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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 核心素养目标
1.知道常见的氧化剂和还原剂。
2.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，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。
3.能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。 1.证据推理与模型认知：能利用氧化还原反应判断物质的氧化性和还原性，归纳常见的氧化剂和还原剂。
2.科学态度与社会责任：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。
一、氧化剂和还原剂
1．概念
降低
得到
偏向
升高
失去
偏离
2．相互关系
(1)在氧化还原反应中，一种物质 电子(或电子对 )，必然同时有物质 电子(或电子对 )。
(2)在氧化还原反应中，电子从 转移到 ，如图所示：
失去
偏离
得到
偏向
还原剂
氧化剂
3．氧化性和还原性
得到
失去
4．常见的氧化剂和还原剂

常
见
氧
化
剂 活泼的非金属单质 、 、S、Br2等
大部分阳离子 Cu2+、Fe3+、Ag＋、H＋等
含较高价
态元素的
物质 某些含氧化合物 MnO2、H2O2等
大多数含氧酸 浓硫酸、 等
某些盐 、KClO3、FeCl3等
O2
Cl2
HNO3
KMnO4
常
见
还
原
剂 活泼金属单质 、 、Fe、Na、Mg等
非金属单质 、H2等
含较低价态
元素的物质 某些氧化物 、SO2等
非金属氢化物 HCl、H2S、NH3等
某些盐 KI、FeCl2、Na2SO3等
Al
Zn
C
CO
二、生产、生活中的氧化还原反应
◆名师点拨
氧化剂和还原剂
(1)氧化剂和还原剂是针对反应物而言的。
(2)在氧化还原反应中，必定存在氧化剂和还原剂，可以是不同种物质，也可以是同种物质。
(3)依据反应前后元素化合价的变化判断氧化剂和还原剂。
◆易错警示
氧化性和还原性
(1)物质越易得电子，其氧化性越强；物质越易失电子，其还原性越强。
(2)物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子的难易程度有关，与得失电子的数目多少无关。例如，Na、Mg、Al作还原剂时，失去电子数目依次增多，但还原性依次减弱。
◆拓展延伸
氧化产物和还原产物
(1)氧化产物：还原剂失去电子被氧化，发生氧化反应所得产物。
(2)还原产物：氧化剂得到电子被还原，发生还原反应所得产物。
探究一 氧化剂、还原剂及相关概念
高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型绿色消毒剂，主要用于城市污水的处理、鱼塘水产养殖类水处理等，可直接将Cl2通入Fe(OH)3、KOH的混合物中制取，发生反应的化学方程式如下：
3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O。
[问题设计]
(1)在该反应中，氧化剂是__________(填化学式，下同)，还原剂是________。
提示：Cl2　Fe(OH)3
(2)该反应的氧化产物是________，还原产物是________。
提示：K2FeO4　KCl
(3)在该反应中，Cl2表现__________性，Fe(OH)3表现__________性。
提示：氧化　还原
氧化还原反应各概念之间的关系
[例1] 氮氧化物是常见的主要大气污染物，可用NaOH溶液吸收空气中的氮氧化物，发生反应：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。下列有关该反应的说法错误的是(　　)
A．NO2表现氧化性 　 B．NO是还原剂，被氧化
C．氧化产物是NaNO2 　 D．该反应中转移2e－
D
NO2转变为NaNO2，氮元素的化合价由＋4变为＋3，故NO2作氧化剂，表现氧化性，A正确；NO转变为NaNO2，氮元素的化合价升高，故NO是还原剂，NaNO2是氧化反应的生成物，B、C正确；NO转变为NaNO2失去1个电子，NO2转变为NaNO2得到1个电子，则该反应中转移1个电子，D错误。
解析：
解答本题的思路如下：
(1)分析价态变化：NO2→NaNO2(氮元素由＋4价变为＋3价)，NO→NaNO2(氮元素由＋2价变为＋3价)。
(2)判断“两剂”“两生成物”。根据氮元素价态变化，判断氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。
1．CuH(其中Cu显＋1价)不稳定，易跟盐酸反应：2CuH＋2HCl===CuCl2＋2H2↑＋Cu。下列说法正确的是(　　)
A．反应前后CuH中H的化合价不变
B．CuH在反应中只被还原
C．在反应中HCl失去电子
D．Cu是反应的还原产物
D
CuH中铜元素的化合价为＋1，则H为－1价，在反应2CuH＋2HCl===CuCl2＋2H2↑＋Cu中，CuH中的氢元素化合价升高，铜元素化合价部分升高、部分降低，HCl中的氢元素化合价降低。反应前CuH中H的化合价为－1，反应后氢元素转化为氢气，元素化合价升高，A错误；CuH中＋1价的铜元素化合价部分升高，部分降低，－1价的氢元素化合价升高，所以在反应中CuH既是氧化剂又是还原剂，B错误；在反应中HCl中的氢元素化合价降低，得到电子，C错误；Cu是CuH得到电子被还原得到的产物，属于还原产物，D正确。
解析：
探究二 氧化性和还原性的强弱比较
碘被称为“智力元素”，科学合理地补碘可防止碘缺乏症。海带、紫菜、裙带菜、石花菜等海藻都含有大量碘元素，其中海带是含碘量最高的海藻，从海带中提取碘元素发生反应：2KI＋Cl2===I2＋2KCl。
[问题设计]
(1)在上述反应中，________(填化学式，下同)表现氧化性，________表现还原性。
提示：Cl2　KI
(2)由上述反应可知，氧化性：______＞______。
提示：Cl2　I2
(3)由上述反应可知，还原性：______＞______。
提示：KI　KCl
判断物质氧化性和还原性的强弱
(1)根据化学方程式判断
