资源简介

优秀教案系列
第三节　氧化还原反应
第2课时　氧化剂和还原剂
　
教学目标
1.认识氧化剂、还原剂的概念,掌握判断物质氧化性、还原性的方法,培养学生的证据推理与模型认知以及科学探究与创新意识的核心素养。
2.通过物质的氧化性、还原性探究活动,培养科学的态度和方法,提高科学探究的意识和能力。
3.通过对氧化还原理论和应用的学习,感受化学的魅力和价值,激发学习兴趣,增强社会责任感。
评价目标
1.通过实验设计与分析,诊断学生对氧化剂、还原剂概念和性质的理解能力。
2.通过对氧化剂、还原剂和氧化性、还原性的判断,检测学生对氧化还原概念与性质联系的掌握情况。
重点、难点
氧化剂、还原剂与氧化性、还原性的判断及其相互联系。
教法、学法
情境化教学、问题引导、任务学习、合作探究。
课时安排
建议1课时。
教学准备
实验仪器和所需试剂、多媒体课件。
主题 教师活动 学生活动 设计意图 评价 维度
课题 引入 　　【引入】在生活中,我们接触到的一些银器本来是银白色的,时间长了却黯然失色,你知道在这个过程中银发生了怎样的变化 又该如何恢复它的本来面貌 通过今天的学习,你可以从中寻找到答案。 　　观察、思考、回答。 氧化反应。 　　了解生活中与氧化还原反应有关的现象和问题,激发学习兴趣,了解化学对生活的作用。 学习准备。
自主 学习 　　请同学们结合课本和生活实际,完成自主学习内容。 　　分析、讨论。 【展示】列举与氧化还原反应有关的现象、实例或具体的化学反应。完成选择题,并解释理由。 　　引导学生运用分类的思想去认识物质变化。 交流 互动。
知识 回顾 　　引导学生总结氧化还原反应的特征和本质及其关系。 　　分析、展示。 　　引入中学重要的化学实验反应原理,在复习概念的同时,为进一步构建氧化还原反应原理和分析模型奠定基础。 积极 思考。
一、氧化剂 和还原剂 　　请选择合适的依据将三个反应中的反应物分成两类。 ①H2+CuOCu+H2O ②3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ③C+2CuO2Cu+CO2↑ 阅读课本,结合物质的变化分析总结氧化剂和还原剂的定义。 完成【练习】。 　　【展示】完成表格,展示结果,解释缘由。 阅读、思考、整理。 【展示】完成表格,解释原因。 　　承接上节课知识,依据物质的变化将物质分类,引出氧化剂和还原剂的概念。 通过分析有关Fe元素的氧化还原反应,由个别到一般,发现和总结化合价与氧化性、还原性的关系。
一、氧化剂 和还原剂 【提问】在Fe元素家族中,不同价态的Fe在氧化还原反应中充当了怎样的角色 体现了什么性质 　　【交流讨论】Fe3+作氧化剂,体现氧化性;Fe2+既能体现氧化性,又能体现还原性;Fe作还原剂,体现还原性。 进一步完善氧化还原反应理论分析模型,将氧化还原概念初步形成网络,培养学生的证据推理与模型认知的核心素养。 积极 思考。 交流 互动。
二、物质的 氧化性或还原性 【提问】从化合价角度,预测H2O2的化学性质。 【过渡】化学是一门以实验为基础的学科,理论上的推测一定要经过实验的验证,下面就来验证我们预测出来的性质。 提供信息:Mn有强氧化性,在酸性条件下被还原为Mn2+(溶液中几乎无色),I-有较强的还原性。 【方法导引】设计实验验证氧化性、还原性的一般方法: 总结物质的氧化性、还原性与元素价态的关系,以及氧化还原对立、统一的辩证关系。 联系生活实际和所学的知识,能否从化合价角度出发,尽可能多地列举具有氧化性或还原性的物质,并进行分类。 　　【分析】H2O2中的O是-1价,为中间价态,有氧化性和还原性。 【讨论、设计】利用氧化还原理论,加入氧化剂,当H2O2被氧化产生O2时,能使酸性KMnO4溶液褪色;加入还原剂,当H2O2被还原产生H2O时,能将I-氧化为I2,使淀粉溶液变蓝。 【实验验证】选择合适的氧化剂、还原剂,证明以上设计方案可行。 【反思】理论预测、设计方案、实验验证、得出结论是研究物质性质的一般程序。 讨论、交流。 展示、整理 　强化化合价在学习物质性质时的应用,能应用氧化还原理论预测物质的性质,并选择合适的试剂,设计实验验证。 通过设计实验,加深对氧化还原理论的认识;通过实验验证理论的正确性。 体验科学探究的严谨性,培养学生科学探究的基本思维能力,提高科学探究的意识和能力。 理解常见氧化剂和还原剂,并适当补充反应,为学生的分析结果提供证据。 培养用分类的思想学习研究物质的习惯。 自主、 主动。 思维 创新。 交流 合作。 学会 聆听。
三、氧化还原反应在生活中 的应用 【资料卡片1】 琥珀酸亚铁片说明书 【主要成分】本品每片含琥珀酸亚铁0.1克。辅料:蔗糖、淀粉等。 【性状】本品为薄膜衣片,去薄膜衣后显暗黄色。 【功能主治】用于缺铁性贫血的预防和治疗。 【药物相互作用】维生素C与本品同服,有利于本品吸收。 【资料卡片2】月饼存放主要存在两方面的问题: (1)月饼中微生物指标超标。食品包装容器内的大量氧气,会引起好氧性细菌和霉菌的快速生长,导致食品霉变和腐败。 (2)油脂酸败。月饼中的植物油脂在空气中能被氧气氧化,从而导致月饼的酸败,产生异味,影响月饼的品质。 阅读资料卡片和课本完成学案中【思考与交流】内容。 氧化还原理论的合理使用正在不断地改善我们的生存环境和生活水平,化学就陪伴在我们身边。 　　阅读材料和课本。 　　思考、交流。 1.裹糖衣隔绝氧气;维生素C有还原性,可以防止Fe2+被氧化。 2.脱氧剂消耗包装袋内的氧气,防止食品被氧化。 3.(1)CO+2NOCO2+N2　(2)CO是还原剂,NO是氧化剂 　　应用化学知识解决生活中的问题,进而巩固知识。 　　让学生感受化学,体会化学,热爱化学。进一步体验科学的价值,增强社会责任感。 积极 思考。 积极 参与。
评价 反馈 　　请同学们完成对应的评价反馈练习。 　　完成练习。 1.判断氧化剂和还原剂。 2.“双线桥”氧化还原理论分析模型。 3.判断物质的氧化性和还原性。 展示答案并解释原因。 　　1.检验学生是否能够根据元素价态变化判断氧化剂和还原剂。 2.检验学生是否能够灵活运用氧化还原理论模型分析问题。 目标 达成。
