资源简介

专题4
硫及环境保护
第2单元
硫及其化合物的相互转化
氧化还原方程式的配平
本节教材位于专题四第二单元《硫及其化合物的相互转化》的第二课时，在学习本节内容前，学生已经学习了有关硫的化合物的知识，接触到了很多氧化还原反应方程式，对本节内容的学习有一定帮助。同时本节内容的学习也为后面知识的学习打下基础。因此，本节内容的学习起到了一个承上启下的作用。且本节课以教师引导，学生思考为主线，主要介绍了氧化还原反应方程式的配平，将已学知识联系起来，构建知识框架。
教学目标：1、掌握氧化还原反应方程式的配平方法；
会判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂；
会比较不同物质的氧化性或还原性。
核心素养：通过学习知识，及时练习例子，总结氧化还原反应方程式的配平方法及判断氧化剂、还原剂的方法，使学生构建知识网络，加深对各物质性质的认识理解。通过揭示问题、讨论释疑、学习对比等多种科学探究方法，使学生学会由事物的表象分析事物的本质和变化，提高学生能力。
1、掌握氧化还原反应方程式的配平方法；
2、会判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂；
学生复习上节课已学的内容，并预习本课内容；教师准备本节需要的多媒体课件。
【引入】回顾练习：用双线桥表明下列反应电子转移的方向和数目，并判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
1、MnO2
+
4
HCl(浓)
=
MnCl2
+
Cl2
+
2H2O
2.、Cl2
+
H2O
=HCl
+
HClO
【学生活动】回顾并完成：
【过渡】
思考：氧化还原反应中都有哪些守恒？如何配平陌生的氧化还原反应方程式？
【学生活动】回顾并完成：
【讲解】氧化还原反应中的守恒：
1、氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数等于转移电子总数，即电子守恒。
2、化合价降低总数和化合价升高总数相等。
【讲解】氧化还原反应方程式的配平
一、配平原则：
1、得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数=化合价降低总数；
2、质量守恒：反应前后原子的种类和个数不变
；
3．电荷守恒：离子反应前后，所带电荷总数相等。
二、配平基本方法：
化合价升降法
三、配平步骤：(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例)
1、标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出有化合价变化的元素的化合价。
+7
-1
+2
0
KMnO4
+
HCl
→
KCl
+
MnCl2
+
Cl2↑
+
H2O
2、算升降：算出物质整体反应前后元素化合价的变化值。
+7
-1
+2
0
KMnO4
+
HCl
→
KCl
+
MnCl2
+
Cl2↑
+
H2O
↓5
↑2
3、求总数，配系数：将化合价升高数和化合价降低数的最小公倍数定为电子转移总数。依据电子守恒，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数。
+7
-1
+2
0
2KMnO4
+
HCl
→
KCl
+2
MnCl2
+
5Cl2↑
+
H2O
↓5
2
↑2
5
4、观察法，最后定：用观察法配平其他物质的化学计量数，配平后，把单线改成等号。
+7
-1
+2
0
2KMnO4
+
16HCl
=
2KCl
+2
MnCl2
+
5Cl2↑
+8
H2O
↓5
2
↑2
5
5、查个数，遵守恒：利用守恒三原则，检查是否配平
【练习】配平下列方程式：
C
+
HNO3——
NO2↑+
CO2
↑
+
H2O
【学生活动】思考并完成：
【讲解】四、配平技巧
（一）、左边配平
1、氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，以反应物为基准从左边配平。
2、归中反应（变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”）以反应物为基准从左边配平。
【练习】
K2Cr2O7
+
HCl
=
KCl
+
CrCl3
+
H2O
+
Cl2↑
【讲解】（二）、右边配平
1、适用对象：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的;自身氧化还原反应；
歧化反应（变价元素只有一种，中间价→高价＋低价）。
2、方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质
【练习】Cl2
+
KOH
—
KCl
+
KClO3
+
H2O
【讲解】(三)缺项配平：
缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出（缺项），它们一般为水、酸、碱。
