新高二化学暑假第12讲氧化还原反应3星.docx
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新高二化学暑假第12讲氧化还原反应3星
教育学科教师辅导教案
学员编号:
年级:
高二课时数:
1
学员姓名:
辅导科目:
化学学科教师:
授课类型
C
星级
★★★
授课日期及时段
教学内容
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<建议用时10分钟!
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重难点一、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.化学反应的分类
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
如图所示
思考 有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗?
答案不一定。
同一种元素组成的不同单质相互转化时,即单质→新单质(如3O2→2O2)元素的化合价不变,因此这类反应不属于氧化还原反应。
特别提醒 四种基本反应类型不包括所有的反应,如CO+H2O
CO2+H2不属于四种基本反应类型中的任何一种反应类型,但却属于氧化还原反应。
重难点二、表示电子转移的两种方法
1.双线桥法
表明同一元素原子得到或失去电子的情况。
(1)示例:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu失去3×2e-(NO3)2+2N得到2×3e-O↑+4H2O
(2)使用注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等,电子对的偏移也按得失处理。
③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略。
④箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
2.单线桥法
表明不同原子间得到或失去电子的情况,箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”、“失”字样。
(1)示例:
KClO3+6HC5e-l===KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)使用注意事项:
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头指向得电子元素,箭尾连接失电子元素。
③不需要写“失去”、“得到”。
误区警示 ①对于同一个氧化还原反应,无论是用双线桥法还是用单线桥法表示电子转移情况,其数目是不变的。
②反应中,电子转移数目=氧化剂得到电子数目=有还原性失去电子数目,不要误认为电子转移的数目是反应中得、失电子数目的和。
③计算电子转移数目时,注意认真分析元素的化合价变化情况,如:
有的元素化合价既升高又降低;有的元素部分化合价变化;有的反应中,有多种元素化合价变化。
重难点三、氧化还原反应概念之间的关系
升(化合价升高)→升(化合价升高)→失(失去电子)→氧(被氧化)→氧(氧化产物)
降(化合价降低)→降(化合价降低)→得(得电子)→还(被还原)→还(还原产物)
重难点四、物质的氧化性和还原性
1.氧化性:
物质得电子表现出来的性质。
得电子能力越强,其氧化性越强。
还原性:
物质失电子表现出来的性质。
失电子能力越强,其还原性越强。
2.氧化剂具有氧化性,有还原性具有还原性。
3.物质的氧化性(或还原性)指物质得(失)电子的能力,与物质得失电子数目的多少无关。
思考 不易失电子的物质一定易得电子吗?
答案 不一定,如稀有气体,既不易失电子,又不易得电子。
重难点五、化还原反应中的基本规律及应用
1.统一规律
氧化还原反应中有化合价升高的元素,必有化合价降低的元素。
有失电子的物质必有得电子的物质同时存在,氧化反应和还原反应共同存在于统一体中。
应用:
判断元素价态的高低,分析反应产物的化合价。
2.强弱规律
有较强氧化性的氧化剂跟有较强还原性的有还原性反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
即:
在同一氧化还原反应中,氧化性:
氧化剂>氧化产物;还原性:
有还原性>还原产物。
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;有还原性的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
应用:
①
在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质;用还原性强的物质制备氧化性弱的物质;
②比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和有还原性在一定条件下是否发生反应。
3.先后规律
(1)一种氧化剂同时遇到几种有还原性时,首先被氧化的是还原性最强的有还原性,待最强的有还原性被氧化后,多余的氧化剂再依还原性强弱顺序氧化。
例如,在向由Zn、Fe组成的混合物中加入过量的稀H2SO4溶液之后,由于Zn与Fe的还原性强弱关系为Zn>Fe,所以氧化还原反应的先后顺序为:
先H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
后H2SO4+Fe===FeSO4+H2↑
(2)一种有还原性同时与多种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先被还原。
如:
将Zn片插入CuCl2和FeCl2的混合溶液中,Cu2+首先被还原成金属单质。
4.价态规律
(1)性质表现规律
①元素处于最高价态时如Mn、S(+6),它的原子只能得到电子,因此该元素所在物质只能作氧化剂。
②元素处于中间价态时,如S(+4),它的原子随反应条件不同,既能得电子,又能失电子,因此该元素所在物质既能作氧化剂,又能作有还原性。
③元素处于最低价态时,如S(-2),它的原子只能失去电子,因此该元素所在物质只能作有还原性。
④含多种元素的物质,其性质为这些元素的综合体现,如HCl既有氧化性,又有还原性。
应用:
判断元素或物质的氧化性、还原性。
(2)歧化规律
同一种物质中同一种元素的同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。
歧化反应化合价的特点是:
某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。
应用:
用于判断某种元素的化合价高低。
(3)归中规律
同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应,也称“反歧化反应”。
与浓H2SO4等物质之间均不发生氧化还原反应。
应用:
判断氧化还原反应能否发生及反应的产物。
(4)不交叉规律