课堂 小结 　　完善氧化还原反应理论模型,建立分类观、价态观,明确科学实验研究策略,体验氧化还原反应与生活的联系和价值。 　　【反思回顾】从物质分类的角度认识常见的氧化剂和还原剂,形成利用价态分析物质氧化性、还原性的思维习惯,建立氧化还原反应理论模型,体验实验探究的科学性和严密性,对化学学习充满兴趣。 　　明确知识结构,体会获得知识的过程和方法,体验化学在生产生活中的应用价值,提高社会责任意识。
布置 作业 　　1.完成学案【核心素养专练】。 2.请在课后通过上网或查阅资料搜集银器变黑后的复原方法,尝试用今天学习的理论知识加以分析,形成分析报告。
本节课是在学生已经建立氧化还原概念的基础上,在教学过程中充分挖掘物质的分类依据,用辩证的观点认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性与价态以及电子转移之间的关系,完善氧化还原反应理论模型,培养学生证据推理与模型认知素养。合理选择教学素材和教学策略,引导学生分析、设计和完成实验探究任务,研究物质的氧化性和还原性,让学生亲身体验知识规律的形成过程和方法,从而在理解的基础上深化对氧化还原反应的认识,掌握氧化剂、还原剂的判断方法。让学生体会研究物质性质的一般程序,形成有序思维,为后面元素化合物的学习打下基础,具有培养科学态度与创新意识的作用。
结合学生的认知发展水平设置情境、提出问题、完成任务,进行探究式教学,这样课堂空间留给了学生,课堂容量得以提升,在使学生接受知识的同时认识生活中的化学,学生的能力和认知水平进一步得到提高,也能进一步培养学生科学的态度和创新意识,激发对化学的学习兴趣,提升社会责任意识。
第三节　氧化还原反应
第2课时　氧化剂和还原剂
　　　　　　　　　 　(或电子对偏离)
　　　　　　　　　 　(或电子对偏向)
高活性中性二氧化氯
自2020年春节伊始,在抗击新型冠状病毒疫情期间,各地都在大量使用以“84”消毒液为主的次氯酸钠产品进行日常城市管道及污水处理厂的消毒工作。但是在大量使用次氯酸钠产品后,要加大对出水余氯的监控和处理,以免对外排水体生态产生破坏。所以,国际上都在积极研发新型环保消毒产品用来更新换代。
我国科研人员经过多年研究,反复试验,并结合早期在消毒杀菌领域取得的成就及经验,联合多个国家重点实验室及检测机构对中性二氧化氯消毒剂进行严格测评及改良升级,研发出高活性中性二氧化氯水溶液并投入生产。
二氧化氯(ClO2)被国际上公认为是安全、无毒的AⅠ级绿色消毒剂。ClO2是氧化剂,而不是氯化剂,不会产生氯制剂的潜在危害(氯代反应生成有“三致作用”的有机卤代物或其他有毒类物质)。ClO2见光易分解,所以使用过程不残留。ClO2的氧化能力是基于其孤对电子的氯氧双键的特殊结构特征,由此作为单分子自由基存在,自由基本身具有强烈的氧化性;ClO2能够从作用对象的每个分子中获得5个电子,从而使ClO2的氧化效能优于其他氧化剂,这是二氧化氯具有强氧化性的原因所在。在病毒中,冠状病毒是有包膜病毒,具有正向单链核糖核酸基因组和螺旋对称的核衣壳。冠状病毒的大小约为125纳米,是核糖核酸病毒中最大的,目前为止仅传染脊椎动物,可引起人和动物呼吸道、消化道和神经系统疾病。
中性二氧化氯新产品在钟南山领导的呼吸疾病国家重点实验室“细菌杀灭”的实验效果出色。实验选用不同浓度的中性二氧化氯在2 min内对所选的细菌杀灭率均为100%。其中,5 ppm的中性二氧化氯在2 min就能杀灭嗜肺军团菌,10 ppm的中性二氧化氯在2 min有效杀灭大肠杆菌和肺炎克雷伯菌,20 ppm的中性二氧化氯在2 min有效杀灭大部分选定细菌,50 ppm的中性二氧化氯在2 min有效杀灭所选的全部细菌。中性二氧化氯(浓度为5 mg/m3)对所选空间(公司食堂7.1×6.8×4.2 m3)的消毒作用可达到120 min以上。此款中性二氧化氯消毒剂产品适合空间喷雾消杀,可有效阻断病毒的传染,对人体无害,无刺激性气味,可以在有人的环境中使用,也可用于医护人员的面部,如眼、耳、口、鼻的消毒。
1.下列试剂不会因为空气中的氧气而变质的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.过氧化钠 B.氢硫酸 C.硫酸亚铁 D.苯酚
【答案】A
2.下列物质在生活中应用时,起还原作用的是(　　)
A.明矾作为净水剂 B.甘油作为护肤保湿剂
C.漂粉精作为消毒剂 D.铁粉作为食品袋内的脱氧剂
【答案】D
3.碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为　　　　　　　　　　　　。
【答案】MnSO4(或Mn2+)
4.二氧化氯(ClO2,黄绿色、易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工业上可用KClO3与Na2SO3在硫酸存在下制得ClO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　。
【答案】2∶1
5.某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为　　　　　(已知该反应为置换反应)。
【答案】Fe
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第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
　
教学目标
1.通过分析探究氧化还原反应的特征和本质,掌握氧化还原反应的判断方法,培养学生的证据推理与模型认知以及宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.通过对氧化还原反应的学习,培养学生分类对比、由表及里以及逻辑推理的抽象思维方法。
3.通过对氧化还原概念的辨析以及探究实验的设计和分析,培养学生观察、分析和解决问题的能力,树立科学正确的学习观念。
4.通过学习氧化还原反应在生活生产中的应用,使学生感受化学的魅力以及对人类社会发展的重要作用,激发学生学习化学的热情。
评价目标
1.通过实验设计与分析,诊断学生对氧化还原反应本质的理解能力。
2.通过氧化还原反应的判断以及与基本化学反应类型的关系,检测学生对氧化还原反应特征的掌握情况。
重点、难点
氧化还原反应的本质以及电子转移的表示方法。
教法、学法
情境化教学、问题引导、合作探究。
课时安排
建议1课时。
教学准备
实验仪器和所需试剂、多媒体课件。
