2020版高中化学 第二章第3节 氧化还原反应 课时2 氧化剂和还原剂学案 新人教版必修1 6页

课时2　氧化剂和还原剂 ‎1．认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。‎ ‎2．了解物质氧化性、还原性强弱的比较。(重点)‎ ‎3．初步学会利用电子守恒法进行简单的计算。(难点)‎ ‎ 氧化剂和还原剂 ‎[基础·初探]‎ 教材整理1　氧化剂和还原剂 反应物 生成物 教材整理2　常见氧化剂和还原剂 ‎1．常见的氧化剂 ‎(1)活泼性较强的非金属单质：如Cl2、O2。‎ ‎(2)变价元素的高价态化合物：如KMnO4、FeCl3、HNO3。‎ ‎(3)其他：如HClO、漂白粉、MnO2、Na2O2、H2O2。‎ ‎2．常见的还原剂 ‎(1)活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn。‎ ‎(2)某些非金属单质：如H2、S、C等。‎ ‎(3)变价元素的低价态化合物：如CO。‎ ‎(4)其他：如浓盐酸、NH3。‎ ‎3．在日常生产、生活中存在着许多的氧化还原反应，如 A．金属的腐蚀　　　　　　　 B．食物的腐败 C．金属的冶炼 D．燃料燃烧 E．原电池 F．煤矿瓦斯爆炸 其中：‎ 对生产、生活有利的有CDE；‎ 对生产、生活有害的有ABF。‎ ‎[探究·升华]‎ ‎[思考探究]‎ 物质氧化性和还原性的判断 ‎(1)根据反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，MnO2和Cl2的氧化性谁强？HCl和MnCl2的还原性谁强？‎ 6‎ ‎【提示】　MnO2的氧化性较强，HCl的还原性较强。‎ ‎(2)依据金属活动性顺序，你能判断出Zn和Cu还原性的强弱吗？请写出一反应说明。‎ ‎【提示】　Zn的还原性强，Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋‎ ‎[认知升华]‎ 物质氧化性、还原性强弱的比较方法 ‎(1)根据氧化还原反应方程式比较。‎ 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：KMnO4>MnO2‎ ‎[题组·冲关]‎ 题组1　氧化还原反应的有关概念的判断 ‎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 ‎【解析】　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。‎ 6‎ ‎【答案】　A ‎2．工业上制取ClO2的化学反应：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。下列说法正确的是(　　)‎ A．SO2在反应中被氧化 B．NaClO3在反应中失去电子 C．H2SO4在反应中作氧化剂 D．1 mol还原剂在反应中失去1 mol电子 ‎【解析】　在反应中，NaClO3中氯元素化合价降低，作氧化剂，得到电子，被还原；SO2中硫元素化合价升高，作还原剂，被氧化；同时1 mol SO2转移2 mol电子，综上所述，正确的是A。‎ ‎【答案】　A 题组2　氧化性与还原性判断及其强弱比较 ‎3．根据反应式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(　　) ‎ A．Br－、Fe2＋、I－　　　 B．I－、Fe2＋、Br－‎ C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－‎ ‎【解析】　反应①中还原剂是I－，还原产物是Fe2＋，故还原性：I－＞Fe2＋；反应②中还原剂是Fe2＋，还原产物是Br－，故还原性：Fe2＋＞Br－，所以还原性从强到弱的顺序为I－＞Fe2＋＞Br－。‎ ‎【答案】　B ‎ 氧化还原反应的基本规律及其应用 ‎[探究·升华]‎ ‎[思考探究]‎ 氧化还原反应的基本规律 ‎(1)对于反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，氧化剂和还原剂分别是什么物质？其物质的量之比为多少？‎ ‎【提示】　Cl2、Cl2,1∶1。‎ ‎(2)已知Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱，则在含等物质的量的Fe2＋和I－的溶液中通入少量氯气，哪种离子首先被氧化？‎ ‎【提示】　还原性：I－＞Fe2＋＞Cl－，通入少量Cl2时，Cl2优先氧化还原性最强的I－，离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。‎ ‎(3)已知硫元素的常见价态有－2价、0价、＋4价、＋6价，从硫元素的角度分析，SO2、浓硫酸分别具有什么性质？二者能反应吗？‎ ‎【提示】　SO2‎ 6‎ 中硫元素处于中间价态，具有氧化性和还原性，浓硫酸中硫元素处于最高价态，浓硫酸只具有氧化性。由于二者的价态分别为＋4价和＋6价，而＋4价和＋6价之间，无其他价态，故二者不发生氧化还原反应。