氧化还原教案

第一部分专题知识讲解氧化还原反应的基础知识是高中化学掌握的重点。氧化还原反应是历年高考的重点和难点，高考命题的意图是考查对概念的理解，近几年来主要以选择题和填空题的形式来考查一、有关概念：（方程式解决）还原：离子或原子失电子（化合价升高）的过程氧化：原子或离子得电子（化合价降低）的过程氧化剂：(指反应物）得到电子的物质，在反应时所含元素的化合价降低还原剂：（指反应物）失去电子的物质，在反应时所含元素的化合价升高氧化产物:（指生成物）还原剂失去电子被氧化后的产物还原产物：（指生成物）氧化剂得到电子被还原后的产物氧化还原反应的特征:元素化合价改变，（即在反应前、后元素的化合价有变化，且升高价数一定等于降低价数）氧化还原反应的实质：在反应过程中发生电子转移，氧化剂得电子，还原剂失电子，且得失电子总数相等。下列叙述中正确的是（）A、含最高价元素的化合物，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、失电子越多，还原性越强D、强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应二、判断化学反应是否为氧化还原反应。（特征的应用）判断依据：化合价是否改变。如何计算元素的化合价：（方法：记不变算可变）计算原则：（1）单质的化合价为零。（2）化合物中，元素正、负化合价的代数和为零。（3）非金属元素和氧元素结合显正化合价（除F外）（4）非金属元素和氢元素结合显负化合价。特例：（1）有单质参加的化合反应是氧化还原反应。（同素以异形体间的转化除外）（2）有单质生成的分解反应是氧化还原反应。（3）置换反应是氧化还原反应（4）复分解反应不是氧化还原反应。三．能综合应用有关氧化还原反应的四大规律。1．守恒律：元素化合价升降总数守恒；还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数守恒。（应用）2．归中律：同种元素不同价态之间若发生氧化还原反应，元素的价态只转化为彼此邻近的中间态；彼此邻近的价态之间不发生氧化还原反应。3．强弱律：同一反应中，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（即“产物之性小于剂”）。4．先后律：某种还原剂若遇几种氧化剂，则还原剂首先与最强的氧化剂反应，再依次反应，反之亦然。（应用）四、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强1.根据金属活动性顺序来判断:2.根据非金属活动性顺序来判断:3.根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示：结论：氧化性强弱的比较_____________________________还原性强弱的比较_____________________________4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:如：Mn02+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H202KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O可判断氧化性__________________________5.根据反应速率的大小来判断:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快），2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），322SO2OSO2催化剂，其还原性__________________________6.根据被氧化或被还原的程度来判断:如：22CuClClCu点燃，SCuSCu22，即氧化性_______________又如:OH2SOBrSOHHBr2222)(42浓，OH4SHI4SOHHI8222)(42浓，即有还原性__________________7.根据原电池的正负极来判断：在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性____________。8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性___________________9.根据元素在周期表中位置判断：(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次_______________其还原性依次_________________(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次_______________其还原性依次______________________（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次_____________其氧化性依次______________10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：元素处于最高价只有_____________，最低价只有______________，处于中间价态既有___________又有____________。一般来说，同种元素化合价越高，___________性越强；化合价越低___________性越强。如氧化性:Fe3+_____Fe2+______Fe；HClO4____HClO34____HClO24____HclO；还原性:H2S____S_____SO2。注意：①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。如：氧化性：HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如：氧化性222OOClClFF、、等。练习：1、根据下列方程式：⑴2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；⑵HClO+HCl=Cl2+H2O；⑶2Fe3＋＋Cu=2Fe2++Cu2+；⑷Fe+Cu2+=Fe2++Cu，判断下列各组物质氧化性强弱顺序正确的是A．Fe3+＞HClO＞Cl2＞Fe2+＞Cu2+B．HClO＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+C．Cl2＞HClO＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+D．HClO＞Fe3+＞Cl2＞Cu2+＞Fe2+2、（2010天津卷，5）下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+B．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2+H2O＝2Na++2OH－+O2↑C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2+H2O＝2H++Cl－+ClO－D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4+6H++5H2O2＝2Mn2++5O2↑+8H2O五．