教师活动 学生活动 设计意图 评价维度
　　【引入】在生活中我们无时无刻不在接触和发现各式各样的物质变化,像图中展示的这几种现象,涉及哪些物质,发生了怎样的变化 　　观察、思考、回答。 氧化反应。 　　从学生最熟悉的现象入手,为本课时内容的展开提供素材。本课时素材的选择充分依据学生的最近发展区原则。 复习初中氧化反应的概念,为本节课的开展做铺垫。 学习准备。
　　请结合已学知识完成课本【思考与讨论】。 　　分析、讨论。 　　引导学生运用对比的方法,应用元素观、价态观分析物质的变化。 交流互动。
　　引导学生总结氧化反应、还原反应的概念。 【展示】(1)碳、硫、铁等单质在氧气中燃烧。 (2)木炭与氧化铜反应,生成铜和二氧化碳。 用木炭还原氧化铜 2CuO+C2Cu+CO2↑ 在这个反应里,氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性。碳的还原性可用于冶金工业。例如,焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 　　思考、回顾初中所学氧化反应、还原反应的概念。 氧化反应:物质与氧气发生的反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。 　　引入学生非常熟悉的化学反应,在复习概念的同时,为后面从得、失氧的角度分析氧化还原反应提供素材。 积极思考。
　　【过渡】在初中,我们先学习了氧化反应,再学习了还原反应,那么这两个反应有没有必然联系呢 今天我们就来探讨这个问题。 【设问】通过回忆我们了解到金属与氧气反应生成金属氧化物的过程属于氧化反应,金属氧化物失去氧又重新得到金属单质的过程属于还原反应,这两个反应能同时发生吗,请同学们谈谈你的理解。 图1 图2 　　【设疑】在以下反应的失“O”过程中,针对Cu、C元素和Fe、C元素而言,还伴随有怎样的变化呢 【引导分析】由此我们又发现了氧化还原反应发生的过程中伴随有元素化合价的变化。 在化学方程式上标出其过程如下: 请按上述方法分析下面的反应: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【思考1】请判断下列反应是否属于氧化还原反应。 (1)CH4+2O2CO2+2H2O (2)2Na+Cl22NaCl (3)H2+Cl22HCl (4)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ (5)H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O (6)2H2O22H2O+O2↑ 　　聆听、思考。 【分析】观察图1,说明铜与氧气反应生成氧化铜,发生氧化反应。C能使氧化铜失去氧生成铜,发生还原反应,这是Cu元素在氧化和还原过程中的循环。观察图2,从图中的虚线框内,我们发现Fe2O3失去氧变成Fe,发生还原反应的同时,CO得到氧发生氧化反应,变成了CO2。Fe2O3的还原和CO的氧化过程相伴。 结论:氧化反应、还原反应是同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。 　　【分析】Fe2O3失“O”后,Fe元素的化合价就会降低;当CO得“O”后,C元素的化合价就会升高。 聆听、思考、分析。 重新给氧化还原反应下定义:有元素化合价升降的化学反应。 【分析】氧化还原反应不一定有氧的得失,但一定有化合价的改变,失氧的还原过程一定伴随着化合价的降低,而得氧的氧化过程一定伴随着化合价的升高。反应前后有元素化合价发生变化的反应都属于氧化还原反应。 所以(1)(2)(3)(4)(6)属于氧化还原反应。 结合学生原有知识,设置疑问,引入本课时课题。 通过实例分析,学生能顺利将氧化反应和还原反应这两个之前认识的相对孤立的概念统一起来,为后面的学习做铺垫。 初步认识到氧化还原的相互依存和对立统一的辩证关系,得到知识与技能、情感态度与价值观的提升。 积极思考考。
　　学生通过观察分析发现氧化还原反应在得失氧的过程中会引起元素化合价的改变,承上引入本课时的重点——氧化还原反应的特征。 引导学生从规律的发现形成新的概念,在已知的基础上提升到未知概念。 通过设置矛盾点进一步强化、突破氧化还原反应的特征。 学法指导:知识迁移法教学。宏观→微观,两者结合得出规律。 交流互动。 学会聆听。 自主、主动。
　【设问】氧化还原反应中为什么一定有元素化合价的改变呢 现在我们来看下面的两个示意图,你能解开其中的奥妙吗 　学生结合初中所学知识分析: 以金属钠与氯气的反应为例,钠原子的最外层有1个电子,氯原子的最外层有7个电子,当钠与氯气反应时,钠原子　最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上,这样两者都形成相对稳定的结构。
　 【思考交流】 1.请你从原子结构变化角度解释氯化钠、氯化氢的形成过程。 2.请你解释上述两种化合物形成过程中元素化合价变化的实质是什么 存在怎样的定量关系 【分析】 结论:氧化还原反应中化合价升降的本质是发生电子的得失或电子对偏移。 　　从氧化还原反应特征到本质的过渡,由表及里,突出重点,突破难点。渗透表示电子转移的方法——“双线桥”法。 抽象的电子转移通过图表、动画等形式呈现,更形象直观,便于学生理解学习,培养学生构建微观抽象的理论模型,提高学生分析和解决问题的能力。 学生逐步形成“透过现象看本质”的辩证唯物主义哲学观点。 积极思考。 交流合作。 自主、主动。
　　【讲解】氧化还原反应中元素化合价的升高是有电子的失去或共用电子对偏离的结果,而元素化合价的降低则说明化学变化中伴随着电子的得到或共用电子对偏向。物质守恒决定了在化学变化过程中电子是不能自生自灭的,有电子的“失去”就有电子的“得到”,有电子对的“偏离”就有电子对的“偏向”。因而,氧化反应与还原反应总是相伴而行。 【追问】化合价的升、降数目以及电子的得、失数目和电子转移数存在怎样的联系 　　思考、聆听。 【回答】化合价的升、降数目相等,得、失电子数相等,电子转移数=得电子数(降价数)=失电子数(升价数)。 　　进一步从化合价升降、得失电子的角度强化电子的守恒思想以及氧化还原的相互依存和对立统一的辩证关系。 学法指导:对氧化还原反应概念的认识不断深入的过程,体现了人们对事物认识的一般规律。 学会聆听。
