搜索
第一章物质及其变化第三节氧化还原反应第2课时氧化剂和还原剂目标与素养：1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。(宏观辨识与微观探析)2.了解常见的氧化剂、还原剂。(宏观辨识)3.了解氧化还原反应的应用。(科学态度与社会责任)自主预习探新知一、氧化剂和还原剂1．概念(1)氧化剂：在反应中的物质。(2)还原剂：在反应中的物质。失去电子(或电子对偏离)得到电子(或电子对偏向)2．联系3．常见氧化剂和还原剂物质种类常见物质部分非金属单质_____、Cl2等氧化剂含有高价态元素的化合物浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等活泼的金属单质Al、Zn、Fe等某些非金属单质C、等还原剂某些非金属氧化物______、SO2等COO2H2微点拨：理解氧化还原反应的相关概念，要抓住两条线：①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。二、氧化性和还原性1．氧化性和还原性(1)氧化性：表示氧化剂能力强弱的性质。(2)还原性：表示还原剂强弱的性质。2．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系失电子能力得电子从化合价的角度分析，为什么Fe2＋能被氧化为Fe3＋？Fe2＋具有氧化性吗？分析总结元素的化合价与氧化性、还原性有什么关系？[提示]从化合价的角度，Fe2＋处于中间价态，可以失去电子被氧化为Fe3＋，也可以得到电子被还原为Fe。元素处于最低价态时只有还原性；处于最高价态时，只有氧化性；处于中间价态时既有氧化性又有还原性。三、生产生活中的氧化还原反应1．积极作用：金属冶炼、电镀、燃料燃烧、绿色植物的光合作用等。2．负面影响：易燃物的自燃、食物的腐坏、钢铁的锈蚀等。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物()(2)非金属单质在反应中只作氧化剂()(3)在氧化还原反应中，金属单质作反应物时一定是还原剂()(4)还原剂失去电子具有氧化性()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．下列对氧化还原反应的分析中不合理的是()A．Mg变成MgO时化合价升高，失去电子，因此Mg在该反应中作氧化剂B．KMnO4受热分解时，Mn元素被还原C．反应CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4不属于氧化还原反应D．在反应2H2O=====电解2H2↑＋O2↑中，H2O既是还原剂，又是氧化剂A[A项中Mg失电子作还原剂，不正确。]3．分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe＋3Cl2△,2FeCl3氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O氧化剂是________，还原剂是________；氧化产物是________，还原产物是________。[答案](1)Cl2FeFeCl2(2)SO2H2SSS核心突破攻重难物质氧化性、还原性强弱的比较1.根据氧化还原反应方程式比较氧化剂＋还原剂―→还原被还原产物＋氧化被氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2．根据金属的活动性顺序判断3．根据氧化还原反应的程度比较不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。4．根据反应的条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低，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，MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。氧化性：KMnO4MnO2。1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是()A．Tl3＋Fe3＋Ag＋B．Fe3＋Ag＋Tl3＋C．Tl＋Ag＋Fe2＋D．Tl3＋Ag＋Fe3＋D[在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。]2．已知有关物质的还原性强弱顺序是SO2I－＞Fe2＋Br－＞Cl－，则以下反应能够发生的有()①I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③2FeCl3＋2HI2FeCl2＋2HCl＋I2④2FeCl3＋2HBr===2FeCl2＋2HCl＋Br2A．①②③B．①③C．②④D．①②③④A[①还原性SO2I－，①I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI，正确；②还原性Fe2＋＞Cl－，②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，正确；③还原性I－＞Fe2＋，2FeCl3＋2HI2FeCl2＋2HCl＋I2，正确；④2FeCl3＋2HBr===2FeCl2＋2HCl＋Br2中还原性Br－Fe2＋，与题干Fe2＋Br－矛盾，错误。]