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第3节 氧化还原反应导学案(第3课时)
-------------------氧化还原反应的基本规律及其应用
【学习目标】
知识与技能:1.学习氧化还原反应的规律,理解氧化还原反应中的得失电子守恒。 过程与方法:通过对氧化还原反应规律的学习,练习归纳推理能力。
情感态度与价值观:通过对氧化还原反应规律的学习,增强科学的态度、探索精神。 【学习重点】氧化还原反应的规律 【新课导学】
《导入》将Zn片加入Cu(NO3)2与AgNO3的混合溶液中,按反应的先后写出离子方程式 。
一、强弱律:
在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>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;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
二、优先律:
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。
【例1】已知:Fe+2I==2Fe+I2 2Fe+Br2==2Fe+2Br 向含有1molFeI2和
2molFeBr2的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子及对应物质的量分别是
___________ 。
往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?
答案 由于还原性I>Fe>Br,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe;向FeI2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是I。
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3+
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三、价态律:
同种元素具有多种价态时,一般处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有 氧化性,处于中间价时既具有氧化性又具有还原性。利用此规律可以帮助我们准确判断物质(微粒)可否作为氧化剂或还原剂;可否发生氧化还原反应。 化合价 代表物 性质 -2 H2S 还原性 0 S +4 SO2 +6 H2SO4(浓) 氧化性 既有氧化性又有还原性 注意:①元素处于最高价,只具有氧化性,但不一定氧化性最强。
②金属元素无负价,F、O无正价。
【例2】下列微粒中:H、Cu、Ag、Fe、Fe、Cl、S、I、Na,其中只有氧化 性的是___________________________;只有还原性的是______________________;
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料 . ..
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既有氧化性又有还原性的是________________________________。 【练习】下列说确的是( )
A.含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性 B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强
D.反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应
四、转化律:
含同种元素不同价态的物质间发生氧化—还原反应时,化合价的变化遵循高价+低价→中间价,即“只靠拢,不交叉”(价态归中);同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应, SO2与H2SO4(浓)之间,Fe与Fe之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。
(1) 归中反应:KClO3 + 6HCl == KCl+ 3Cl2↑+ 3H2O
(2) 歧化反应:Cl2 + H2O == HCl + HClO
(3) 利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。
(4) 【例3】H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
如反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数为5,而非6。 KClO3+6HCl(浓)===KCl得6e+3Cl失6e2↑+3H2O(错误) KClO3+6HCl(浓)===KCl得5e+3Cl失5e2↑+3H2O(错误) 3. 歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 深度思考
1. 往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?
答案 由于还原性I>Fe>Br,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe;向FeI2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是I。 2. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
. 资料 . ..
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(1)向浓H2SO4入H2S气体,1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA,也可能是2NA(√) 解析 H2SO4(浓)+3H2S===4S↓+4H2O H2SO4(浓)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O
前一反应中1 mol浓H2SO4转移6NA电子,后一反应中转移2NA电子。 (2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA(×)
解析 Cl2 既是氧化剂又是还原剂,1 mol Cl2和Ca(OH)2反应,转移电子数应为NA。
同种元素不同价态该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时,价态的变化“只靠拢,不交叉”。
例:2H2S+SO2=3S+2H2O,S元素的化合价从-2价和+4价归中到0价。
“互不交叉”是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价,互不交叉的原则。
例:,S元素的化合价应从-2价变化为0价,从+6价变化
为+4价。而不能认为是从-2→+4价,+6→0价。
(5) 可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态,则可能
发生氧化
还原反应,若无中间价态,则不能发生氧化还原反应。 例:SO2与H2SO4(浓)之间,Fe与Fe之间,
由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。
2+
3+
五、守恒律:
质:质量守恒。电:电子转移的数目守恒。即在同一个氧化还原反应中,化合价升高总数=化合价降低总数;得电子总数=失电子总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
例、硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。
反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是( )。 A.1∶3 B.2∶3 C.1∶1 D.4∶3
[跟踪练习]在反应6KOH+3Cl2===KClO3+5KCl+3H2O中,失电子(被氧化)与得电子(被还原)
. 资
料 . ..
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的原子个数比是:( )
A.1:5 B、1:4 C.1:3 D.1 : 2
例2.在FeBr2溶液入Cl2,先看到溶液变为棕黄(Fe),后看到溶液变为橙色(Br2),则还原性Fe Br。
【例1】已知:Fe+2I==2Fe+I2 2Fe+Br2==2Fe+2Br 向含有1molFeI2和
2molFeBr2的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子是___________ 。 【例3】
在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2===2KIO3 +Cl2↑,下列判断正确的是
( )
A.该反应属于置换反应 B.氧化性:I2>KClO3 C.:KClO3>I2 D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2
【例1】已知I、Fe、SO2、Cl和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱
顺序为SO2>I>Fe>H2O2>Cl,则下列反应不可能发生的是( ) A.2Fe+SO2+2H2O===2Fe+SO4+4H B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI C.2Fe+I2===2Fe+2I D.H2O2+SO2===H2SO4
【例3】将少量Zn片投入含Na、Mg、Cu、Ag的溶液中,最先得到的金属是( )
. 资料 . ..
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A.Na B.Mg C.Ag D.Cu 氧化还原反应规律
1、表现性质的规律:“高氧、低还、中兼”规律(价态律)
同种元素具有多种价态时,处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
例如:S元素:化合价 -2 0 +4 +6 代表物 H2S S SO2 H2SO4(浓) S元素的性质 还原性 既有氧化性又有还原性 氧化性
2.守恒规律
氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数,即失电子数=得电子数。 如:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑,在此反应中,当有1 mol氯气生成时,
有______mol电子发生转移,参加反应的MnO2的物质的量为______,参加反应的HCl 与被氧化的HCl的物质的量之比为______。
【例4】24 mL 0.05 mol/L Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol/L K2Cr2O7溶液完全反应,
则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
【例5】锌与极稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol 硝酸锌时,被还
原的硝酸的物质的量为( )
A.2 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0.25 mol
1.下列说确的是( )
A.含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性 B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 C.元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强
D.反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应
2.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一 组是( )
A.F2 K HCl B.Cl2 Al H2 C.NO2 Na Br2 D.O2 SO2 H2O
3.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( ) H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4 2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3 A.H2SO3>I>Fe>NO B.I>Fe>H2SO3>NO
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料 . ..
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