　　【过渡】现在我们从氧化还原反应角度再一起探究初中实验室制取氢气的实验。 实验室制取氢气的简易装置 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 实验中我们看到锌粒表面有气泡产生,为什么呢 能否从氧化还原反应角度分析 选择简易的方法表示电子转移的情况。 　　思考、交流、分析。 反应过程中,Zn失去2个电子变成Zn2+,H+得到电子变成H2,结合实验现象,氢气是从锌粒表面产生的,说明Zn失去的电子立即被H+捕获。 　　承上启下。通过分析学生熟知的实验室制取氢气的反应,一方面是对前面学习知识的应用,另一方面引入后面实验论证氧化还原反应本质的素材。 多角度认识电子转移的表示方法——“单线桥”法。 积极思考。
【设问】我们能设计实验更直观地证明Zn失去电子给H+吗 请同学们动手实验,并解释观察到的现象。 【学生实验】 操作装置现象解释结论
【设问】思考如何证明导线中确实有电子的定向移动 【演示实验】 　　观察、思考、分析。 现象解释无明显现象铜不能与稀硫酸反应锌片逐渐溶解,铜片上产生气泡Zn表面失去的电子通过导线定向移动到铜片上被H+得到结论:氧化还原反应中有电子的转移
　　通过探究实验的设计和分析,学生更直观地理解氧化还原反应的本质,进一步突破本课时的难点。 学法指导: 发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。 思维创新。 交流合作。 规范有序。
　【小结】通过探究我们从得、失氧角度对氧化还原反应有了初步认识,进一步了解氧化还原反应中有元素化合价的升降,元素化合价升降的本质是氧化还原反应中电子的转移。经过这几个阶段我们对氧化还原反应有了新的认识。 请用文字将上述概念概括整合出来。 　　聆听、思考、总结。 概念从化合价升降角度从电子 转移角度氧化 反应还原 反应
　　通过概念的整合,培养学生观察、分析、总结归纳的能力。 通过“发现问题—分析论证—总结归纳”等教学环节,完成认知过程中的阶梯搭建。 学会聆听。
　　【思考2】分析主题一【思考1】中的反应类型,将序号填入学案中对应表格,并进行完善,尝试画出四种基本反应类型与氧化还原反应的关系示意图。 【设疑】氧化还原反应与人类有着深厚的渊源。黑火药是我国古代的四大发明之一,黑火药发生反应的化学方程式为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,你能指出其中被氧化的元素和被还原的元素吗 【问题】请同学们谈谈生活中应用氧化还原反应的例子。 PPT图片展示:我们身边的氧化还原反应。 钢铁腐蚀、电池、金属冶炼、电镀等。 　　思考、讨论、绘画、展示。 思考、分析。 被氧化的元素:C 被还原的元素:N和S 思考、回答。 　　通过化学反应类型分类的练习,培养学生在化学学习中形成分类的思想。明确不同反应间的联系与差别。 应用所学知识解决生活中的问题,巩固知识。 感受氧化还原反应的魅力,体会科学的应用价值,激发学生学习化学的兴趣。 互动交流。 自主、主动。
　　请同学们完成对应评价反馈练习。 　　完成练习并总结: 1.氧化还原反应的原理。 2.判断氧化还原反应的方法。 3.电子转移的表示方法。 　　检测学生是否理解氧化还原反应的特征和本质及电子转移的表示方法。 目标达成。
　　初步构建氧化还原反应理论模型,体会氧化还原反应在生活中的应用价值。 　　【反思回顾】利用得氧失氧到化合价升降再到电子转移,由表及里,由宏观到微观的理论研究学习使知识更条理;建立对立、统一的科学思维;为实验探究反应原理提供证据,使推理更严密,使学生更热爱化学学习。 　　自我评价,进一步认识氧化还原反应的原理模型,体会化学在生产、生活中的应用价值。
1.完成学案【核心素养专练】。 2.请在课后通过观察、上网或者查阅资料找找生活中有哪些现象或在工业生产中有哪些原理应用了氧化还原反应。
氧化还原反应原理广泛存在并应用于生产、生活,从实验和生活角度出发,设计学习情境能帮助学生培养学习兴趣,紧扣问题,有利于培养解决实际问题的能力。课本上没有设计“实验探究”和“研究与实践”活动,本节课利用实验室制氢气为依托,创设教学情境,设计探究实验,开展教学活动。
氧化还原反应原理分析是学习元素化合物知识的重要方法,结合初中已有知识和认知水平,沿着得氧失氧到元素化合价变化再到电子转移这条主线;从宏观概念到微观结构,由表及里,步步深入,探析氧化还原反应的特征与本质,充分挖掘氧化还原反应这一知识载体所蕴含的化学学科核心素养,具有培养宏观辨识与微观探析素养的价值,对培养学生化学学科核心素养有很大帮助。
本课时内容有理论模型、探究实验、合作学习活动等,把时间和空间更多地留给学生,展现了学生不一样的活力和热情。在以后的教学中设计更多的学生活动,会让课堂更精彩、更充实,学生学得既轻松又扎实,老师教得也更愉快。
第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
　　　　　　　　 宏观　 →　微观
同时发生
对立统一
　　　　　 　　 　↓　　　　↓
　　　 　　特征　　　本质
第 1 页 共 3 页 品优秀教案系列
第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
　
教学目标
1.通过分析探究氧化还原反应的特征和本质,掌握氧化还原反应的判断方法,培养学生的证据推理与模型认知以及宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.通过对氧化还原反应的学习,培养学生分类对比、由表及里以及逻辑推理的抽象思维方法。
3.通过对氧化还原概念的辨析以及探究实验的设计和分析,培养学生观察、分析和解决问题的能力,树立科学正确的学习观念。
4.通过学习氧化还原反应在生活生产中的应用,使学生感受化学的魅力以及对人类社会发展的重要作用,激发学生学习化学的热情。
评价目标
1.通过实验设计与分析,诊断学生对氧化还原反应本质的理解能力。
2.通过氧化还原反应的判断以及与基本化学反应类型的关系,检测学生对氧化还原反应特征的掌握情况。
重点、难点
氧化还原反应的本质以及电子转移的表示方法。
教法、学法
