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专题二从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第3课时氧化还原反应1．知道如何区分氧化还原反应和非氧化还原反应。2．理解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应(重点)。3．能够判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。4．能够根据特定条件比较物质的氧化性和还原性的强弱(重点)。01课前自主梳理02课堂合作探究03演练效果检测课时作业知识点一氧化还原反应的基本概念[自我诊断]1．已知CaH2中Ca为＋2价，对于CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法正确的是()A．H2是还原产物B．H2都是氧化产物C．CaH2中的氢元素既被氧化又被还原D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1解析：分析反应中元素化合价的变化，如下：故CaH2中的H－1失去电子，其氢元素被氧化；H2O中的H＋1得到电子，其氢元素被还原，H2既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物与还原产物的质量比为1∶1。选项D正确。答案：D知识点二氧化还原反应的实质和特征1．特征反应前后物质所含元素的_______发生变化。2．实质氧化还原反应的实质是电子的______(即电子的得失或电子的偏移)。化合价转移[自我诊断]2．下列说法正确的是()A．氧化还原反应的本质是元素化合价发生变化B．还原剂是一种能够得到电子的物质C．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应D．氧化反应和还原反应是同时发生的解析：氧化还原反应的本质是电子的转移；还原剂是一种能够失去电子的物质；物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应；氧化反应和还原反应是同时发生的。答案：D知识点三电子转移的表示方法——双线桥法基本步骤(以H2还原CuO为例)[自我诊断]3．下列对氧化还原反应分析正确的是()答案：C要点一氧化还原反应中电子转移的表示方法[典例1]现有下列两个氧化还原反应，回答问题：①2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑②Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(1)用双线桥法表示出反应中的电子转移情况以及反应物被氧化、被还原情况。(2)分析说明什么物质是氧化剂，什么物质是还原剂。[解析](1)①2KClO＋5－23=====MnO2△2KC－1l＋3O02，＋5价的氯得2×6e－，被还原为KC－1l，－2价的氧失去6×2e－，被氧化为O02。②C0l2＋2NaOH===NaC－1l＋NaCl＋1O＋H2O氯得到e－，被还原为NaCl，氯失去e－，被氧化为NaClO。(2)在反应①中，KClO3中的氯原子得电子，化合价降低，KClO3是氧化剂；KClO3中的氧原子失电子，化合价升高，KClO3是还原剂。在此反应中，KClO3既是氧化剂又是还原剂。在反应②中，Cl2中的氯原子得电子，化合价降低，Cl2是氧化剂；Cl2中的氯原子失电子，化合价升高，Cl2是还原剂。在此反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂。[答案](1)①KClO3中的氯元素被还原，氧元素被氧化Cl2既被氧化又被还原(2)反应①中KClO3既是氧化剂又是还原剂，反应②中Cl2既是氧化剂又是还原剂。1．双线桥法表示在反应前后元素电子得失的数目或元素化合价的变化。(1)箭头由反应前的元素指向反应后同一种元素。(2)表示电子的得、失(或元素的化合价升降)数目，使得失电子(或元素的化合价升降)数相等。(3)电子转移数以m×ne－的形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n表示每个原子得到或失去电子的数目(或化合价变化的数目)，当m＝1或n＝1时，要省略。如2．单线桥法表示反应物之间电子转移的方向和数目。(1)箭头由失电子元素指向得电子元素。(2)只标明电子转移的数目，不标“得到”或“失去”。如1．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目：____________________________________________________________________________________________________；(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：____________________________________________________________________________________________________；(3)若3molCu参加反应，则该过程转移的电子是__________mol。答案：(1)(3)6要点二物质的氧化性、还原性强弱的比较[典例2]已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2Z2X2Y2，判断下列氧化还原反应不能发生的是()A．2Z－＋W2===2W－＋Z2B．2X－＋Z2===2Z－＋X2C．2Y－＋W2===2W－＋Y2D．2Z－＋X2===2X－＋Z2[解析]假设这四个反应都能够发生，则由“氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性”可以判断各个反应中氧化性强弱顺序为：W2Z2、Z2X2、W2Y2和X2Z2，所以D选项反应不能发生。[答案]D1．物质的氧化性和还原性氧化性还原性概念物质得到电子的能力，氧化剂所表现的性质物质失去电子的能力，还原剂所表现的性质判断依据反应后物质所含元素的化合价降低反应后物质所含元素的化合价升高强弱判断一般情况下，得到电子的能力越强，物质的氧化性就越强一般情况下，失去电子的能力越强，物质的还原性就越强2．