第二章 教案10 氧化还原反应.docx

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第二章教案10氧化还原反应

学案10　氧化还原反应

[考纲要求]　1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。

2.了解常见的氧化还原反应，能判断反应中的氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物。

3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。

4.掌握物质氧化性、还原性强弱的比较方法。

5.能运用质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应的有关计算。

知识点一　氧化还原反应的概念及其关系

1．氧化还原反应：

有元素化合价的升降或__________（得失或偏移>的化学反应。

2．氧化还原反应的特征：

____________——判断一个化学反应是否是氧化还原反应的依据。

3．氧化还原反应的本质：

______________。

4．有关概念及相互关系

问题思考

1．有人用下列图示表示出了四种基本反应类型与氧化还原反应的关系，请在画线上填上四种基本反应类型。

A．__________；B.__________；C.__________；D.______________________。

5vJhhDNhf9

2．氧化产物一定具有氧化性吗？

为什么？

同氧化剂相比，哪个强？

3．试比较还原剂和还原产物的还原性强弱。

4．有单质参加或有单质生成的反应都是氧化还原反应吗？

试举例说明。

知识点二　常见的氧化剂和还原剂

完成下述两个表格

1．常见的氧化剂

类别

实例

活泼非金属单质

元素处于高价态的氧化物

元素处于高价态的含氧酸

元素处于高价态的盐

过氧化物

2.常见的还原剂

类别

实例

活泼的金属单质

某些非金属单质

元素处于低价态的氧化物

元素处于低价态的酸

元素处于低价态的盐

问题思考

5．金属阳离子一定只有氧化性吗？

6．举例说明只作氧化剂、还原剂的物质。

H2S、HI只能作还原剂吗？

知识点三　氧化还原反应电子转移的表示方法

1．双线桥法

用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或离子得到或失去电子的情况。

在线上标出“________”或“____________”电子的数目，一条箭头线由________指向________，另一条由________指向________。

如：

5vJhhDNhf9

氧化剂　还原剂　还原产物　氧化产物

2．单线桥法

用箭头表示反应物中不同（或相同>原子或离子间的电子转移。

在线上标出__________________，箭头指出电子转移的方向，即箭头由________指向__________。

如：

5vJhhDNhf9

还原剂　氧化剂

问题思考

7．氧化还原反应中，化合价升降总数为何相等？

该守恒规律是否是物质不灭规律的延伸？

8．下列标明电子转移方向和数目的方法中，正确的是________。

一、氧化还原能力强弱判断方法

1．根据方程式判断

氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物

则氧化性：

氧化剂____氧化产物

还原性：

还原剂____还原产物

典例导悟1

　根据下列反应判断：

①H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4

②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2

③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe（NO3>3

（1>NO、Fe2＋、I－、H2SO3的还原性由强到弱顺序为

________________________________________________________________________。

5vJhhDNhf9

（2>I2、FeCl3、HNO3、H2SO4（稀>的氧化性由强到弱顺序为

________________________________________________________________________。

5vJhhDNhf9

2．根据物质活动性顺序（常见元素>判断

金属性越强的元素，金属单质的还原性________，对应阳离子的氧化性________；非金属性越强的元素，单质的氧化性________，而对应的阴离子的还原性就________。

5vJhhDNhf9

典例导悟2

　试比较Fe2＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋的氧化性强弱和Cl－、Br－、I－、S2－的还原性强弱。

5vJhhDNhf9

3．根据反应条件判断

当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的难、易来进行判断。

例如：

16HCl（浓>＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①

4HCl（浓>＋MnO2

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②5vJhhDNhf9

4HCl（浓>＋O2

2H2O＋2Cl2③5vJhhDNhf9

则上述3种氧化剂的氧化性强弱顺序为______________________________________。

5vJhhDNhf9

4．根据氧化产物的价态高低判断

当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

FeS5vJhhDNhf9

则氧化性Cl2____S。

5．根据原电池、电解池的电极反应比较

（1>两种不同的金属构成原电池的两极，____极金属的还原性强。

为什么？

____________。

（2>用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的__________较强，在阳极先放电的阴离子的________较强。

