化学 必修1 第二章 第三节 氧化还原反应
第2课 氧化剂和还原剂
(编写人: 吕 婷 )
班别 姓名 学号 第 小组
【学习目标】(学生课前预习工作)
1.了解 氧化剂与还原剂的概念,能够找出氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。 2.能列举 中学阶段常见的氧化剂和还原剂。
3.掌握 比较物质的氧化性和还原性强弱的方法。 【基础知识梳理】
一、氧化还原反应中的有关概念(学生课前自学—独立完成—教师检查与点拨)(3分钟) 1、氧化剂
(1)概念: 电子的物质,反应时所含元素的化合价 。具有 性(氧化剂所表现出的得到电子的性质),本身被 。 (2)常见氧化剂 ①部分非金属单质:如O2、Cl2等。
②含有高价态元素的化合物:如 浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等。
2、还原剂
(1)概念: 电子的物质,反应时所含元素的化合价 。具有 性(还原剂所表现出的失去电子的性质),本身被 。 (2)常见的还原剂
(1)活泼的金属单质(只能作还原剂,不能作氧化剂),如Al、Zn、Fe等。 (2)某些非金属单质,如C、H2等。
(3)某些非金属氧化物,如CO、SO2(既有氧化性又有还原性)等。
【教学过程】【导入新课】(1分钟)
近来,国际上有一种新型的食品干燥剂——泡沫铁粉,是将铁粉包裹在多孔泡沫塑料袋里做成的。将它放入饼干筒里,铁粉会吸收空气中的水份和氧气,自身变为铁锈,使得食品的保质期大大延长,三个月后饼干仍然松脆可口,味正如初。同学们,你知道泡沫铁粉在这里发生了怎样的变化吗?它又起了什么作用?
【合作学习一】氧化剂、还原剂的判断(组内互学—合作完成—小组展示、互评)(5分钟) 1.在Fe2O3→Fe的转化中,Fe2O3是氧化剂还是还原剂?发生什么反应?Fe是什么产物?
2.结合常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的知识分析,元素处于最高价态、最低价态、中间价态时分别具有什么性质? 【随堂练习1】
保险粉学名“连二亚硫酸钠”,但实际上是不保险”的,属于一级遇湿易燃物品,遇水后可发生剧烈反应:2Na2S2O4+2H2O+O24NaHSO3。下列说法不正确的是( )。 ...A.Na2S2O4中,S元素的化合价为+3价 B.保险粉具有较强的还原性
C.NaHSO3只属于氧化产物 D.H2O在反应中既不是氧化剂也不是还原剂
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【合作学习二】物质氧化性、还原性强弱比较(组内互学—合作完成—小组展示、互评)(6分钟) 1.已知氧化性:氧化剂>氧化产物, 还原性:还原剂>还原产物,根据反应:Cl2+2KBrBr2+2KCl,Br2+2KII2+2KBr,分析氧化剂氧化性的强弱顺序及还原剂还原性的强弱顺序。
2.已知还原性:Zn>Fe>H2>Cu,则Zn2+、Fe2+、H+、Cu2+氧化性强弱顺序是什么?
3.已知Fe3+氧化性强于I2,Fe3+能和I-发生反应吗?为什么?若能,写出相关反应离子方程式。
【随堂练习2】 已知:Ni+CuSO4
NiSO4+Cu ① Cu+2AgNO3
Cu(NO3)2+2Ag ②
则下列判断正确的是( )。
A.还原性:Ni>Cu>Ag B.氧化性:Ni2+>Cu2+>Ag+ C.还原性:Ni
【合作学习三】氧化还原反应的规律(组内互学—合作完成—小组展示、互评)(6分钟) 先后规律:1.已知氧化性:Cl2>Fe3+>I2,将少量的Cl2通入FeI2溶液中,哪种离子首先被氧化?
