2020年高考化学一轮复习教学案
第二章 元素与物质世界 第三节 氧化剂和还原剂
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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。
3．掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。 4．能利用电子守恒原理进行相关计算。
一、化学反应的分类 1．根据反应物和生成物的类别和反应前后物质种类的多少可分为化合、______、______、________反应。
2．根据化合价是否发生变化(是否发生电子转移)可分为__________反应、__________反应。
3．根据______变化，可分为放热反应和吸热反应。
4．根据__________________，可分为不可逆反应和可逆反应。 5．根据是否有离子参与，可分为非离子反应和离子反应。 6．氧化还原反应与四大基本反应类型的关系可以下图表示：
(1)置换反应都是氧化还原反应。
(2)化合反应不都是氧化还原反应，有单质参加的化合反应是氧化还原反应。 (3)分解反应不都是氧化还原反应，有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。 (4)复分解反应都不是氧化还原反应。
特别提示：(1)有单质参加的化合反应或有单质生成分解反应一定是氧化还原反应，但有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如：2O3===3O2不是氧化还原反应。
(2)无单质参加的化合反应不一定都是非氧化还原反应。如：Na2O2＋SO2===Na2SO4是氧化还原反应。
即时训练1下列反应属于氧化还原反应的是________；属于化合反应的是________；属于分解反应的是________；属于置换反应的是________；属于复分解反应的是________。
①TiCl4＋2Mg=====2MgCl2＋Ti ②3O2=====2O3 ③2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 ④2H2O2=====2H2O＋O2↑ ⑤H2O＋SO3===H2SO4
⑥2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ⑦3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ⑧3SiCl4＋4NH3=====Si3N4＋12HCl ⑨CaCO3=====CaO＋CO2↑
二、氧化还原反应中的基本概念
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高温
一定条件
催化剂
△
一定条件
高温
1．氧化还原反应
概念：有元素________变化(或电子转移)的化学反应叫做氧化还原反应。 特征：反应前后元素的________发生了变化。
实质：反应过程中有电子的______(电子的得失或偏移)。 2．氧化还原反应中概念及其相互关系如下
(1)氧化剂和还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价______(或得到电子)的反应物叫做氧化剂；而所含元素化合价升高(或失去电子)的反应物，叫做还原剂。
(2)氧化产物和还原产物：还原剂______电子被______所得的产物叫氧化产物；氧化剂______电子被______所得的产物叫还原产物。
(3)氧化还原反应的有关概念是互相独立，又互相依存的，其关系如下：
______电子——化合价升高——被______(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性) ______电子——化合价降低——被______(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性) 氧化剂：得到电子的反应物 还原剂：失去电子的反应物 氧化性：物质得电子的性质 还原性：物质失电子的性质 被还原：得到电子被还原 被氧化：失去电子被氧化 还原反应：得到电子的反应叫还原反应 氧化反应：失去电子的反应叫氧化反应 还原产物：还原反应生成的产物 氧化产物：氧化反应生成的产物 例如：
即时训练2(1)在Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2的反应中，________是氧化剂，________是还原剂；________元素被氧化，________元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；________是氧化产物，________是还原产物。
(2)在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O的反应中，________是氧化剂，________是还原剂；________元素被氧化，________元素被还原；________是氧化产物，________是还原产物。
(3)在4NH3＋6NO===5N2＋6H2O的反应中，________是氧化剂，________是还原剂；________元素被氧化，________元素被还原；________具有氧化性，________具有还原性；________是氧化产物，________是还原产物。
三、常见的氧化剂、还原剂及其产物 (1)常见的氧化剂 类别 实例 对应产物或价态 －－－－活泼非金属单质 F2、Cl2、Br2、O2、O3、S F、Cl、Br、H2O、H2O、S2 ＋＋元素处于高价态的氧化物 PbO2、MnO2、NO2 Pb2、Mn2、NO －元素处于高价态的含氧酸 HNO3、H2SO4(浓)、HClO NO2或NO、SO2、Cl －过氧化物 Na2O2、H2O2 O2、H2O (2)常见的还原剂 类别 实例 对应产物或价态 ＋＋＋＋＋活泼金属单质 K、Ca、Na、Mg、Al K、Ca2、Na、Mg2、Al3 高温
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某些非金属单质 H2、C、S H、CO或CO2、SO2 元素处于低价态的氧化物 CO、SO2、NO CO2、SO3或H2SO4、NO2 元素处于低价态的(含氧)酸 H2S、HI、H2SO3 S或SO2、I2、H2SO4 ＋＋元素处于低价态的盐 FeCl2、SnCl2 Fe3、Sn4 特别提示：(1)在含有变价元素的化合物中，具有中间价态元素的物质(单质或化合物)＋
既可做氧化剂，又可做还原剂。例如：Cl2、H2O2、Fe2、SO2、H2SO3等既有氧化性又有还原性。
＋
(2)同一元素最高价态只有氧化性(如Fe3、HNO3中的N等)，最低价态只有还原性(如－－
S2、I等)，中间价态既具有氧化性，又具有还原性。
即时训练3下列物质既可作氧化剂又可作还原剂的有________。
＋－
(1)Fe3 (2)S (3)Fe (4)Na2O2 (5)SO2 (6)H2SO3 (7)HNO3 (8)HCl (9)MnO4 (10)CO
＋一、氧化还原反应中各个基本概念间的关系及规律 1．相关基本概念间的关系
2．守恒规律
氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数，即电子守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数，故化合价升高总数也等于化合价降低总数。
应用：氧化还原反应的有关计算。 3．价态规律