氧化性、还原性强弱的比较(1)根据反应的化学方程式判断强氧化性物质＋强还原性物质===弱还原性物质＋弱氧化性物质(氧化剂)(还原剂)(还原产物)(氧化产物)氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物(2)根据金属活动顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(还原性逐渐减弱)K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋Zn2＋Fe2＋Sn2＋Pb2＋H＋Cu2＋Fe3＋Hg2＋Ag＋(氧化性逐渐增强)2．已知：①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，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：MnO－4＞Cl2＞Fe3＋＞I2B．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＋既具有氧化性又具有还原性解析：反应①中氧化性：MnO－4＞Cl2，反应②中氧化性Cl2＞Fe3＋，反应③中氧化性：Fe3＋＞I2，所以A选项正确；三个反应都是氧化还原反应，B选项错误；Cl2能将KI氧化成I2，所以能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，C选项错误；实验②中，Fe2＋被氧化成Fe3＋，只能证明Fe2＋具有还原性，D选项错误。答案：A要点三氧化还原反应的规律及具体应用[典例3]24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5[解析]根据氧化还原反应中得失电子总数相等，判断Cr元素在还原产物里的价态。n(Na2SO3)＝0.05mol·L－1×0.024L＝0.0012mol。n(K2Cr2O7)＝0.02mol·L－1×0.02L＝0.0004mol。K2Cr2＋6O7=============＋2（6－x）e－2Crx＋＋xNa2S＋4O3=====－2e－Na2S＋6O4K2Cr2O7在反应中得电子：0.0004×2×(6－x)mol；Na2SO3在反应中失电子：0.0012×2mol。根据氧化还原反应中，氧化剂与还原剂得失电子数相等，则有：0.0004×2×(6－x)＝0.0012×2，解得x＝3。[答案]B1．守恒律(1)规律①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。②氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数，即化合价升降守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数。③反应前后各元素种类不变，各元素的原子数目不变，即质量守恒。④在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带电荷总数相等，即电荷守恒。(2)应用：有关氧化还原反应的计算。2．价态律(1)规律①元素处于最高价态时，只有氧化性，而无还原性。如MnO－4、Fe3＋等。②元素处于最低价态时，只有还原性，而无氧化性。如S2－、I－。③元素处于中间价态时，既能表现氧化性，又能表现还原性。如H2O2、Fe2＋等(遇强氧化剂时被氧化，表现还原性；遇强还原剂时被还原，表现氧化性)。④同一元素的不同化合价，价态越高，相应化合物的氧化性越强，如Fe3＋Fe2＋，MnO－4MnO2－4(氧化性：HClOHClO3HClO4例外)。(2)应用：判断元素的氧化性或还原性强弱。3．在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O2－7和Pb2＋，则与1molCr3＋反应所需PbO2的物质的量为()A．3.0molB．1.5molC．1.0molD．0.75mol解析：有关氧化还原反应的计算，可以利用电子守恒，即氧化还原反应中还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。由关系式：PbO2～Pb2＋～2e－，Cr3＋～12Cr2O2－7～3e－，设需PbO2的物质的量为x，所以有x·(4－2)＝1mol×(6－3)，解得x＝1.5mol。答案：B物质氧化性还原性强弱的比较[典例]可以通过实验探究有关物质氧化性和还原性的强弱。Ⅰ.探究有关物质氧化性的强弱。已知Bi在＋3价较稳定，NaBiO3溶液为无色，Bi3＋无色；Mn2＋无色，MnO－4呈紫红色；Pb在＋2价较稳定，PbSO4是一种白色沉淀。取一定量的Mn(NO3)2溶液依次进行实验，现象记录如下：①滴加适量的NaBiO3溶液，溶液变为紫红色。②继续滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生。③再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。④最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题：(1)推测实验④中的现象为_____________________________________________。(2)分析上述现象，KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为___________________________________________________________________。Ⅱ.探究镁、铝、铜、银金属单质还原性的强弱。现有镁条、铝片、铜片、氧化镁、氧化铝、氧化铁、盐酸、硝酸银溶液、硫酸铜溶液及其他常用的实验用品和仪器，根据现有药品，请你设计简单实验验证镁、铝、铜、银金属单质的还原性强弱。依据你设计的实验方案，回答下列问题：(3)实验原理：用化学方程式表示实验中的反应：①__________________________________________________________________；②__________________________________________________________________；③__________________________________________________________________。(4)实验现象：能够充分说明镁、铝、铜、银金属单质还原性强弱的明显现象是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]Ⅰ.Mn(NO3)2溶液中加适量NaBiO3溶液，变为紫红色，说明Mn2＋被氧化为MnO－4，加适量H2O2，紫红色褪去，有气泡产生，说明H2O2被MnO－4氧化生成了O2，MnO－4被还原成Mn