守恒规律:2.酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性,能将I-氧化成I2,计算:①1 mol KMnO4
完全被还原成MnO2时,所需KI物质的量是多少?②1 mol KMnO4完全被还原成Mn2+时,所需KI物质的量是多少?
【随堂练习3】 1、反应:H2SO4(浓)+H2S
S↓+SO2↑+2H2O ,氧化产物和还原产物分别是哪种物质?
2、一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应,所需PbO2的物质的量为( )。 A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol 【合作学习四】氧化还原反应的配平(组内互学—合作完成—小组展示、互评)(6分钟) 1.在化学方程式中标出化合价发生变化的元素的化合价: C+ HNO3NO2↑+CO2↑+H2O
2.标出反应前后元素化合价的变化: C+HNO3NO2↑+CO2↑+H2O
3.使化合价升高和降低的总数相等: C+HNO3NO2↑+CO2↑+H2O
4.根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数,配平后,将箭头改为等号。
【随堂练习4】配平下列氧化还原反应的化学方程式:
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(1)MnO2+HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+H2O; (2)H2S+SO2
(3)K2Cr2O7+KI+HClI2+KCl+CrCl3+H2O。
S↓+H2O;
【知识解剖】(学生课前自学—画出疑难点—教师针对性讲解)(10分钟) 一、物质氧化性、还原性强弱判断 1、根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物,
还原性:还原剂>还原产物
2、根据元素活动性顺序
(1)根据金属活泼性判断:单质的还原性越强,其对应离子的氧化性越弱。
单质还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
金属离子氧化性:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+(H+)<Cu2+<Hg2+<Ag+ (2)根据非金属活泼性判断:非金属性越强,单质的氧化性越强,其对应离子的还原性越弱。
单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>S; 离子还原性:S2->I->Br->Cl->F-。 (3)从反映所需条件和反应的剧烈程度来比较
一般地,一组反应中,反应条件越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性就越强。 如: △ MnO2+4HCl(浓)= MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 二、氧化还原反应中的规律
1、守恒规律 (应用于氧化还原反应方程式配平和相关计算)
化合价有升必有降,电子有得必有失,对于一个完整的氧化还原反应, 还原剂化合价升高总数= 氧化剂化合价降低总数,还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数 此外反应前后质量相等(守恒),离子电荷总数相等(离子反应)。 2、先后规律 (应用于判断物质的稳定性和反应顺序)
先后规律:即在氧化还原反应中,遵循强者为先,即谁的氧化性(或还原性)最强,谁就先发生反应。如:Cl2通入FeBr2溶液时,还原性Fe2+>Br-,若Cl2通入不足时先氧化Fe2+ Cl2通入FeI2溶液时,还原性I-> Fe2+,若Cl2通入不足时先氧化I- 3.价态归中规律:即同种元素不同价态之间,相邻价态不反应, 发生反应时化合价向中间价态靠拢,但不交叉。 三、配平的步骤
1.标价态:正确标出反应前后元素化合价的变化。 2.列变化:列出元素化合价升高和降低的数值。 3.求总数:求元素化合价升高和降低的总数,
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确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。 4.配系数:配平其他各物质的化学计量数。
5.细检查:利用质量守恒检查配平的化学方程式。 四、配平的基本技巧
1.注意小配平:分析氧化剂(或还原剂)得(或失)电子总数时,首先保证变化元素原子个数在反应前后相等,如反应中HNO3被还原为N2,配平时首先要将HNO3的化学计量数标为2。 2.从多处配:若反应中,同一种元素在反应前有多种不同的化合价,反应后只有一种化合价,配平时从左边入手。如2H2S+SO23S↓+H2O,若反应中同一种元素在反应前化合价只有一种,在反应后化合价变化为有两种或以上,配平可从右边着手,如Cl2+H2OHCl+HClO。 【课堂小结】(引导学生回顾本课内容,制作思维导图)(2分钟) 【课后练习】
1、下列说法中,正确的是( )。
A.氧化剂自身被还原,生成氧化产物 B.氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质 C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低
D.在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质 2、下列反应中,CO2作氧化剂的是( )。 A.Ca(OH)2+CO2C.Fe2O3+3CO
CaCO3↓+H2O B.CO2+C2Fe+3CO2 D.C+2H2O(g)
2CO 2H2+CO2
3、下列反应中必须加入还原剂才能进行的是( )。
A.Cl2→Cl- B.Zn→Zn2+ C.H2→H2O D.CuO→CuCl2
4、H2S的气味类似我们生活中臭鸡蛋的气味,下列反应中,H2S不是作还原剂的是( )。 ..