①先根据化合价变化找氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物；
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式（分子或离子），若反应物缺正电荷，一般
加H+，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH-，生成物加水。
③最后观察配平其他物质系数。
【练习】Cr(OH)4-
+（
）+
ClO-—
CrO42-
+
Cl
-
+
H2O
【过渡】思考：如何判断一个反应中的氧化剂和还原剂？常见物质中，哪些能做氧化剂？哪些能做还原剂？
【讲解】利用氧化还原反应规律来判断氧化剂、还原剂
守恒规律：电子得失总数相等；
化合价升降总数相等
2.价态规律
(1)同种元素:元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价，既有氧化性又有还原性。
如：硫元素化合价有-2、0、+4、+6价，所以H2S化合价只能升高，只有还原性；S、SO2中间价既有氧化性又有还原性；浓H2SO4只有氧化性。
归中规律：变价元素只有一种时，化合价转化符合只归中不交叉规律，即遵循“高价＋低价→中间价”的规律
例如，在反应2H2S
+SO2
=3S
+2
H2O中，变价元素只有硫元素，硫元素反应前为-2价和+4价，反应后为0价，根据归中不交叉规律得:H2S做还原剂，SO2
做氧化剂。
歧化规律：同一种物质中的同一元素部分化合价升高，另一部分化合价降低，发生自身的氧化还原反应。
例如，在反应3Cl2
+
6KOH
=
5KCl
+
KClO3
+
3H2O中，变价元素只有氯元素，氯元素反应前为0价，反应后为-1价和+5价，根据歧化规律得:Cl2既是还原剂又是氧化剂。
(4)优先规律
当一种氧化剂（还原剂），
遇到多种还原剂（氧化剂），还原性强（氧化性强）的还原剂优先被氧化（被还原）。
如：把少量Cl2通入FeBr2溶液中，Fe2＋先失电子；把少量Cl2通入FeI2溶液中，I－先失电子。
【过渡】那么，常见物质中，哪些能做氧化剂？哪些能做还原剂？
【讲解】1．常见的氧化剂
(1)非金属单质：Cl2
、
O2。
(2)含有高价态元素的化合物：浓H2SO4、
HNO3
、
KMnO4、
MnO2
、
KClO3
、
K2Cr2O7
、
HClO
NaClO等。
(3)某些金属性较弱的金属的高价态离子：Fe3＋、
Ag＋、
Cu2＋等。
(4)过氧化物：Na2O2
、H2O2
等。
2．常见的还原剂
(1)活泼金属
K、Na、Mg。
(2)非金属离子及低价态化合物：S2－、H2S、I－、SO2、H2SO3、Na2SO3
(3)非金属单质及其氢化物：H2、C、CO
(4)低价阳离子：Fe2+
【设疑】思考：如何比较不同物质氧化性、还原性的强弱？
【讲解】氧化性、还原性强弱比较：
氧化性→得电子能力；还原性→失电子能力。
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度，与得失电子的数目无关。
如：还原性强弱依次为Na＞Mg＞Al。
【讲解】（一）根据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物，氧化剂>还原剂；
还原性：还原剂>还原产物，还原剂>氧化剂。
【课堂练习】已知I-、Fe2+、和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为：
H2O2
<
Fe2+
<
I-
<
SO2。则下列反应不能发生的是
A、
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+
+SO42-+4H+
B
、H2O2
+H2SO4=SO2+O2+2H2O
C、
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
D
、2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【讲解】（二）根据金属和非金属活动顺序表判断
根据金属活动顺序表：K
、Ca
、Na、
Mg
、Al、
Zn
、Fe
、Sn
、Pb
、(H)
、Cu、
Hg、
Ag、
Pt
失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱；其阳离子得电子能力逐渐增强，氧化性逐渐增强
（2）根据非金属活动顺序表：
F2
、Cl2
、Br2
、I2
、S得电子能力逐渐减弱，氧化性逐渐减弱；其简单阴离子失电子能力逐渐增强，还原性逐渐增强
（三）根据产物价态判断：氧化剂将还原剂氧化的价态越高，氧化性越强
如
：2Fe+3Cl2=FeCl3
Fe+I2=FeI2
氧化性：Cl2>I2
依据反应条件判断：与同一种物质反应，其反应越困难(即要求条件越高)，其性质越弱
如：KMnO4和浓盐酸反应制氯气不需加热，
MnO2和浓盐酸反应制氯气需加热