情境化教学、问题引导、合作探究。
课时安排
建议1课时。
教学准备
实验仪器和所需试剂、多媒体课件。
【环节一】引入新课
【教师】初中的时候,已经学习过氧化还原反应,这节课我们进一步探究氧化还原反应。首先我们进行基础知识回顾。
【学生】展示“知识回顾”内容,总结初中所学氧化还原知识。
【教师】1.初中学过哪些基本反应类型
化合反应、分解反应、复分解反应、置换反应。
2.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2属于哪一种反应类型
氧化还原反应。
【教师】归纳总结:从得氧、失氧的角度分析氧化还原反应。得氧的反应为氧化反应,失氧的反应为还原反应。
【环节二】氧化还原反应的概念与本质
【教师】请标出下面化学反应中元素的化合价,并归纳总结,在这些反应中,价态变化有哪些共同点。
(1)H2+CuOH2O+Cu
(2)2Mg+O22MgO
(3)CO+CuOCu+CO2
【学生】标价态,找规律(都有化合价的升降,氧化反应中元素的化合价升高,还原反应中元素的化合价降低)。
【教师】从价态变化的角度定义:什么是氧化反应,什么是还原反应
【学生】回答(化合价升高的反应为氧化反应,化合价降低的反应为还原反应,有化合价升降的反应为氧化还原反应)。
【教师】规范定义。氧化反应:有元素化合价升高的反应;还原反应:有元素化合价降低的反应;氧化还原反应:有元素化合价升降的反应。
下面请同学们判断以下反应是否是氧化还原反应。
(1)Zn+2HClZnCl2+H2↑
(2)2Na+Cl22NaCl
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)NaOH+HClNaCl+H2O
【学生】标价态,判断是否是氧化还原反应,判断哪个变化属于氧化反应,哪个变化属于还原反应。
【教师】元素价态变化的原因是什么 为什么会有这样的变化,下面我们通过两个反应来探究这个问题。首先看Na与氯气的反应。请同学们小组合作,写出Na与Cl的原子结构示意图,并讨论两个原子结合的方式。
【学生】小组讨论,展示结果(钠原子的最外层有1个电子,氯原子的最外层有7个电子,二者相遇时,钠将一个电子给氯原子,钠离子和氯离子都达到最外层8个电子的稳定结构。)
【教师】归纳总结。电子得失是引起化合价变化的原因,目的是形成稳定结构。
接下来,分析氢气与氯气的反应。
【学生】小组讨论,展示结果(从学生反应看,回答有难度,可做适当引导)。
【教师】归纳总结。共用电子对偏移是引起化合价变化的另一原因,目的也是形成稳定结构。
【教师小结】从电子转移角度分析氧化还原反应。有电子转移的反应为氧化还原反应,失电子(或电子对偏离)的为氧化反应,得电子(或电子对偏向)的为还原反应,氧化还原反应的实质是电子转移。
【教师】归纳总结氧化还原反应的概念与本质。指出氧化还原反应的特征与本质。元素得电子(或电子对偏向),化合价降低,发生还原反应;元素失电子(或电子对偏离),化合价升高,发生氧化反应;氧化还原反应的本质是电子转移,特征为化合价升降。
【环节三】氧化还原反应中电子转移的表示方法
【教师】氧化还原反应中电子转移的表示方法。
讲解、规范“双线桥”“单线桥”表示方法。
(1)“双线桥”书写有标价态、画双线、标转移三个步骤,需要注意以下方面:①箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素;②必须注明“得到”或“失去”的字样;③失去电子总数与得到电子总数相等。
(2)“单线桥”书写有标价态、画单线、标转移三个步骤,需要注意以下方面:①单线桥箭头从反应物中失去电子的元素原子指向得到电子的元素原子;②不需标明“得”或“失”,只标明电子转移数目;③箭头标明电子转移的方向。
下面我们通过几个练习熟悉“双线桥”“单线桥”的表示。
【学生】练习并展示结果。
(1) (2)
【环节四】氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
【教师】这节课我们分析了氧化还原反应,那么氧化还原反应与我们学过的四大基本反应类型有什么关系呢 请用图表的形式画出来。
【学生】小组合作,展示结果。
【教师】点评,总结。得出相关结论。
【环节五】课堂小结
归纳总结氧化还原反应的模型。
第三节　氧化还原反应
第1课时　氧化还原反应
贵重金属多样的回收方法
金属是具有光泽和延展性,能够导电、导热的物质,分为黑色金属和有色金属两大类。其中,有色金属中的金、银和铂族金属(铂、钌、铑、钯、锇和铱)元素,被称为贵金属。因在地壳中储量很少,价格比一般金属昂贵而得名。
为了尽最大可能减少对金、银和铂族贵金属的消耗,科研人员采取了很多切实有效的方法来进行加工和回收。银矿产出的银较少,所以,从工业废料(如感光材料和镀银器件等)中回收是银的重要来源之一。在餐具和装饰品中获得的银废残料中,一般含有80%或92.5%的银。照相工业使用的银,大约有50%残留在定影液中。电工部门在制造电触点的各个工艺程序中会产生一定数量的废银屑。电子工业镀银开关元件、化学工业使用的含银催化剂、银质设备、镀银器皿或管路,都有大量的银可以回收。存档的X射线底片和电影胶卷,其存储期超过限定的周期后,则成为再生银延续不断的来源。科学家实验发现,对含银定影液,采用电解法可以产生纯度很高的致密粗银,或是用化学还原法获取含银10%~60%的泥浆状富集物。
英国一家公司发明了一种从铅中提取白银的“下部吹氧法”。采用这种方法,可以节省能源消耗成本60%以上,还可实现工艺过程的高速化。传统方式采用的“吹灰法”,是向熔融金属的表面吹入空气流,使铅氧化。由于银不会被氧化,因而可去除铅渣层,得到纯度99%以上的白银。但这种方法耗能大,需时较长。英国发明的新方法,不是向金属表面吹空气,而是使用特制的倾斜炉,从吹灰容器的下部向液体金属中吹入纯氧。使用这种方法,银的纯度不会降低,但氧化处理时间比传统方法大大缩短,耗能成本大幅度降低。据报道,这种方法虽然是以从铅中提取银为目的而研究的,但也适用于提取其他贵金属。
