2.3 氧化还原反应 课件(共25张PPT) 鲁科版(2019)高中化学必修第一册

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2.3 氧化还原反应 课件(共25张PPT) 鲁科版(2019)高中化学必修第一册

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(共25张PPT)
氧化剂和还原剂
01
02
03
依据氧化还原反应的基本规律,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,发展“证据推理与模型认知”的核心素养。
宏观辨识氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等基本概念,熟知常见的氧化剂和还原剂。
能从化学反应中元素化合价的变化认识基本概念,理清相关概念间的关系,促进变化观念学科核心素养的发展。
核心素养目标
感受生活中的氧化还原反应
切开的苹果
美容养颜抗衰老
食品中的脱氧剂
情境导入
以下氧化还原反应中,化合价升高的元素有哪些,化合价降低的元素有哪些?哪种反应物含有化合价升高的元素,哪种反应物含有化合价降低的元素?
△
0 0 +2-2
0 +2 0 +1
+2 +3 0 +4
反应物中元素
化合价升高
Cu
H2
CO
反应物中元素
化合价降低
O2
CuO
Fe2O3
(1) 2Cu + O2 === 2CuO
(2) H2 + CuO === Cu+ H2O
(3) 3CO + Fe2O3 === 2Fe+ 3CO2
高温
△
交 流 · 研 讨
(1)氧化剂和还原剂
氧化剂:所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物。
还原剂:所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物。
(2)氧化性和还原性
氧化性:物质得到电子的能力。
氧化剂具有氧化性,得到电子后,
化合价降低,被还原,发生还原反应。
还原性:物质失去电子的能力。
还原剂具有还原性,失去电子后,
化合价升高,被氧化,发生氧化反应。
1 几个基本概念
一、氧化剂和还原剂
画出下列反应电子转移的双线桥,并指出氧化剂还原剂、氧化产物和还原产物。
(3)氧化产物和还原产物
氧化产物:还原剂发生氧化反应后的生成物,
即化合价升高的元素的产物。
还原产物:氧化剂发生还原反应后的生成物,
即化合价降低的元素的产物。
氧化产物
还原产物
H2 + CuO === H2O + Cu
0
+2
+1
0
化合价升高,失去1e-×2,氧化反应
化合价降低,得到2e- ×1 ,还原反应
还原剂
氧化剂
△
(1) 2Cu + O2 === 2CuO
△
请用双线桥表示下列反应的电子转移情况,并标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
0
0
+2
-2
化合价升高,失2e-×2,氧化反应
化合价降低,得2e-×2 ,还原反应
氧化剂
还原剂
既是氧化产物也是还原产物
(2) 3CO + Fe2O3 === 2Fe+ 3CO2
高温
+2
+4
+3
0
化合价升高,失2e-×3 ,氧化反应
化合价降低,得3e-×2,还原反应
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
请用双线桥表示下列反应的电子转移情况,并标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
氧化还原反应的一般模型
氧化剂 + 还原剂 还原产物 + 氧化产物
化合价降低,得到电子,被还原(发生还原反应),使还原剂被氧化
化合价升高,失去电子,被氧化(发生氧化反应),使氧化剂被还原
(氧化性) + (还原性) (弱还原性) + (弱氧化性)
标志 本质 后果 反应行为 作用
标志 本质 后果 反应行为 作用
===
升—失—氧—还原剂
降—得—还—氧化剂
口诀
(1)常见的还原剂:
①活泼的金属单质,如Mg、Al等;
②含有较低价态元素的氧化物,如CO、SO2等;
③含有较低价态元素的盐,如FeCl2、KI、Na2SO3等;
④非金属单质及其氢化物,如S、H2S等。
(2)常见的氧化剂:
①活泼的非金属单质,如O2、Cl2等;
②含有较高价态元素的化合物,
如KMnO4、HNO3、KClO3、FeCl3等;
③过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
2 常见的还原剂和氧化剂
高价氧化低价还,
中间价态两边转。
元素处于最高价态时只有 性;
元素处于最低价态时只有 性;
元素处于中间价态时_____________________。
氧化
还原
既有氧化性又有还原性
3 物质的氧化性、还原性与元素化合价的关系
酸性高锰酸钾溶液
碘化钾溶液
棕黄色溶液
Mn2+
I-
I2
+7
+2
-1
0
?
【微思考1】同一反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗 以如下两个反应为例。
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O 2KClO3 2KCl+3O2↑