5vJhhDNhf9

6．依据反应中能量变化判断

H2＋X2===2HX　ΔH1<0

H2＋Y2===2HY　ΔH2<0

若ΔH1<ΔH2，则X2的氧化性比Y2的氧化性____；X－的还原性比Y－的还原性____。

你能举个常见的例子证明该结论吗？

7．其它因素

从外界条件影响化学反应速率的角度分析，还有哪些因素能影响物质的氧化性或还原性？

二、氧化还原反应的基本规律

1．守恒规律

在一个氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目，或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。

5vJhhDNhf9

2．强弱规律

在一个氧化还原反应中，各物质的氧化性强弱为：

氧化剂________氧化产物；还原性强弱为：

还原剂________还原产物。

5vJhhDNhf9

3．价态规律

元素处于最高价态，只有________；元素处于最低价态，只有________；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现其中一种性质。

5vJhhDNhf9

4．归中规律

同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应，通常有下面几种情况，你认为不可能发生的是____。

由此得出的归中规律是__________________________________________________。

5vJhhDNhf9

可归纳为：

只靠拢，不相交。

5．难易规律

越易失电子的物质，失电子后就越____得电子，越易得电子的物质，得电子后就越____失电子；一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与__________的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，__________的氧化剂优先反应。

5vJhhDNhf9

典例导悟3

　已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为Cl－5vJhhDNhf9

A．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O

B．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO

＋4H＋

C．SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI

D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

听课记录：

典例导悟4

　（2010·临沂模拟>FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．加入KSCN溶液一定不变红色

B．溶液中一定含Fe2＋

C．溶液中一定含Cu2＋

D．剩余固体中一定含铜

听课记录：

典型导悟5

　（2018·哈尔滨月考>14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况下>氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为（　　>5vJhhDNhf9

A．9.6g　　B．6.4g　　C．3.2g　　D．1.6g5vJhhDNhf9

听课记录：

思维升华　得失电子守恒法解题的一般思路和步骤：

首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量，然后根据得失电子守恒列出等式：

氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数＝还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数，利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。

5vJhhDNhf9

题组一　氧化还原反应的基本概念

1．（2010·安徽理综，7>亚氨基锂（Li2NH>是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：

Li2NH＋H2

LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．Li2NH中N的化合价是－1

B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C．Li＋和H－的离子半径相等

D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

2．（2010·海南，7改编>下列物质中既有氧化性又有还原性的是（　　>

A．NaClB．Al2O3C．N2O3D．SiO25vJhhDNhf9

3．（2009·福建理综，6>下列类型的反应，一定发生电子转移的是（　　>

A．化合反应B．分解反应

C．置换反应D．复分解反应

4．（2009·上海，7>在下列变化：

①大气固氮，②硝酸银分解，③实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．①②③B．②①③C．③②①D．③①②

题组二　氧化性、还原性强弱的比较

5．（2009·广东，17改编>常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：

2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋

下列说法正确的是（　　>

A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱

B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降

C．H2O2分解的总方程式为：

H2O2===H2O＋O2↑

D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋

6．（2006·江苏，3>物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。

下列各组物质：

5vJhhDNhf9

①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液

③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液

由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是（　　>

A．①③B．③④C．①②D．①③④5vJhhDNhf9

题组三　氧化还原反应的基本规律

7．判断正误

（1>在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2，转移的电子数为6NA（　　>5vJhhDNhf9

（2010·江苏－5C>

（2>若（NH4>2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为1∶2（　　>5vJhhDNhf9

（2010·全国理综Ⅱ－10B>

（3>反应2Cu（IO3>2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O，其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为11mol（　　>5vJhhDNhf9

（2007·全国理综Ⅰ－10B>

8．（2010·全国理综Ⅱ，10>若（NH4>2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为（　　>5vJhhDNhf9