同一种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。
应用:
标明电子转移的方向与数目,判断氧化产物、还原产物等。
5.守恒规律
(1)化合价升高总数与降低总数相等。
(2)失电子总数与得电子总数相等。
(3)反应前后电荷总数相等(离子反应)。
(4)反应前后各元素的原子个数相等。
应用:
有关氧化还原反应的计算与方程式的配平。
例如:
在aFeCl2+bHCl+O2=cFeCl3+dH2O的反应中,
根据反应前后各元素的原子个数守恒得:
d=2(O原子数相等)b=4(H原子数相等)a=c(Fe原子数相等)
根据电子守恒:
O2得电子4e-cFeCl3-→cFeCl3失电子ce-故由电子守恒得c=4。
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题型1:
氧化还原反应的概念
【例1】 相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:
(1)MnO2作催化剂,受热分解得到氧气;
(2)不使用催化剂,加热至470℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。
下列关于
(1)和
(2)的说法不正确的是( )
A.都属于氧化还原反应
B.发生还原反应的元素相同
C.发生氧化反应的元素不同
D.生成KCl的物质的量相同
解析 氯酸钾在MnO2的催化作用下反应的化学方程式为:
2KClO3
2KCl+3O2↑。
无催化剂时,氯酸钾分解的化学方程式为:
4KClO3
3KClO4+KCl。
两反应中都有元素化合价的变化,都是氧化还原反应,在催化分解反应中氯元素价态降低被还原,氧元素价态升高被氧化;在热分解反应中,氯元素发生了歧化反应。
答案 D
[练1]下列反应中,不属于氧化还原反应的是( )
A.3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O
B.2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
C.SnCl4+2H2O===SnO2+4HCl
D.MnO2+4HCl===MnCl2+Cl2↑+2H2O
答案 CD
题型2:
氧化剂、有还原性的判断
【例2】 制备氰氨化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,在反应中( )
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.HCN既是氧化剂又是有还原性
C.CaCN2是氧化产物,H2是还原产物
D.CO为氧化产物,H2为还原产物
解析 本题考查氧化还原反应的有关概念。
CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2
↑(注意生成物中CO2
中的碳元素来自CaCO3,它的化合价在反应前后没有发生变化),其中HCN中氢元素化合价降低,碳元素化合价升高,故HCN既是氧化剂又是有还原性,CaCN2是氧化产物,H2是还原产物。
答案 BC
题型3:
氧化性与还原性强弱的比较
【例3】 有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列变化:
1A2++B===B2++A
②A2++C===C2++A
③B2++C===C2++B
④C2++D===D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:
A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:
D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:
A>B>C>D
D.还原性:
D>C>B>A
解析 由①知氧化性A2+>B2+,还原性B>A;由②知氧化性A2+>C2+,还原性C>A;由③知氧化性B2+>C2+,还原性C>B;由④知氧化性C2+>D2+,还原性D>C。
综合①~④可得氧化性A2+>B2+>C2+>D2+,还原性D>C>B>A。
答案 AD
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(建议与上面题目中问题讲解结合)
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1.下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A.CaSO3+2HCl===CaCl2+H2O+SO2↑
B.Ba(NO3)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaNO3
C.BrCl+2NaOH===NaCl+NaBrO+H2O
D.3NO2+H2O===2HNO3+NO
2.苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为黄色(Fe3+)。
若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生,这说明维生素C具有( )
A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性
3.下列说法正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应一定先于还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
4.在反应2KClO3
2KCl+3O2↑中,电子转移总数是( )
A.2B.6C.12D.5
5.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是( )
6.P单质在反应4P+3KOH+3H2O===3KH2PO2+PH3中的变化是( )
A.被氧化B.被还原
C.既被氧化又被还原
D.既未被氧化又未被还原
7.下列叙述正确的是( )
A.在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B.没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.失电子难的原子,容易获得电子
8.在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,被氧化与被还原的氯原子个数比为( )
A.1∶6B.6∶1C.1∶5D.5∶1
9.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
A.2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl得到e-2+Ca(Cl失去e-O)2+2H2O
B.2FeCl2+Cl2===2Fe得到2×e-Cl失去2×e-3
C.H2S+H2SO4===S得到6e-↓+S失去6e-O2↑+H2O
D
.