日本横滨金属公司把报废手机视为“宝贵的矿物资源”,积极采取措施从中获取多种贵金属。调查显示,日本一年间报废的手机可多达4 000万部以上,除40%被回收重新使用外,报废手机大多被作为一般垃圾扔掉。因此,怎样处理这些废弃物,已成为涉及民生的环保问题。科技人员对报废手机成分进行分析后发现,手机中的贵重金属含量相当丰富。平均每100克手机机身中,含有14 g铜、0.19 g 银、0.03 g金和0.01 g钯。另外,从手机锂电池中还能回收锂。于是,他们应用熔炼、电解及化学提取等金属冶炼技术,在七年时间里,处理了大约900吨报废手机,从中回收了金、银、钯等多种贵重金属,获得了相当可观的经济效益。
1.下列应用中涉及到氧化还原反应的是(　　)
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
【答案】C
2.下列变化中,气体被还原的是(　　)
A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
【答案】B
3.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(　　)
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
【答案】A
4.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 (　　)
选项 A B C D
实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中
现象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 溶液变红,随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体,随后变为红棕色
【答案】C
5.下列除杂试剂选用正确,且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(　　)
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉
B NaCl溶液(MgCl2) NaOH溶液、稀盐酸
C Cl2(HCl) H2O、浓硫酸
D NO(NO2) H2O、无水CaCl2
【答案】B
6.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:　　　　　　　　、　　　　　　　　。
【答案】样品中没有Fe3+　Fe2+易被氧化成Fe3+
7.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是　　　　　　　　,还可使用　　　　　　　　代替硝酸。
【答案】将Fe2+氧化为Fe3+　H2O2溶液
8.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是　　　　　　。仪器a的名称是　　　　　。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)除去溶液中溶解的氧气　分液漏斗
(2)①2Cr3++ZnZn2++2Cr2+
②除去装置c中的氧气
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第三节　氧化还原反应
第3课时　氧化还原反应的规律及其应用
　
教学目标
1.通过分析氧化还原反应中的规律,培养学生证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想的核心素养。
2.通过对氧化还原反应中规律的学习,掌握定性分析与定量判断的方法,培养学生对比概括、归纳推理的能力。
3.通过对氧化还原反应中规律的总结和应用,培养学生科学的态度和探索精神,体会知识的应用价值。
评价目标
1.通过实验设计与分析,强化实验研究策略,诊断学生对氧化还原性质的理解能力。
2.通过对氧化还原反应的应用实例分析,检测学生对氧化还原反应规律的掌握情况。
重点、难点
氧化还原反应的规律。
教法、学法
情境化教学、问题引导、任务学习、合作探究。
课时安排
建议1课时。
教学准备
实验仪器和所需试剂、多媒体课件。
主题 教师活动 学生活动 设计意图 评价 维度
课题 引入 　　【引入】请大家认真观看金属钠、镁、铝与冷水反应的视频,思考同为金属,为什么反应存在差异 在反应中体现了物质怎样的性质 　　观察、思考、回答。 金属的活动性不同。 金属作还原剂,体现还原性。 　　利用常见物质之间的反应现象激发学生的思维,引出本课时的学习问题。 学习 准备。
自主 学习 　　请结合上节课学习的氧化还原理论,完成自主学习内容。 　　分析、讨论、回答。 　　引导学生运用氧化还原理论模型,结合价态观点认识物质的氧化性、还原性。 交流 互动。
知识 回顾 　　引导学生回顾金属活动性的强弱顺序和氧化还原“双线桥”分析模型。 　　分析、回答。 　　借助初中所学知识为课堂问题进一步探讨做铺垫,感受历史文化,重温理论模型,为下一步分析提供方法指导。 积极 思考。
知识 回顾 　　请结合以上问题的分析和复习完成学案表格,思考[问题1-1]和[问题1-2]。 　　【展示】完成表格,展示结果,解释缘由。 【回答】Zn的还原性比Cu的强,Ag+的氧化性比Cu2+的强。 　　结合物质性质进行分类,通过反应的先后,引出氧化性、还原性强弱的问题。 自主、 主动。
一、氧 化还 原反 应中 的强 弱规 律与 应用 　　【提问】从氧化还原反应中物质种类角度看,氧化性、还原性的强弱关系是怎样的 同种氧化剂或还原剂与不同的还原剂或氧化剂反应的先后顺序又是怎样的 【过渡】依据以上分析结果完成思考题。 【提问】单质与其对应的简单离子的氧化性、还原性有什么联系 【投影】阅读材料,完成问题。 　　思考,回答。 氧化剂的氧化性强于氧化产物的,还原剂的还原性强于还原产物的,氧化性或还原性强的优先反应。 分析、回答。 交流、讨论。 回答、整理。 　　通过个例分析,由个别到一般,总结概括氧化还原反应中的“强制弱”规律和先后规律,建立比较氧化性、还原性强弱的方法模型。 培养学生对比概括、归纳推理的能力,培养学生证据推理与模型认知的核心素养,体会化学知识对工业生产的理论指导作用。 积极 思考。 交流 互动。
