例:F2 Cl2 Br2与H2的反应
4.根据被氧化或被还原程度
根据反应Fe+S △ FeS 2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3 ,则氧化性_________>________。
根据同种元素的价态高低
一般,同种元素,价态越高氧化性越强,价态越低还原性越强。反常:氧化性 KClO>KClO3
二、氧化还原反应的规律
1.电子守恒规律(回忆原子守恒、电荷守恒)
转移电子数=失电子数=得电子数
学习指导P27:探究(三)
价态规律
①高价氧化低价还,中间价态两头转
如H+、Al3+、H2SO4中的S、HNO3中的N处于最高价态,只有氧化性,即只能作氧化剂,不能作还原剂;
如Fe、S2-、I— 处于最低价态,只有还原性,即只能作还原剂,不能作氧化剂。
如SO2中的S、H2O2中的O处于中间价态,既能作氧化剂又能作还原剂。
物质HCl
【注意】①元素由化合态变为游离态,可能被氧化,也可能被还原。如2H2O=2H2↑+O2↑
②元素处于最高价态时,氧化性不一定强,如Na+、CO2;元素处于最低价态时,还原性也不一定最强,如Cl—。
练习. 学习指导P28:4
②岐化规律:中间价——高价+低价
3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O
③归中规律
同种元素不同价态之间反应,化合价“只靠拢,不交叉”。
练习: KClO3+6HCl(浓)=KCl+3H2O+3Cl2↑
该反应中,盐酸体现的性质有________________,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为_____________,氧化产物和还原产物的质量比为_____________。
【提醒】同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如浓硫酸与SO2。
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应(第4课时)
【学习目标】
1.氧化还原方程式配平;
2.陌生氧化还原方程式的书写。
【教学内容】
一、氧化还原方程式的配平
[示例] 配平下列化学方程式: H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
[分析] 第一步:标变价。 H2+HO3―→↓+O↑+H2O
第二步:列得失。 第三步:求总数。
故H2S、S的化学计量数为3,HNO3、NO的化学计量数为2。
第四步:配系数。 先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒。 检查质量、得失电子是否守恒,若为离子反应,还应检查电荷是否守恒。
【 变式练习】
(1)____MnO+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
(2)______________________________。
二、“四步法”突破新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平
[示例] KMnO4与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,写出并配平该反应的离子方程式。
[分析] 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故 KMnO4是氧化剂,Mn2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na2C2O4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO2是氧化产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成
MnO+C2O―→Mn2++CO2↑。
由MnO→Mn2+,锰元素降了5价;由C2O→CO2,碳元素升了1价,1 个l C2O共失去2 个e-,故在C2O前配5,在氧化产物CO2前配10;在MnO前配2,在还原产物Mn2+前配2,
即 2MnO+5C2O―→2Mn2++10CO2↑。
第三步:反应在热的稀硫酸中进行,故在左边补充H+,右边补充H2O,并注明反应条件,即
2MnO+5C2O+H+=2Mn2++10CO2↑+H2O。
第四步:依据电荷守恒及H、O原子守恒配平,即
2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
【 变式练习】
(1)已知在酸性介质中能将+6价铬还原成+3价铬。写出与溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_____________________________________________________________________。
(2)有下列6种物质:K2SO4、K2SO3、I2、H2SO4、KIO3、H2O组成一个氧化还原反应,已知在反应中K2SO3失去电子。 _________+________+H2SO4→________+________+________
【 自我检测】
配平下列化学方程式或离子方程式。
(1)Cu+H++=Cu2++NO↑+
(2)= _。
(3)P4+KOH+H2O===K3PO4+PH3
(4)ClO-+Fe(OH)3+________===Cl-+FeO+H2O
(5)KI+KIO3+H2SO4===I2+K2SO4+____
【 高考真题】
制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,
其离子方程式为______________________________________________________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式__________________________________________________________。
(3)若NaClO溶液与Ag反应的产物只有NaOH、AgCl和O2,则该反应的化学方程式_______________________。
(4)(学习指导P28,5)_____+______+_____=______+___+______
山东17、18;海南15;广东18;浙江28;

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