‎ ‎(4)对于反应：KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2＋3H2O，氧化产物是________，还原产物是________。‎ ‎【提示】　Cl2　Cl2‎ ‎[认知升华]‎ 氧化还原反应的规律及其应用 ‎(1)守恒规律 氧化还原反应中，得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，反应前后电荷总数相等(离子反应)。即有关系式：‎ 还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 化合价降低的总数＝化合价升高的总数 应用：氧化还原反应方程式的配平和相关计算。‎ ‎(2)先后规律 ‎①同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。‎ ‎②同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。‎ 应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。‎ ‎(3)价态规律 ‎①高低规律 元素最高价态：只有氧化性。‎ 元素中间价态：既有氧化性又有还原性。‎ 元素最低价态：只有还原性。‎ 应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。‎ ‎②归中规律 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”，如：‎ ‎ ‎ ‎[题组·冲关]‎ 题组1　反应先后规律和价态规律及其应用 ‎1．今有下列三个氧化还原反应： ‎ a．2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，‎ 6‎ b．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，‎ c．2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑‎ ‎①Fe3＋、I2、Cl2、MnO的氧化性由强到弱的顺序为________________。‎ ‎②若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是________。‎ A．Cl2　　　　　　　 B．KMnO4‎ C．FeCl3 D．I2‎ ‎【解析】　①a、b、c三个反应的氧化剂分别为FeCl3、Cl2、KMnO4，氧化产物分别为I2、FeCl3、Cl2。氧化性：FeCl3>I2，Cl2>FeCl3，KMnO4>Cl2，故Fe3＋、I2、Cl2、MnO的氧化性由强到弱的顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>I2。‎ ‎②由a、b、c反应可知，还原性I－>Fe2＋>Cl－，要将I－氧化，而Fe2＋与Cl－不被氧化，应选择只能氧化I－的氧化剂FeCl3，故选C。‎ ‎【答案】　①MnO>Cl2>Fe3＋>I2　②C ‎2．已知N的最高价为＋5，最低价为－3，在NH3、NO2、NaNO2、Cu(NO3)2四种含氮化合物中，其中氮元素只能被氧化的是________；只能被还原的是________；既能被氧化又能被还原的是____________________。‎ ‎【答案】　NH3　Cu(NO3)2　NO2、NaNO2‎ 题组2　电子守恒法的应用 ‎3．24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L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是(　　)‎ A．＋2 B．＋3‎ C．＋4 D．＋5‎ ‎【解析】　设产物Cr的化合价为x Na2SO3Na2SO4，失去电子的物质的量为‎0.024 L×0.05 mol/L×2；‎ K2Cr2O72Cr，得到电子的物质的量为‎0.02 L×0.02 mol/L×(6－x)×2。‎ 所以有‎0.02 L×0.02 mol/L×(6－x)×2＝‎0.024 L×0.05 mol/L×2，‎ 解得x＝3。‎ ‎【答案】　B ‎4．配平 ‎(1)NH3＋O2===NO＋H2O ‎(2)MnO＋Cl－＋H＋===Mn2＋＋Cl2↑＋H2O 6‎ ‎【答案】　(1)4　5　4　6‎ ‎(2)2　10　16　2　5　8‎ ‎【题后归纳】　应用电子守恒规律进行计算的一般步骤 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；‎ (2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中该种粒子的个数)；‎ (3)根据题中物质的量和得失电子守恒列出等式：‎ n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。‎ 6‎