二、氧 化还 原反 应中 的价 态规 律与 应用 　　【过渡】研究化学物质,要用分类的思想、变化的观点去看问题,对于氧化还原反应,离不开价态变化这一特征,利用这一特征可以判断物质的氧化性、还原性,推测反应产物,进而设计实验探究。 试分析完成【思考1】的表格,推测S2-(-2价)与S(+4价)能否发生氧化还原反应,试推测反应产物是什么 提供信息:硫黄(S)是淡黄色晶体,难溶于水。 【提问】不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应,化合价有怎样的变化规律 思考浓硫酸能干燥SO2气体吗 设计实验验证食盐中是否添加碘酸钾。 提示:碘元素的常见价态有-1、0、+1、+3、+5、+7价。 【提问】同种物质中元素自身发生氧化还原反应,化合价有怎样的变化规律呢 　　【分析】S2-(-2价)为最低价,化合价升高被氧化,S(+4价)中硫元素的化合价则降低,应生成S。 实验验证。 思考、回答。 高价+低价→中间价。 讨论、设计。 KIO3中的I为+5价,有氧化性,需要还原剂,I-为最低价,有还原性,利用归中原理,两者产生I2,遇淀粉变蓝。 实验验证。 分析、讨论、展示。 中间价→高价+低价。 　　应用化合价与物质氧化性、还原性的关系,推测氧化还原反应的产物,并进行实验验证。 通过实验,加深对氧化还原理论的认识;论证理论的正确性。体验科学探究的严谨性,感受成功的喜悦。 建立归中反应价态变化思维模型。 通过设计实验,进一步熟悉研究物质性质的方法和策略。培养科学的态度,领会科学对人类健康的保障作用。 建立歧化反应价态变化的思维模型。 自主、 主动。 思维 创新。 交流 合作。
三、氧 化还 原反 应中 的守 恒规 律与 应用 　　【提问】任何化学反应中宏观物质保持反应前后质量不变,从微观角度如何加以解释 基于对氧化还原反应的宏观特征与微观本质的了解,化合价的升降与电子转移之间又存在着怎样的定量关系 　　【追问】如何利用这些守恒规律寻找氧化还原反应中物质间的定量关系 引导学生总结配平氧化还原反应方程式的方法: (1)电子守恒:判断氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物之间的比例。 (2)原子守恒。 (3)离子方程式中注意电荷守恒。 【展示】氧化还原反应原理在金属冶炼、新型化学电源材料等方面的应用。 　　思考、交流。 【回答】 反应前后原子的种类和数目均不改变。 化合价的升高数=化合价的降低数=得电子数=失电子数=电子转移数。 　　聆听、思考、整理。 　　通过实例结合原理分析质量守恒和电子守恒规律,从而由定性分析转移到定量判断。
　利用守恒思想解决问题,领会配平氧化还原反应方程式的方法和技巧,培养变化观念与平衡思想。在使学生分析解决实际问题的同时,提高安全意识,感受化学对生产生活的指导乃至科技的发展具有重要的意义,激发学生对科学的热爱。 积极 思考。 自主、 主动。
评价 反馈 　　请同学们完成对应的评价反馈练习。 　　完成练习。 价态规律分析产物,配平氧化还原方程式,比较物质的氧化性强弱,定量分析氧化剂与还原剂的比例。 　　检验学生对氧化还原反应的强弱规律、价态变化规律以及对守恒法配平的掌握和理解情况。 目标 达成。
课堂 小结 　　整合氧化还原规律,构建分析思维模型,熟悉科学实验研究策略,体验氧化还原规律对生产生活的价值和意义。 　　【反思回顾】借助氧化还原理论模型,进一步利用价态观、微粒观研究物质的氧化性、还原性的强弱与变化规律,归纳思维模型,体验实验探究的科学性和收获知识的喜悦,不断提高学习化学的兴趣。 　　完善知识系统,学会归纳和使用思维模型,体会获得知识的过程和方法,体验化学在生产、生活、科技中的应用价值。
布置 作业 　　1.完成学案【核心素养专练】。 2.请在课后通过上网或查阅资料搜集海水提溴的方法,试分析应用了哪些氧化还原反应规律。
本课时是在学生建立氧化还原理论模型的基础上,层层递进,探讨、归纳、总结氧化还原反应中的强弱规律、价态变化规律、守恒规律,并设计问题情境和探究实验,为理论学习提供实验证据,引导学生由定性到定量建立守恒思想。在整个教学过程中,不断穿插氧化还原规律在实际生产、生活中的应用案例,促使学生在认识化学应用的同时落实氧化还原反应规律,构建化学思维模型,并学会应用化学模型。通过教学素材和策略的合理安排,引导学生分析、设计和完成实验探究任务,亲身体验知识的形成过程和方法,进一步熟悉研究物质性质的一般程序,培养科学的态度与创新意识,也更好地培养了学生的证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想的化学核心素养。能使学生在探索知识规律的过程中,体验化学科学对人类社会的贡献,进一步激发对化学的学习兴趣和主动性。
第三节　氧化还原反应
第3课时　氧化还原反应的规律及其应用
氧化还原反应中的规律
金属钛
钛是银白色金属,其密度(4.506 g·cm-3)比铁的小,但它具有很高的机械强度(接近于钢)。在室温下,钛对空气和水是十分稳定的;它能缓慢地溶解在浓盐酸或热的稀盐酸中,生成Ti3+;热的浓硝酸与钛作用也很缓慢,最终生成不溶性二氧化钛的水合物TiO2·nH2O;在高温下,钛能与许多非金属反应,如与氧气、氯气作用分别生成TiO2和TiCl4;在高温下,钛也能与水蒸气反应,生成TiO2和H2;钛能与许多金属形成合金。液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金;将钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性;钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
钛在高温下性质十分活泼,很容易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:
FeTiO3+3H2SO4Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑,发生的离子反应为2Fe3++Fe3Fe2+,然后将溶液冷却至273 K以下,使得FeSO4·7H2O(绿矾)作为副产品结晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应的化学方程式是Ti(SO4)2+H2OTiOSO4+H2SO4、TiOSO4+2H2OH2TiO3+H2SO4,然后煅烧偏钛酸即制得二氧化钛:H2TiO3TiO2+H2O。
