高一化学 233 氧化还原反应专题教学设计Word文件下载.docx

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引入

纵观近几年高考对氧化还原反应的考查，主要包括下列四点：

以生产、生活、社会中的实际问题为载体，考查氧化还原反应的基本概念；

比较物质氧化性、还原性的强弱及其规律应用；

氧化还原反应的计算及氧化还原反应方程式的配平。

聆听

通过介绍，引入主题

基础梳理

【引导学生讨论，思考、整理】

【板书】专题氧化还原反应

一、氧化反应的基本规律及其应用

1．守恒规律

氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且得电子总数等于失电子总数。

或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价降低总数必等于升高总数。

有关得失电子守恒（化合价守恒）的规律有如下应用：

（1）求某一反应中被氧化与被还原的原子数之比，或氧化剂与还原剂分子数之比及氧化产物与还原产物分子数之比。

（2）配平氧化还原反应方程式。

（3）进行有关氧化还原反应的计算。

2．强弱规律

较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

应用：

在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。

亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

3．价态规律

元素处于最高价，只有氧化性；

元素处于最低价，只有还原性；

元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。

判断元素或物质氧化性或还原性的有无。

4．转化规律

氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；

同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；

同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。

例如：

判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。

5．难易规律

越易失去电子的物质，失去后就越难得电子；

越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子。

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；

同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应，如FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。

判断物质的氧化性（或还原性）强弱及反应顺序。

二、氧化性、还原性强弱的判断

氧化性、还原性的强弱与元素化合价没有直接关系，取决于得、失电子的能力，得电子能力强，则其氧化性强，失电子能力强，则其还原性强。

常见判断氧化性、还原性的方法有以下几种。

1．根据反应方程式

氧化剂＋还原剂=还原产物＋氧化产物

氧化性：

氧化剂>

氧化产物

还原性：

还原剂>

还原产物

2．依据元素周期表

（1）同周期从左到右，金属元素的金属性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强；

非金属元素的非金属性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。

（2）同主族从上到下，金属元素的金属性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；

非金属元素的非金属性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。

3．依据金属、非金属活动性顺序

（1）依据金属活动性顺序

（2）依据非金属活动性顺序

4．依据反应条件及反应的剧烈程度

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，如是否加热、有无催化剂及反应温度高低等。

下面三个均为HCl被氧化生成Cl2的反应：

2KMnO4＋16HCl（浓）=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

4HCl＋O2

2H2O＋2Cl2

由上述反应条件由易到难，可判断反应中氧化剂的氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>

MnO2>

O2。

5．根据氧化还原反应的程度

当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。

如：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3，Fe＋S

FeS，可以判断氧化性：

Cl2>

S。

6．依据电化学原理

原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质；

用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。

7．依据物质的浓度及溶液酸碱性

（1）具有氧化性（或还原性）的物质的浓度越大，其氧化性（或还原性）越强；

反之，其氧化性（或还原性）越弱。

氧化性：

HNO3（浓）>

HNO3（稀）；

还原性：

HCl（浓）>

HCl（稀）。

（2）溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响，KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。

8．依据温度

一般来说温度升高，氧化剂的氧化性增强，还原剂的还原性也增强。

如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。

三、氧化还原反应方程式的配平及有关计算

1．氧化还原反应方程式的配平方法

（1）一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法

①配平原则

电子守恒、原子守恒、电荷守恒（离子反应中）。

②配平方法——化合价升降法

步骤如下：

（2）缺项氧化还原反应方程式的配平

缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。

①方法

先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。

②补项原则

2．计算方法——电子守恒法

（1）应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”

①“一找各物质”

找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

②“二定得失数”

确定一个原子或离子得失电子数（注意化学式中的原子个数）。

③“三列关系式”

根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。

n（氧化剂）×

变价原子个数×

化合价变化值＝n（还原剂）×

化合价变化值。

（2）多步连续进行的氧化还原反应的有关计算

对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。

四、新情境下化学方程式的书写

1．书写新情境下氧化还原方程式的步骤

（以酸性KMnO4溶液与SO2的反应为例）

（1）找物质

找出反应中参加反应的氧化剂还原剂，并判断出还原产物和氧化产物。

（2）列变化

将反应物和产物列在等号的两侧，同时注意留出一定的空间用于下一步配平，MnO4－＋SO2=Mn2＋＋SO42－。

（3）电子恒

依据化合价发生变化的情况和得失电子守恒，配平主要反应物和主要产物。

2MnO4－＋5SO2=2Mn2＋＋5SO42－

（4）质量恒

考虑反应体系的酸碱性，依据质量守恒完成化学方程式的配平。

（3）步中的方程式左边2个负电荷，右边6个负电荷，溶液显酸性，故在方程式右边加4个H＋；

左边加2个H2O

2MnO4－＋5SO2＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋，通过各项守恒的验证可以确认书写正确。