(1)“高价氧化低价还，中间价态两边转”——元素处于最高价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种
－
性质。如：H2SO4只具有氧化性；S2只具有还原性；SO2既具有氧化性又具有还原性，但以还原性为主；H2O2既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主。
应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。
(2)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，只靠拢，不交叉，相邻价态不反应。 应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移的情况。
【例1－1】高铁酸钠(Na2FeO4)对河水、湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应为Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是( )。
A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C．3 mol Na2O2发生反应，有12 mol电子转移
D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌
【例1－2】(2012广东理综)下列应用不涉及氧化还原反应的是( )。 A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．工业上电解熔融状态Al2O3制备Al C．工业上利用合成氨实现人工固氮
D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
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二、氧化性和还原性强弱的比较 1．依据氧化还原反应方程式来判断
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物 氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性； 还原剂的还原性＞还原产物的还原性； 例如，根据反应：
(1)I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI (2)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(3)2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl
－＋－－＋－
可知：I、Fe2、Cl、SO2的还原性由强到弱的顺序是SO2＞I＞Fe2＞Cl。 2．据“三表”判断 (1)根据元素周期表判断
(2)根据金属活动性顺序判断
(3)根据非金属活动性顺序判断
3．根据元素的价态
＋＋
(1)同种元素价态越高，一般氧化性越强(如Fe3＞Fe2)。但例外的，氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。
－
(2)同种元素价态越低，还原性越强(如S2＞S＞SO2)。
(3)最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态兼具氧化性和还原性。 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、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
例如：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O 氧化性：浓硝酸＞浓硫酸
△
→还原性Na>Mg
5．依据氧化还原反应的程度 相同条件下：
(1)不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。
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例如：→氧化性Cl2>S
(2)不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。
例如：→还原性Zn>Cu
6．依据“三度”判断(“三度”即：浓度、温度、酸碱度)
一般地，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如，①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气；②HNO3(浓)的氧化性大于HNO3(稀)的氧化性；③HNO3(热)的氧化性大于HNO3(冷)的氧化性。
7．依据电化学原理
(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的电极，其还原性：负极＞正极。 (2)电解池：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较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
特别提示：(1)判断氧化性或还原性的强弱，依据的是得失电子的难易程度，而不是得失电子数目的多少。
(2)对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如Cl2＋H2OHClO＋HCl，不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。
(3)元素的高价态氧化性不一定比低价态强，如HClO的氧化性大于HClO4，另外最高价态的物质也不一定都表现氧化性，如H3PO4。
(4)强弱规律及应用
－
氧化剂(较强氧化性)＋还原剂(较强还原性)===还原产物(弱还原性)得到ne，被还原＋
－
氧化产物(弱氧化性)失去ne，被氧化。
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。
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还原剂在一定条件下是否发生反应。
【例2－1】已知：①向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝。下列判断正确的是( )。
－＋
A．上述实验证明氧化性：MnO4＞Cl2＞Fe3＞I2 B．上述实验中，共有两个氧化还原反应
C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
＋
D．实验②证明Fe2既有氧化性又有还原性 【例2－2】下列叙述正确的是( )。
A．元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B．得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强 C．阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂 D．含有最高价元素的化合物一定具有强的氧化性 三、关于氧化还原反应的三条规律模型 1．反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。
2．价态归中规律思维模型
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2020年高考化学一轮复习教学案：第二章 元素与物质世界第三节氧化剂和还原剂
