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第一章
第三节　第二课时　氧化剂和还原剂
知识点一 氧化剂和还原剂
知识点二 氧化性和还原性
目录索引
素养目标 学习要点
1.能利用氧化还原反应概念判断物质的氧化性和还原性,归纳常见的氧化剂和还原剂,培养证据推理与模型认知的核心素养。 2.充分发挥氧化还原反应的社会价值,从化学的视角分析和解决实际问题,体会化学对人类文明和社会发展的促进作用,培养科学态度与社会责任的核心素养。 两种概念:氧化剂和还原剂
两种性质:氧化性和还原性
四种方法:氧化性、还原性的比较
知识点一 氧化剂和还原剂
基础落实 必备知识全过关
1.氧化剂和还原剂
(1)根据前面学过的知识填写下表。
化学反应 CuO+H2 Cu+H2O 2Na+Cl2 2NaCl
元素化合价 降低的物质 ______________ ______________
发生　　　反应,　　　　电子(或电子对　　　　) 元素化合价 升高的物质 ______________ ______________
发生　　　　反应,　　　　电子(或电子对　　　　) CuO
Cl2
还原
得到
偏向
H2
Na　
氧化
失去
偏离
(2)定义。
氧化剂:　　　　电子(或电子对　　　　)、化合价　　　　的物质。　
电子转移方向　　　从元素化合价变化角度判断
还原剂:　　　　电子(或电子对　　　　)、化合价　　　　的物质。
得到
偏向
降低
失去
偏离
升高
2.常见的氧化剂和还原剂
项目 物质种类 常见物质
氧化剂 部分非金属单质 　　　、　　　　等
含有高价态元素的化合物 　　　　　、　　　　、 　 　　、FeCl3等
还原剂 活泼的金属单质 　　、　　、　　等
某些非金属单质 　　、　　　等
含有低价态元素的化合物 CO、SO2等
O2　
Cl2　
浓硫酸
HNO3
KMnO4
Al
Zn
Fe
C
H2
3.生产、生活中的氧化还原反应
(1)正面影响,如金属的　　　　、　　　　、　　　　　　、绿色植物的光合作用。
(2)负面影响,如易燃物的　　　　、食物的　　　　、钢铁的
　　　　等。
冶炼
电镀
燃料的燃烧
自燃
腐败
锈蚀
名师点拨
氧化还原反应中的易错点
(1)在氧化还原反应中,作氧化剂(或还原剂)的物质未必只表现氧化性(或还原性)。如反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl表现还原性和酸性。
(2)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂和还原剂。氧化剂和还原剂可以是不同种物质,也可以是同一种物质。
概念辨析
氧化产物与还原产物
氧化产物 还原产物
还原剂发生氧化反应的生成物 氧化剂发生还原反应的生成物
化合价升高(被氧化)的元素的产物 化合价降低(被还原)的元素的产物
深度思考
非金属单质在氧化还原反应中作为反应物时一定是氧化剂吗 为什么
提示 不一定。非金属单质在氧化还原反应中,可能作为氧化剂,也可能作为还原剂,如C与O2的反应中,C与O2分别作还原剂、氧化剂。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1 氧化剂与还原剂的判断
例1 (教材改编题)大蒜是一种调味蔬菜,储存时会用到无水氢化钙(化学式为CaH2,H为-1价)。氢化钙遇水即产生氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O ══ Ca(OH)2+2H2↑。
下列说法错误的是(　　)
A.CaH2既是氧化剂又是还原剂
B.H2既是氧化产物又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1
A
解析 分析反应:
由反应前后元素的化合价变化可知,CaH2是还原剂,H2O是氧化剂;H2既是氧化产物又是还原产物,且来源于CaH2和H2O中氢原子的个数相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
图解要点　基于氧化还原反应中化合价的变化判断氧化剂和还原剂
[对点训练1]
2023年9月17日12时13分,长征二号丁遥八十三运载火箭在西昌卫星发射中心,成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道。某运载火箭以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4 ══ 3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃。对于该反应,下列说法正确的是(　　)
A.该反应属于置换反应
B.N2H4是还原剂,被还原
C.N2O4是还原剂,发生氧化反应
D.N2既是氧化产物又是还原产物
D
解析 该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的反应,N2H4是还原剂,被氧化,发生氧化反应,N2O4是氧化剂,被还原,发生还原反应,N2既是氧化产物又是还原产物。
思维模型　氧化还原反应知识结构模型
记忆口诀:氧→得→降→还→还→还;还→失→升→氧→氧→氧
探究角度2 氧化剂和还原剂的选择
例2 (2024·河北邯郸高一检测)湿润的土壤中,氮元素的转化过程如图所示:
D
【变式设问】
过程Ⅰ中Fe2+作　　　　剂,过程Ⅱ中Fe3+作　　　　剂,整个过程中Fe2+的作用为　 　。
还原
氧化
催化剂
[对点训练2]
下列变化需要加入还原剂才能实现的是(　　)