①氧化性：氧化剂＞氧化产物；氧化剂＞还原剂。
②还原性：还原剂＞还原产物；还原剂＞氧化剂。
(2)根据金属的活动性顺序判断
(3)根据产物中元素价态的高低判断
①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如，
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如，
(4)根据氧化还原反应的难易程度判断
一般情况，同种氧化剂与不同还原剂(或同种还原剂与不同氧化剂)反应时，反应条件要求越低、反应越剧烈，对应物质的氧化性(或还原性)越强。
[例2] 常温下，在溶液中可以发生如下反应：
①2Fe2+＋Br2===2Fe3+＋2Br—； ②2Br—＋Cl2===Br2＋2Cl—；
③2Fe3+＋2I—===2Fe2+＋I2。
由此判断下列说法不正确的是(　　)
A．氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2
B．还原性：I—＞Fe2+＞Br—＞Cl—
C．铁元素在①中被氧化，在③中被还原
D．FeCl3能将KBr氧化生成Br2
D
根据①可得，氧化性Br2＞Fe3+，还原性Fe2+＞Br—；根据②可得，氧化性Cl2＞Br2，还原性Br—＞Cl—；根据③可得，氧化性Fe3+＞I2，还原性I—＞Fe2+，综合可得，氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，还原性I—＞Fe2+＞Br—＞Cl—，A、B正确；①中铁元素被氧化，③中铁元素被还原，C正确；由于Br2的氧化性强于Fe3+，故FeCl3与KBr不能发生反应，D错误。
解析：
2．已知下列三个反应：①Cl2＋2Br—===2Cl—＋Br2；②2Fe2+＋Br2===2Fe3+＋2Br－；③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。下列说法不正确的是(　　)
A．反应①②③中的氧化产物分别是Br2、Fe3+、Cl2
B．可以推理得到Cl2＋2Fe2+===2Cl—＋2Fe3+
C．根据以上反应可以得到氧化性：Co2O3＞Cl2＞Br2＞Fe3+
D．在③中有2个Cl2生成时，有4个HCl被还原
D
元素化合价升高得到的产物是氧化产物，反应①②③中的氧化产物分别是Br2、Fe3+、Cl2，A正确；氧化性强弱为Cl2> Fe3+，则反应Cl2＋2Fe2+===2Cl－＋2Fe3+能发生，B正确；可以得到氧化性强弱为Co2O3＞Cl2＞Br2＞Fe3+，C正确；在③中氯元素化合价升高被氧化，有2个Cl2生成时，有4个HCl被氧化，D错误。
解析：
探究三 氧化还原反应方程式的配平
目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO、NO2在催化剂作用下发生反应，生成CO2和N2。
1．配平原则
2．配平步骤(模型认知)
解析：
③求总数，
解析：
3．氧化还原反应原理在研究物质性质和物质转化方面具有重要的意义。NaNO2易溶于水，外观和食盐相似，有咸味，人误食会中毒。
(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+，而使人体中毒，服用维生素C可解毒。Fe2+转化为Fe3+时，Fe2+在反应中被________(填“氧化”或“还原”)；服用维生素C可使血液中的Fe3+转化为Fe2+，说明维生素C作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
氧化
还原剂
(2)已知NaNO2能发生反应：2NaNO2＋4HI===2NO＋I2＋2NaI＋2H2O，淀粉遇碘会变蓝色。要鉴别NaNO2和NaCl固体，无须选用的物质为______(填序号)。
①水　②碘化钾淀粉试纸　③食醋　④白酒
(3)某厂废液中含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是__________(填序号)。
a．NaCl　　　　b．NH4Cl　　　　c．HNO3
④
b
(4)NaNO2也可作为食品防腐剂，但由于NaNO2具有一定的毒性，因此用量和残留量均有严格规定。可用酸性高锰酸钾溶液测定NaNO2的含量，配平反应：
____ NO＋____MnO＋____H＋===____NO＋____Mn2+
＋____H2O
5
2
6
5
2
3
解析：
解析：
1．氧化还原反应广泛存在于生产和生活中，下列变化过程不涉及氧化还原反应的是(提示：自然固氮是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程)(　　)
A.燃料的燃烧 B.钟乳石的形成 C.雷电作用的自然固氮 D.钢铁的锈蚀
B
解析：
钟乳石的形成发生反应CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，各元素的化合价均未变化，不是氧化还原反应。
2．工业上利用反应2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2制作印刷电路板，该反应的氧化剂为(　　)　
A．FeCl3 B．Cu
C．CuCl2 D．FeCl2
　
A
在该反应中，FeCl3转化为FeCl2，铁元素的化合价降低，则FeCl3是氧化剂；Cu转化为CuCl2，铜元素的化合价升高，则Cu是还原剂。
解析：
A
解析：
4．根据以下四个反应：①H2S＋I2===S↓＋2I—＋2H＋；②SO2＋2H2S===3S＋2H2O；③2I—＋Br2===I2＋2Br—；④SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。判断Br—、I—、H2S、SO2的还原性由强到弱的顺序为(　　)
A．SO2、H2S、I—、Br—
B．H2S、SO2、I—、Br—
C．H2S、I—、Br—、SO2
D．I—、Br—、H2S、SO2
B
解析：
＋6
B
O
2KOH＋2KCrO2＋3H2O2===2K2CrO4＋4H2O
H2O2被还原生成的产物对环境没有污染
CO2
B、C
2∶3
解析：
解析：

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