10.在氧化还原反应中,电子转移的表示方法通常有单线桥法和双线桥法。
试分析这两种表示方法的特征,并填空。
(1)单线桥法:
KClO3+6HCxe-l===KCl+3Cl2↑+3H2O 反应中电子转移数目x=________,氧化剂是________,有还原性是______。
(2)双线桥法:
2KClO3
2KC得xe-l+3O失xe-2↑反应中,KClO3中的氯元素共得______电子,化合价________,被________,氧元素共失去________电子,化合价________被________;氧化剂是________,有还原性是________。
11.化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。
例如:
在如图有编号的步骤中,发生氧化反应的是____________(填编号,下同),发生还原反应的是________,既没发生氧化反应又没发生还原反应的是________。
(提示:
铬元素化合价有+6、+3价)
12.在3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中,有6.4g铜被氧化
,参加反应的HNO3的质量是________,被还原的HNO3的质量是________。
1.答案 D
解析 A、B项中所有元素均无化合价变化;C项中的BrCl变为HCl和HBrO后,化合价不变;D项中的氮元素化合价发生变化。
2.答案 B
解析 现榨的苹果汁在空气中由浅绿色变为黄色,说明Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应。
加入维生素C可有效防止这种现象发生,证明维生素C具有还原性,故选B。
3.答案 D
解析 氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;若同一物质中的不同种(或同种)元素化合价有升、有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如反应:
2KClO3
2KCl+3O2↑,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
4.答案 C
5.答案 A
解析 化学反应根据反应物和生成物的种类和多少,可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应;根据有没有离子参加,可分为离子反应和非离子反应;根据有没有电子得失或偏移,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
在四种基本反应类型中均有离子反应和非离子反应,在氧化还原反应中有离子反应,也有非离子反应。
复分解反应一定不是氧化还原反应,置换反应一定是氧化还原反应,由此可以判断出A项是正确的。
6.答案 C
7.答案 C
解析 氧化还原反应,被氧化和被还原的元素有可能是同一元素,也不一定有单质参加;失电子难的原子,有可能得电子也难,例如碳元素原子等。
8.答案 D
解析 同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时,高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态(即两头变中间,只靠近,不交叉)。
KClO3中的氯由+5价被还原成0价,HCl中的氯部分被氧化成0价,由得失电子守恒,被氧化的氯(化合价升高的氯)和被还原的氯(化合价降低的氯)个数比应为5∶1。
9.答案 D
10.答案
(1)5 KClO3 HCl
(2)12个 降低 还原 12个 升高 氧化 KClO3 KClO3
解析 双线桥:
箭头由反应物指向生成物,且两端元素是同种元素;在桥上标明电子的“得”与“失”,且电子数目相等;电子数=原子个数×每个原子“得”(或“失”)的电子数;箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移的前后变化。
单线桥:
箭头必须由有还原性(失电子)指向氧化剂(得电子),箭头两端对准得失电子的元素;箭头方向表明电子转移的方向,因此无需标明电子的“得”或“失”;电子数目只写成总数形式。
11.答案 ④ ① ②③⑤
+3价,化合价降低发生还原反应;反应④CrCl3中Cr由+3价→+3价,化合价降低发生还原反应;反应④CrCl3中Cr由+3价→+6价,化合价升高,发生氧化反应;②、③、⑤中各元素化合价均未变化,既未发生氧化反应,也未发生还原反应。
12.答案 16.8g 4.2g
解析 在铜和硝酸的反应中,HNO3是氧化剂,但是参加反应的HNO3并未全部被还原,起氧化作用的HNO3占参加反应硝酸总量的1/4,其余3/4HNO3表现酸性,价态不变,形成硝酸盐。
即铜和参加反应的HNO3量的关系是:
3Cu~8HNO3
3×64 8×63
6.4g m(HNO3)
m(HNO3)=16.8g
铜和被还原的HNO3量的关系是:
3Cu~2HNO3
3×64 2×63
6.4g m(HNO3)
m(HNO3)=4.2g。
注明:
此处要给出学生评分,并记录学生所用时间(学生版中注明)
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本节课我们学习了:
备注:
此小结主要由学生总结,包括学生出现的错误和不理解的地方,教师补充
“柠檬是酸性还是碱性”
在授课过程中发现的问题(包括讲义再需要完善的地方,自己的不足,本节课的收获等)