熟悉常见的氧化剂与还原剂。1．常见的氧化剂：①活泼非金属单质，如：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等；②含较高价态元素的化合物，如：HNO3、H2SO4、KClO3、KMnO4、MnO2、HClO、NO2等；③金属性较弱的高价态阳离子，如：Fe3+、Cu2+、Ag+、Sn4+等。2．常见的还原剂：①活泼金属单质，如：K、Na、Mg、Al等；②非金属离子、含低价态元素的化合物和某些非金属单质，如：S2、H2S、23SO、I、HI、HCl、NH3、CO、H2、Si、C等；③低价态金属阳离子，如：Fe2+、Cu+、Sn2+等。3．某些物质既可作氧化剂又可作还原剂，如：SO2、H2O2等。六、和物质的量结合进行计算：（1）利用转移电子数计算：例：在Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的反应中，若该反应转移的电子数为10mol，求在标准状况下最多生成氢气的体积为多少？步骤：先分析氧化还原反应转移电子数（2个电子）由于发生氧化还原反应，则该反应所转移的电子数不变，也属于氧化还原反应的基本属性。故所转移的电子数也为已知条件所以在反应中转移10mol电子，是该反应电子数的5倍，因而生成氢气的物质的量为5mol，所以标准状况下的氢气体积为22.4L/mol*5mol=112L（2）求氧化剂和还原剂的物质的量之比或氧化产物和还原产物的物质的量之比△例：在5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中，发生氧化反应的氮原子与发生还原的氮原子数的个数比是（）分析：发生氧化反应的氮原子5NH4+→5N→5N:3N=5:3发生还原的氮原子3NO3-→3N（3）求被氧化或被还原的物质的物质的量之比例：①在反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，若有64gCu参加反应，被还原的硫酸的物质的量为A．1molB．2molC．3molD．4mol分析：被还原的硫酸的硫原子与还原产物SO2的硫原子相等②在实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气中，150克某软锰矿石中MnO2的质量分数为78%，与足量浓盐酸反应，求被氧化盐酸的物质的量为多少？分析：被氧化盐酸的氯原子与氧化产物Cl2的氯原子相等【典型例题】例1、制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCOHCNCaCNCOHCO32222，在反应中（）A.氢元素被氧化，碳元素被还原B.HCN既是氧化剂又是还原剂C.CaCN2是氧化产物，H2是还原产物D.CO为氧化产物，H2为还原产物七、氧化还原反应方程式的配平1.配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒2.配平步骤（以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：①标出化合价变化了的元素的化合价。如：+7-1+40KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成1︰1的关系。如：+7-1+40KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O③调整系数，使化合价升降总数相等。化合价↓5×②KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O化合价↑2×⑤④根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如：2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O⑤利用元素守恒，用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如：2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。练习：1、硫代硫酸钠可作为脱氯剂，巳知25.0mL0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子，则S2O32-将转化为（）。A．S2-B.SC.SO32-D.SO42-第二部分练习类型一充分理解氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的定义1．下列反应中，不是氧化还原反应的是()①H2+Cl22HCl②Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑③2H2O2H2↑+O2↑④CuO+2HNO3==Cu(NO3)2+H2O⑤2HgO2Hg+O2↑A.②④B.①③C.①②③D.④⑤2．下列说法中，正确的是()A.氧化剂本身被还原，生成氧化产物B.氧化剂是在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低D.在一个反应中，氧化剂和还原剂可能是同一物质3．下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是（）A．失去电子的反应是还原反应B．失去电子的物质是还原剂C．发生氧化反应的物质是氧化剂D.作氧化剂的物质不能是还原剂4．水作为还原剂的反应是()A.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑B.SO3+H2O==H2SO4C.2F2+2H2O=4HF+O2D.2H2+O22H2O5．下列叙述中，正确的是()A.含金属元素的离子不一定是阳离子B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质6．下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是（）A．有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应B．氧化还原的本质是元素化合价的升降C．失电子的反应物在反应中作氧化剂，反应中被还原7．氢化钙中的氢元素为-1价，它可用作生氢剂，反应的化学方程式是：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，在该反应中水的作用是（）A．还原剂B．氧化剂C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂8．下列变化需加入还原剂的是()A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+C.FeO→Fe3O4D.H3AlO3→HAlO2类