学生甲回答:
【微思考2】含最高价元素的化合物一定具有强氧化性吗
提示 不一定。学生乙回答:
【微思考3】物质氧化性、还原性的相对强弱是否取决于物质本身得失电子的多少
学生丙回答:
分析以下反应,探究以下问题:
(1)同一物质在不同的反应中,可能既做氧化剂又做还原剂吗
(2)试通过反应③比较Fe和Cu还原性的强弱;比较Fe2+和Cu2+氧化性的强弱。
二、氧化性、还原性强弱的判断方法
一般而言,氧化还原反应总是朝着强氧化性物质与强还原性物质反应生成弱氧化性物质与弱还原性物质的方向进行。
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
1 依据反应原理判断氧化性、还原性的强弱
(1)依据金属活动性顺序。
(2)依据非金属活动性顺序。
还原性:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属单质失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
氧化性:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
金属阳离子得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
氧化性:F2 > Cl2 > O2 > Br2 > I2 > S
非金属单质得电子能力减弱,氧化性逐渐减弱
还原性:F- < Cl- < O2- < Br- < I- < S2-
非金属阴离子失电子能力增强,还原性逐渐增强
2 根据金属、非金属活动性顺序判断氧化性、还原性的强弱
不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强,反之越弱。例如:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓) ==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl+O2 2Cl2+2H2O
从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:KMnO4>MnO2>O2。
(1)同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,
对应氧化剂的氧化性越强。
3 根据反应条件来判断氧化性、还原性的强弱
4 根据反应的程度判断氧化性、还原性的强弱
(2)同一物质在相同的条件下,被不同还原剂还原的越彻底,对应还原剂的还原性越强。
注意:物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。如氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓硫酸常温下不反应,但在加热条件下能反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
下列离子反应属于氧化还原反应吗?该反应中的守恒关系有哪些?
0 +2 0 +2
失2e-
得2e-
Fe+ Cu2+ === Cu + Fe2+
三、氧化还原反应基本规律
1 守恒定律
问题探究
小明和小红在对同一个氧化还原反应进行分析的时候,写出了两种不同的双线桥。
(1)你认为哪位同学的观点合理
(2)试总结一下这个氧化还原反应的规律。
提示 (1)小红的观点合理。
(2)在氧化还原反应中,同种元素的不同价态在反应后只相互靠近或重合,不可能交叉。
(1)氧化还原反应中的价态归中规律
最低价
中间价
中间价
最高价
最低价
中间价
中间价
最高价
最低价
中间价
中间价
最高价
最低价
中间价
中间价
最高价
2 价态规律
含同种元素但价态不同的物质间发生氧化还原反应,“两相靠,不相交”。称为价态归中反应。
高价+低价 中间价
(2)歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。
中间价 高价+低价
例:请标注出下列反应中元素的化合价,用双线桥分析氧化还原反应。
Cl2+2NaOH === NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
0
-1
+1
失去e-,化合价升高,被氧化
得到e-,化合价降低,被还原
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,还原性强的离子优先反应,先后顺序为 ;
学生1回答:
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 。
学生2回答:
S2-、I-、Br-
Ag+、Fe3+、Cu2+、H+
3 先后规律
规律是“强制弱”,即强氧化性物质(氧化剂)+强还原性物质(还原剂)→弱氧化性物质(氧化产物)+弱还原性物质(还原产物)。
4 强弱规律
小结
氧化还原反应
几个基本概念
四大基本规律
氧化剂与还原剂
氧化产物与还原产物
氧化性与还原性
守恒规律
强弱规律
先后规律
价态规律
氧化性、还原性的比较

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