思考，按照老师引导的思路进行分析，小组内讨论，代表回答。

通过阅读，培养学生的自主学习能力和团队合作精神。

拓展延伸

一、氧化还原反应的基本规律及应用

（1）使用守恒规律讨论氧化剂（还原产物）与还原剂（氧化产物）的个数比时，一定利用化合价的降低的原子个数和化合价升高的原子个数比值。

（2）使用转化规律时，有中间价态的不同物质之间不一定发生归中反应，如S和SO3不发生反应。

（3）使用价态规律时，只能判断有无氧化性、还原性，不能判断强弱。

二、氧化性、还原性强弱判断

（1）对于一种物质既作氧化剂，又作还原剂的反应，不能根据反应方程式判断氧化性、还原性的强弱。

（2）对于可逆反应，不能利用反应方程式判断氧化性和还原性的强弱。

（3）根据金属活动顺序表判断阳离子的氧化性强弱时，注意Fe对应的阳离子为Fe2＋，不是Fe3＋。

（4）H2、CO、C还原性的强弱受温度影响，如3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2。

三、氧化还原反应的配平及计算

（1）注意特殊物质中元素的化合价，如Na2O2中氧元素、FeS2中硫元素的化合价均为－1。

（2）配平化学方程式时，化学计量数“1”也必须填写在空格里。

（3）依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。

（4）找到化学方程式中关键的化学式，定其化学式前计量数为1，然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。

若出现计量数为分数，再将各计量数同乘以同一整数，化分数为整数，这种先定关键化学式计量数为1的配平方法，称为归一法。

做法：

选择化学方程式中组成最复杂的化学式，设它的计量数为1，再依次推断。

根据课堂内容进行知识的提升。

通过从不同角度对氧化还原反应的分析，进一步理解氧化还原反应的理论，把零散的认识升华到系统认识。

例题训练

例1．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是（　A　）

A．反应①中可能有一种或两种元素被氧化

B．反应①中，当只有少量Cl2时，反应可表示为：

Cl2＋Fe2＋=Fe3＋＋2Cl－

C．反应②中KClO3被氧化，HCl被还原

D．若反应②的另一种产物是KCl，则反应过程中1molKClO3得到6mole－

例2．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－<

Br－<

Fe2＋<

I－<

SO2，由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是（C　　）

A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋

B．2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－

C．2Br－＋4H＋＋SO42－=SO2＋Br2＋2H2O

D．I2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42－＋2I－

例3．将0．08molKMnO4固体（质量为12．64g）加热一段时间后，收集到amolO2；

向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmolCl2，此时Mn元素全部以Mn2＋的形式存在于溶液中。

（1）请配平下列方程式：

（2）上式反应中的还原剂是________，当还原剂失去1mol电子时，氧化产物的物质的量为________。

（3）a＋b的最大值为________，a＋b的最小值为_____。

（4）当a＋b＝0．18时，残留固体的质量为________。

例4．已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。

①请写出并配平上述反应的化学方程式：

_____________________________________

②若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰（MnCl2），当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有______________。

例题分析、分组讨论，集中评讲

通过针对性例题训练，巩固对氧化还原反应的认识

针对训练

1．

（1）等物质的量的下列化合物与足量浓盐酸反应，得到氯气的物质的量最多的是________（填序号）。

已知：

MnO4－＋H＋＋Cl－→Mn2＋＋Cl2↑＋H2O（未配平）

ClO3－＋H＋＋Cl－→Cl2↑＋H2O（未配平）

ClO－＋H＋＋Cl－→Cl2↑＋H2O（未配平）

A．KClO3　　　B．KMnO4C．MnO2D．Ca（ClO）2

（2）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。

下列反应在水溶液中不可能发生的是_____（填序号）。

A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3

B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2

C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O

D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

2．根据下列事实，判断离子的氧化性顺序为（　A　）

①A＋B2＋=A2＋＋B

②D＋2H2O=D（OH）2＋H2↑

③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为

E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋

A．E2＋>

B2＋>

A2＋>

D2＋

B．D2＋>

E2＋>

B2＋

C．A2＋>

D2＋>

E2＋

D．D2＋>

3．向含有1molFeCl2的溶液中通入0．2molCl2，再加入含0．1molX2O72－的酸性溶液，使溶液中Fe2＋全部恰好被氧化，并使X2O72－被还原为Xn＋，则n值为（　B　）

A．2　　　　　B．3C．4D．5

4．向FeCl2溶液中加入大量固体Na2O2，写出反应的离子方程式：

_______________________。

5．铝在碱性条件下与NO3－反应生成NH3，反应的离子方程式为__________________。

巩固训练

通过针对性练习，及时反馈课堂教学效果，巩固氧化还原反应的分析与判断的理论知识，提升分析问题解决问题的能力。

总结归纳

结束新课

我们这节课归纳整理氧化还原反应理论，学会从不同角度分析氧化还原反应，提升对氧化还原反应的理解和应用能力；

请课后整理教学案，并准备本章节复习。

通过课堂总结，使学生明白本节所学内容，并注重知识的归纳和理解。

板书设计

【基础梳理】

【拓展提升】