A. →Mn2+ B.Cl-→Cl2
C.H2S→SO2 D.Fe→Fe2+
A
解析 “需要加入还原剂才能实现”,说明所给物质是氧化剂(对应某元素化合价降低)。A项,Mn元素化合价降低(+7价→+2价);B项,Cl元素化合价升高(-1价→0价);C项,S元素化合价升高(-2价→+4价);D项,Fe元素化合价升高(0价→+2价)。
[对点训练3]
吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内活性氧,Na2SeO3的作用是(　　)
A.还原剂
B.氧化剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
A
解析 已知活性氧具有强氧化性,在反应中化合价降低,Na2SeO3可以清除人体内的活性氧,故Na2SeO3在反应中起还原作用,在反应中化合价升高,作还原剂。
知识点二 氧化性和还原性
基础落实 必备知识全过关
1.氧化性和还原性
即得到电子的能力
(1)氧化性:氧化剂具有　　　　性,反应时本身被　　　　。
(2)还原性:还原剂具有　　　　性,反应时本身被　　　　。
　 即失去电子的能力
氧化
还原
还原
氧化
2.物质氧化性和还原性的强弱比较
(1)根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:氧化剂　　氧化产物;还原性:还原剂　　还原产物。
>
>
(2)根据元素的活动性顺序比较
单质与对应离子的性质(氧化性或还原性及强弱顺序)完全相反
减弱
增强
减弱
增强
(3)根据反应条件比较
如Na、Mg与H2O反应时,Na与冷水剧烈反应,Mg加热条件下才反应,故还原性:Na　　Mg。
(4)根据氧化产物的价态高低比较
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
>
>
名师点拨
元素化合价与氧化性、还原性的关系:
深度思考
“钠原子能失去1个电子,铝原子能失去3个电子,所以铝的还原性比钠强。”这种说法正确吗
提示 错误。还原性钠比铝强,还原性强弱与失电子能力强弱有关,而与失电子数目多少无关。
正误判断
(1)金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。(　　)
(2)金属元素的原子失去电子的数目越多,该金属的还原性越强。(　　)
×
提示 金属阳离子处于中间价态如Fe2+,既有氧化性又有还原性。
×
提示 金属的还原性强弱与失电子难易程度有关,与数目无关,如K失去1个电子变为K+而Mg失去2个电子变为Mg2+,Mg比K失电子多,但还原性K>Mg。
(3)元素处于最高价时,该物质一定具有强氧化性。(　　)
(4)金属单质只有还原性,非金属单质只有氧化性。(　　)
×
提示 钾元素的+1价为最高价,但K+氧化性很弱。
×
提示 金属只有0价和正价,故金属单质只有还原性;非金属通常有正价也有负价,故非金属单质既可以有氧化性,又可以有还原性。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1 氧化性和还原性的强弱比较
例1 已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是(　　)
①2W-+X2 ══ 2X-+W2
②2Y-+W2 ══ 2W-+Y2
③2X-+Z2 ══ 2Z-+X2
A.还原性:X->Y-
B.在Y-、X-、W-、Z-中Z-的还原性最强
C.氧化性:Z2>W2
D.反应2Z-+Y2 ══ 2Y-+Z2能发生
C
解析 在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,由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱:①中氧化性X2>W2,还原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,还原性X->Z-。所以氧化性大小:Z2>X2>W2>Y2,还原性大小:Y->W->X->Z-,D中反应不能发生。
【变式设问】
(1)向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否发生反应
(2)向含有W-和X-的溶液中通入少量Z2,发生的反应是　　　　　　　　　。
提示 根据氧化性强弱:Z2>X2>W2>Y2可知,Y2与Z-和X-不能反应。
提示 还原性W->X-,通入少量Z2,只有W-发生反应,离子方程式为2W-+Z2 ══ 2Z-+W2。
[对点训练1]
(2024·江苏盐城高一检测)一定条件下,KClO3与I2发生下列反应:2KClO3+I2 ══ 2KIO3+Cl2↑,下列推断正确的是(　　)
A.该反应属于复分解反应
B.氧化性:I2>KClO3
C.还原性:KClO3>I2
D.还原剂为I2,氧化剂为KClO3
D
解析 该反应属于置换反应,A错误;
探究角度2 判断氧化还原反应能否发生
例2 PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2+的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　)
D
图解要点　基于氧化还原反应中氧化性、还原性的强弱规律分析
排在前面的氧化剂可与后面的还原产物反应。
[对点训练2]
(2024·湖北武汉高一检测)已知有如下反应:
根据上述反应,判断下列结论错误的是(　　)
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在①③反应中均作氧化剂