A．1∶4B．1∶2C．2∶1D．4∶15vJhhDNhf9

9.[（2010·北京理综，26（3>]过程Ⅲ：

一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。

若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是________。

5vJhhDNhf9

题组四　化工工艺流程

10．（2009·安徽理综，27>某厂废水中含5.00×10－3mol·L－1的Cr2O

，其毒性较大。

某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为＋3、＋2>，设计了如下实验流程：

5vJhhDNhf9

（1>第①步反应的离子方程式是__________________________________________5vJhhDNhf9

________________________________________________________________________。

5vJhhDNhf9

（2>第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是________________________________5vJhhDNhf9

________________________________________________________________________。

5vJhhDNhf9

（3>第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH>3外，还有_____________________。

5vJhhDNhf9

（4>欲使1L该废水中的Cr2O

完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入________gFeSO4·7H2O。

5vJhhDNhf9

题组一　氧化还原反应的基本概念

1．某酒精厂由于管理不善，酒精滴漏到某种化学药品上而酿成火灾。

该化学药品可能是（　　>

A．KMnO4B．NaCl

C．（NH4>2SO4D．CH3COOH5vJhhDNhf9

2．某反应体系中存在下列六种物质：

As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4、H2O，其中As2S3是反应物之一。

下列说法不正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．该反应属于氧化还原反应

B．HNO3、H2O是反应物，H2SO4、NO、H3AsO4是生成物

C．此反应中只有砷元素被氧化，只有氮元素被还原

D．HNO3、H2SO4、H3AsO4都是最高价氧化物对应的水化物

3．（2018·辽宁沈阳模拟>已知氟、氯、溴、碘、砹为同一族元素，其中溴化砹（AtBr>可发生下列反应：

5vJhhDNhf9

①2AtBr＋2Mg===MgBr2＋MgAt2；

②AtBr＋2NH3（l>===NH4Br＋AtNH2。

对上述两个反应的有关说法正确的是（　　>

A．这两个反应都是氧化还原反应

B．反应①MgAt2既是氧化产物，又是还原产物

C．反应②中AtBr既是氧化剂，又是还原剂

D．Mg的还原性弱于MgAt2的还原性

题组二　氧化性、还原性的比较

4．有下列三个反应：

①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2　②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。

下列说法正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2

B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3＋>Co2O3

C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2

D．在反应③中当1molCo2O3参加反应时，2molHCl被氧化

5．（2018·长春模拟>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（　　>5vJhhDNhf9

A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3

B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2

C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O

D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

题组三　氧化还原反应的规律

6．（2009·全国理综Ⅱ，13>含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。

下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（　　>5vJhhDNhf9

A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－

D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－

题组四　实验探究

7．（2010·北京理综，27>为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验>。

5vJhhDNhf9

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……

（1>A中产生黄绿色气体，其电子式是_______________________________________。

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（2>验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________________________5vJhhDNhf9

________________。

（3>B中溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________。

5vJhhDNhf9

（4>为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是

________________________________________________________________________5vJhhDNhf9

________________________________________________________________________。

5vJhhDNhf9

（5>过程Ⅲ实验的目的是_________________________________________________。

5vJhhDNhf9

（6>氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：

同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。

学案10　氧化还原反应

【课前准备区】

知识点一

1．电子转移

2．化合价升降

3．有电子得失或偏移

4．失　升高　氧化　氧化　得　降低　还原　还原

知识点二

1．F2、Cl2、O2、O3MnO2、Pb3O4浓H2SO4、HNO3

KClO4、KMnO4、K2Cr2O7、Fe3＋盐Na2O2、H2O2

2．Na、Mg、Al、FeH2、C、SCO、SO2

H2S、H2SO3Fe2＋盐

知识点三

1．得到　失去　氧化剂　还原产物　还原剂　氧化产物

2．转移电子总数　还原剂　氧化剂

问题思考

1．置换反应　复分解反应　分解反应　化合反应

2．氧化产物一定具有氧化性，因氧化产物是还原剂失电子后的产物，它具有得电子的性质，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。