氧化性：KMnO4
>MnO2
本节课内容较多，学生接受起来比较
难。重点在于让学生掌握氧化还原反应方程式的配平方法及氧化剂、还原剂的判断方法。需要学生多对知识进行了解和记忆，并及时做练习进行巩固。4.2.2
氧化还原方程式的配平
本节课是在学习了专题3《从海水中获得的化学物质》第一单元中《氧化还原反应》的基础上进一步学习氧气还原反应。在前面已学习了氧化还原反应的概念、特征、实质和表示方法，学生有了一定的基础，在此基础上利用守恒思想进行化学方程配平，学生学习起来相对容易。本节课是复习加练习，重点巩固氧化还原反应。
宏观辨识与微观探析：会根据化合价变化分析、判断、理解氧化还原反应
变化观念与平衡思想：通过氧化还原反应概念的演变，培养学生用发展的观点、科学的态度，勇于探索的品质学习化学
证据推理与模型认知：培养学生准确描述概念、比较辨析概念的能力
4、科学探究与创新意识：培养学生通过探究讨论的学习，从而养成严谨求实的科学态度
5、科学精神与社会责任：能正确认识氧化还原反应的价值。
氧化还原反应方程式的配平
教学课件
问题引入：
问题1：氧化还原反应的概念
问题2：氧化还原反应的特征、实质分别是什么？
问题3：氧化还原反应中遵循哪些规律？
问题4：怎样判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物？
问题5：氧化还原反应中电子的转移方向和数目的表示方法
板书：一、氧化还原反应
概念：有化合价升降变化或电子得失的化学反应
特征：某些元素化合价发生升降变化
实质：发生电子转移
规律：遵循质量守恒、化合价升降总数相等和得失电子守恒
练习：用双线桥法表示下列化学反应的电子转移方向和数目，并指明氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
H2
+
CuO
==
Cu
+
H2O
3CO
+
Fe2O3
==
2Fe
+
3CO2
过度：氧化还原反应中除遵循质量守恒以外，化合价升高的总数和降低的总数相等，氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数相等，我们可以利用些规律来配平化学方程式。
板书：二、氧化还原反应方程式配平
以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例
板书：配平步骤
写出反应物和生成物的化学式，并标出化合价发生变化的元素的化合价。
0
+6
+4
+6
C
+
H2SO4
---
CO2
+
SO2
+
H2O
标出电子转移方向和数目
失去4e-
0
+6
+4
+6
C
+
H2SO4
---
CO2
+
SO2
+
H2O
得到2e-
使用得电子总数相等
失去4e-
0
+6
+4
+6
C
+
2H2SO4
---
CO2
+
2SO2
+
H2O
得到2e-×2
根据质量守恒定律配平其他物质的计量数，并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线
C
+
2H2SO4（浓硫酸）
CO2↑
+
2SO2
↑+
H2O
学以致用：完成下列化学方程式的书写并配平。
1.二氧化硫和硫化氢（H2S）气体混合，反应生成成硫和水。
2.二氧化硫和氯气同时通入少量水中，反应生成硫成硫酸和盐酸。
过度：氧化剂在化学反应中得到电子，化合价降低，发生还原反应，得到还原产物；还原剂在化学反应中失去电子，化合价升高，发生氧化反应，得到氧化产物。那么，氧化剂和还原剂与化合价有什么关系吗？能用化合价的特点判断氧化剂或还原剂吗？
学生活动：阅读教材第100-101页内容。
板书：三、氧化剂和还原剂与化合价的关系
1、邻位价态转化规律
（1）-2价是硫元素的最低价态，只有还原性。它与氧化剂反应，其价态一般会升至相邻的价态。
如H2S＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋S↓。
（2）能发生自身氧化还原反应，在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。如
3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O。
（3）中间价态的0和+4价硫，既可以被氧化，也可以被还原。
（4）最高价+6价，只有氧化性，在化学反应中得到电子，化合价降低，一般降到相邻价态。
2、氧化剂和还原剂的判断
有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原齐；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。
本节课重点学习了“含硫物质间的转化”和“氧化还原反应方程式配平”两部分知识，使学生认识到物质间的转化需要一定的条件，用到不同的反应类型，其中氧化还原反应占的比重大。通过本节课让学生以硫及其化合物为例，

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