A.2H2S+3O22SO2+2H2O B.H2S+I22HI+S↓ C.H2S+NaOHNaHS+H2O D.2FeCl3+H2S2FeCl2+S↓+2HCl 5、24 mL 0.05 mol·L-1 Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1 K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr元素在还原产物中的化合价为( )。
A.+2价 B.+3价 C.+4价 D.+5价
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6、3.已知如下反应:①2BrO3+Cl2Br2+2ClO3 ②ClO3—+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O ③2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2 ④2FeCl2+Cl22FeCl3 根据上述反应,推断下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )。
A. ClO3—> BrO3>Cl2>Fe3+>I2 B. BrO3>Cl2> ClO3—>I2>Fe3+ C. BrO3> ClO3—>Cl2>Fe3+>I2 D. BrO3> ClO3—>Fe3+>Cl2>I2 7、根据反应:8NH3+3Cl2
6NH4Cl+N2,回答下列问题:
(1)氧化剂是 ,还原剂是 。 (2)氧化剂与还原剂的分子个数之比为 。 (3)当有68 g NH3参加反应时,被氧化的物质为 g,生成的还原产物为 g。
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化学 必修1 第二章 第三节 氧化还原反应
第2课 氧化剂和还原剂 答案
【基础知识梳理】
一、氧化还原反应中的有关概念
1、氧化剂 (1)得到 降低 氧化性 还原 2、还原剂 (1)失去 升高 还原性 氧化 【合作学习一】氧化剂、还原剂的判断 1、氧化剂 还原反应 还原产物
2、氧化性 还原性 既有氧化性又有还原性 【随堂练习1】 C
【合作学习二】物质氧化性、还原性强弱比较 1、氧化性:Cl2 >Br2 >I2;还原性:I->Br->Cl-。 2、氧化性:Zn2+ 3、能,因为氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故反应能够进行。 2Fe2++I2。 【合作学习三】氧化还原反应的规律 先后规律1、还原性的强弱顺序:I->Fe2+>Cl-,所以少量的Cl2通入FeI2溶液中时,I-最先被氧化。 守恒规律2、根据电子得失守恒计算:①1 mol KMnO4完全被还原成MnO2得3 mol e-,需3 mol KI;②1 mol KMnO4被还原成Mn2+时得5 mol e-,需5 mol KI。 【随堂练习3】1、氧化产物 :S 还原产物:SO2 2、B 【合作学习四】氧化还原反应的配平 1、+H O3 O2↑+ O2↑+H2O。 2、C:化合价升高4; N:化合价降低1。 3、C+4HNO3 4NO2↑+CO2↑+H2O。 4、 C+4HNO3 MnCl2+Cl2↑+2H2O 3I2+8KCl+2CrCl3+7H2O 4NO2↑+CO2↑+2H2O。 【随堂练习4】(1)MnO2+4HCl(浓)(2)2H2S+SO2 3S↓+2H2O (3)K2Cr2O7+6KI+14HCl 【课后练习】1、B 2、B 3、A 4、C 5、B 6、C 7、(1)Cl2;NH3 (2)3∶2 (3)17;160.5 高一化学必修1 导学案 氧化还原反应 第2课 第 5 页 共 5 页