B
思维模型　假设法判断氧化还原反应能否发生
(1)已知氧化性或还原性强弱关系。
(2)假设反应发生。
(3)依据方法判断出假设反应中的氧化性或还原性关系。
(4)结合已知判断结论是否符合事实,若符合,能发生;反之,不能发生。
学以致用 随堂检测全达标
题组1氧化剂、还原剂及其性质
1.需要加入还原剂才能实现的反应是(　　)
A
解析 S元素化合价降低,被还原,应加入还原剂,故A正确;Cl元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故B错误;Fe元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故C错误;N元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故D错误。
2.对于反应2H2S+SO2 ══ 3S+2H2O,下列说法错误的是(　　)
A.H2S是还原剂
B.SO2发生了氧化反应
C.S既是氧化产物又是还原产物
D.H2S在反应中失去电子
B
解析 反应中H2S中S元素的化合价变化为-2→0,发生氧化反应生成氧化产物S,H2S作还原剂;SO2中S元素的化合价变化为+4→0,发生还原反应生成还原产物S,SO2作氧化剂,S既是氧化产物又是还原产物,故B错误。
3.下列物质中,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一组是(　　)
A.Al3+、K、Fe2+ B.Cl-、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
A
解析 Al3+处于最高价态,只有氧化性;K的化合价只能升高,只有还原性;Fe2+的化合价既能升高又能降低,既有氧化性又有还原性,A正确。Cl-的化合价只能升高,只有还原性,B错误。NO2中氮元素化合价既能升高又能降低,既有氧化性又有还原性,Na+的化合价只能降低,只有氧化性,C错误。SO2既有氧化性又有还原性,Fe的化合价只能升高,只有还原性,D错误。
题组2氧化性、还原性的比较
4.(2024·安徽六安高一检测)铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag ══ Tl++2Ag+　
②Ag++Fe2+ ══ Ag+Fe3+　③Fe+2Fe3+ ══ 3Fe2+。下列离子氧化性比较顺序正确的是(　　)
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Ag+>Fe2+>Tl3+
C.Tl3+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+C
解析 反应①中Tl3+得电子为氧化剂,Ag失电子被氧化生成的Ag+为氧化产物,则氧化性Tl3+>Ag+,反应②中Ag+得电子为氧化剂,Fe2+失电子被氧化生成的Fe3+为氧化产物,则氧化性Ag+>Fe3+,反应③中Fe3+得电子为氧化剂,Fe失电子被氧化生成的Fe2+为氧化产物,氧化性Fe3+>Fe2+。因此氧化性Tl3+>Ag+>Fe3+>Fe2+,故选C。
5.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Br-,则下列反应不能发生的
是(　　)
A.Br2+2I- ══ 2Br-+I2
B.Br2+2Fe2+ ══ 2Br-+2Fe3+
C.2Fe3++2I- ══ 2Fe2++I2
D.2Fe3++2Br- ══ 2Fe2++Br2
D
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,D项反应不能发生。
6.现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。金属材料在生产生活的应用中会涉及很多化学反应。
(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),而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。
在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中,　　　　　具有氧化性,
　　　　　的氧化性最强。
Fe
Ag+　
Cl2、H+　
Cl2
(3)已知钠与冷水剧烈反应,化学方程式为2Na+2H2O ══ 2NaOH+H2↑,铁与水蒸气发生反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。事实证明,钠的还原性比铁的还原性　　　　(填“强”或“弱”)。
强
解析 (1)发生反应的两个化学方程式为
①Fe+CuSO4 ══ FeSO4+Cu,
②Cu+2AgNO3 ══ Cu(NO3)2+2Ag
据①知还原性:Fe>Cu,氧化性:Cu2+>Fe2+;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+。
(2)发生反应的两个化学方程式为
①2Fe+3Cl2 ══ 2FeCl3,②Fe+2HCl ══ FeCl2+H2↑,Cl2将Fe氧化为Fe3+,而H+将Fe氧化为Fe2+,所以Cl2、H+有氧化性,且Cl2氧化性最强。Cl-只有还原性。
(3)根据反应的难易程度可知,钠比铁的还原性强。

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