氧化还原反应的基本规律1．价态规律(1)升降规律：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。(3)歧化反应规律“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。2．强弱规律自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。3．先后规律(1)同时含有几种还原剂时――――――→加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时――――――→加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。4．电子守恒规律氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。【典例】在一定条件下，ROn－3和F2可发生如下反应：ROn－3＋F2＋2OH－===RO－4＋2F－＋H2O，从而可知在ROn－3中，元素R的化合价是()A．＋4B．＋5C．＋6D．＋7B[所有的化学反应均遵循质量守恒和电荷守恒，对于氧化还原反应，还遵循电子守恒。可以根据守恒规律判断化学方程式或离子方程式的正误或进行有关计算。方法1：根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋1×2，n＝1。则元素R在RO－3中的化合价为＋5。方法2：设元素R在ROn－3中的化合价为x。根据电子守恒有(7－x)×1＝[0－(－1)]×2，所以x＝＋5。]怎样比较F2和RO－4氧化性强弱？[提示]F2是氧化剂，RO－4是氧化产物，所以氧化性F2RO－4。3．下列物质中只能作还原剂的是()A.FeB.HClC.H2OD.KMnO4A[元素处于最高价态时一定只有氧化性，元素处于最低价态时只有还原性，元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性。Fe的化合价是最低价态，只能作还原剂，A正确。]4．常温下，下列三个化学反应均能发生：X2＋2W2＋===2X－＋2W3＋；Z2＋2X－===2Z－＋X2；2W3＋＋2Y－===2W2＋＋Y2。则在相同条件下，下列三个反应①Y2＋2X－===2Y－＋X2②Z2＋2Y－===2Z－＋Y2③2W3＋＋2Z－===2W2＋＋Z2也能发生的是()A.只有①B.只有②C.①和②D.②和③B[解题的关键是对题干中的原理“强氧化剂＋强还原剂→弱还原剂＋弱氧化剂”的理解与掌握。由题干所给反应可知氧化性顺序：Z2＞X2＞W3＋＞Y2，符合该顺序的反应可以发生，不符合该顺序的反应不能发生。]当堂达标提素养1．氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为－1价)，反应方程式如下：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，其中H2是()A．既是氧化产物又是还原产物B．是氧化剂C．是还原剂D．既是氧化剂又是还原剂A[反应中CaH2中氢元素由－1价升高至0价，H2O中氢元素由＋1价降低至0价，氢气既是氧化产物又是还原产物。]2．在下列反应中，二氧化碳作氧化剂的是()A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OB．CO2＋C=====高温2COC．2Fe2O3＋3C=====高温4Fe＋3CO2↑D．CuO＋CO=====△Cu＋CO2B[选项A中二氧化碳中碳元素化合价无变化；选项B中二氧化碳中碳元素化合价由＋4价降低为＋2价，作为氧化剂；选项C、D中二氧化碳都为氧化产物。]3．需加入适当的氧化剂才能实现的反应是()A．PCl3―→PCl5B．MnO－4―→Mn2＋C．SO2―→SO2－3D．Fe3O4―→FeA[A中，PCl3―→PCl5，P的化合价升高，被氧化，需加氧化剂才能实现；B中Mn元素和D中的Fe元素化合价均降低，被还原，需加还原剂才能实现；C中元素化合价未发生变化。]4．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是()A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋A[根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由两个化学方程式可以得到还原性强弱顺序为Fe2＋Ce3＋，Sn2＋Fe2＋。]5．根据反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2回答下列问题。(1)氧化剂是________，还原剂是________。(2)氧化剂与氧化产物的质量比为________。(3)当生成28g氮气时，被氧化物质的质量为________。(4)该反应中发生还原反应的过程表示为Cl2＋2e－===2Cl－，则发生氧化反应的过程可表示为______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]在此反应中，NH3中氮元素化合价升高，被氧化，作还原剂，对应氧化产物为N2，Cl2中氯元素化合价降低，被还原，作氧化剂，对应还原产物为NH4Cl。[答案](1)Cl2NH3(2)213∶28(3)34g(4)8NH3－6e－===6NH＋4＋N2