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1 000~1 100 K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4蒸气冷凝:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。在1 070 K用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛:TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。
钛有着诸多的优良性能,在科技、医学、工业生产等领域都有重要的应用。由于钛的密度小,又具有较高温度下的持久强度和良好的耐腐蚀性,钛及其合金的强度与钢材的强度相当,但重量却是钢材的57%,因此钛合金常应用于航空、航天方面。在医疗领域的使用也是比较广泛的,钛被人们赞誉为“亲生物金属”,大量用于牙齿修复和再造,人体骨骼、组织移植和再造等。由于钛在酸、碱、盐介质中具有非常强的耐腐蚀性,因此呈现较好的稳定性。虽然钛属于化学性质比较活泼的金属,加热时能与O2、N2、S和卤素等非金属作用,但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至王水的作用,表现出很强的抗腐蚀性,因此,一般金属在酸溶液中变得千疮百孔,而钛却安然无恙。钛对工业生产也有很重要的意义,比如,在氯碱工业中,广泛使用钛金属作为金属阳极和钛制湿氯气冷却器,收到了很好的经济效果,可以说钛制品的应用是氯碱工业的大革命。
1.关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是(　　)
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1 mol Na2S2O3发生反应,转移4 mol电子
【答案】B
2.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是(　　)
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2被C2H5OH还原
C.对比②和④,可知K2Cr2O7酸性溶液的氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
【答案】D
3.某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为(　　)　　　　　　　　　　　　　　
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
【答案】A
4.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R+3Cl-+5H2O。则R中R的化合价是(　　)
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
【答案】D
5.完成以下氧化还原反应的离子方程式:
(　　)Mn+(　　)C2+　　 (　　)Mn2++(　　)CO2↑+　　　。
【答案】2　5　16H+　2　10　8H2O
6.实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 　(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有　 。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色
方案Ⅱ 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶解,得到紫色溶液b,取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生
ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有　　　　　离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　产生(用方程式表示)。
ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是 　。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2　　　　　Fe(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和Fe的氧化性强弱关系相反,原因是　 　。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe>Mn,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性Fe>Mn。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案: 　。
【答案】(1)①2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(或2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O)　②　
③Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O
(2)①ⅰ.Fe3+　4Fe+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O　ⅱ.除去固体表面附着的氧化性离子ClO-等,防止其氧化Cl-,同时保持K2FeO4稳定存在　②>　溶液的酸碱性不同　③能。紫色的Fe在酸性溶液中快速转化为Fe3+和O2,不能稳定存在,则溶液呈浅紫色,一定是Mn的颜色
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