5vJhhDNhf9

3．还原性：

还原剂>还原产物。

4．不一定，如同素异形体之间的转化（3O2

2O3>。

5vJhhDNhf9

5．当金属元素处于最高价态时，在反应中只有氧化性，而当金属阳离子处于中间价态时如Fe2＋既具有氧化性又具有还原性。

5vJhhDNhf9

6．只作氧化剂的如F2，只作还原剂的如活泼金属。

H2S和HI中的S元素、I元素处于最低价态，一般情况下作还原剂，但它们的水溶液与活泼金属反应时，H＋具有氧化性，可作氧化剂。

5vJhhDNhf9

7．因为氧化剂、还原剂得失电子数目相等，所以化合价升降总数相等。

该守恒规律是物质不灭规律的延伸，此处是电子数目不变。

5vJhhDNhf9

8．b

【课堂活动区】

一、1.＞　＞

2．越强　越弱　越强　越弱

3．KMnO4>MnO2>O2

4．＞

5．（1>负　因为负极金属失电子（2>氧化性　还原性

6．强　弱

如H2和F2在暗处即发生爆炸，而H2和Cl2在光照条件下反应，H2和Br2加热到500℃时才能化合，一方面说明反应条件容易，氧化剂的氧化性强，另一方面，能发生爆炸，即意味着反应放出的热量多，氧化剂的氧化性强。

5vJhhDNhf9

7．（1>浓度：

浓度越大，氧化性（或还原性>越强。

如氧化性：

浓H2SO4>稀H2SO4浓HNO3>稀HNO3

还原性：

浓HCl>稀HCl

（2>温度：

如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。

（3>介质的酸碱性：

如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。

二、2.强于　强于

3．氧化性　还原性

4．④　同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应：

高价态＋低价态―→中间价态

5．难　难　还原性最强　氧化性最强

典例导悟

1．（1>H2SO3>I－>Fe2＋>NO　（2>HNO3>FeCl3>I2>H2SO4（稀>

2．氧化性：

Ag＋>Cu2＋>Fe2＋>Zn2＋还原性：

S2－>I－>Br－>Cl－

3．A　[依据用还原性较强的物质可以通过氧化还原反应获得氧化性较弱的物质，即用还原剂制取氧化产物。

分析选项不难发现选项B、C、D符合上述规律可以发生，选项A则不行。

]5vJhhDNhf9

4．C　[离子的氧化性：

Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故Fe先与Fe3＋反应，再与Cu2＋反应，剩余固体可能为铜或铁和铜的混合物，到底是谁取决于铁的量，所以溶液中一定不存在Fe3＋，一定存在Fe2＋，但不能确定是否含有Cu2＋。

]5vJhhDNhf9

5．C　[根据得失电子守恒规律可直接找出已知量（O2>与未知量（Cu、Ag>之间的物质的量关系。

HNO3中的

元素相当于电子的“二传手”，先得到Cu、Ag失去的电子，再传给O2，最后恢复原貌，Cu、Ag失去的电子最终传给了O2，所以根据得失电子守恒规律，得5vJhhDNhf9

×2＋

＝

×4，解得：

m（Cu>＝3.2g。

]5vJhhDNhf9

【课后练习区】

高考集训

1．B　[根据化学反应方程式：

Li2NH＋H2

Li2NH2＋LiH可知，在Li2NH2中N的化合价为－3价，Li为＋1价，H为＋1价，而在LiH中Li的化合价为＋1价，H的化合价为－1价，在LiNH2中H的化合价为＋1价，故H2的化合价一部分由0价升高到＋1价，一部分由0价降低到－1价，即H2既作氧化剂又作还原剂，故A错，B正确；Li＋半径应小于H－的半径，C错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故D也不正确。

]5vJhhDNhf9

2．C　[还原性是指能还原别的物质的性质，氧化性是指能氧化别的物质的性质，当一种元素的化合价处于中间价态时，含有该元素的物质既有氧化性又有还原性，据此选出答案为C。

]5vJhhDNhf9

3．C　[部分化合反应和分解反应不存在电子转移，如CaO＋H2O===Ca（OH>2，CaCO3

CaO＋CO2等，A、B错误；置换反应是有单质参加和生成的反应，一定发生电子转移，C正确；复分解反应一定不存在电子转移，D错误。

]5vJhhDNhf9

4．A　[大气固氮发生的反应为N2＋O2闪电,2NO，氮元素被氧化；硝酸银分解的化学方程式为2AgNO3光,2Ag