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文檔簡介
1、教案9(3-1-1重要的氧化劑和還原劑)第三單元 化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式以及燃燒熱、中和熱等概念,對使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)有一定的認(rèn)識。2加深對氧化、還原,氧化劑、還原劑等概念的理解,掌握重要的氧化劑、還原劑的性質(zhì)及常見反應(yīng);理解離子反應(yīng)的本質(zhì)和發(fā)生的條件。3掌握氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(單線橋),掌握離子方程式和熱化學(xué)方程式的書寫。4能夠綜合運用所學(xué)知識解決離子共存問題,對氧化還原反應(yīng)和反應(yīng)熱進(jìn)行定量的計算。教學(xué)建議1本單元是在必修本化學(xué)反應(yīng)及其能量變化基礎(chǔ)上的拓展和加深,學(xué)習(xí)前要注意對原有概念的梳理和歸納。2學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)
2、、離子反應(yīng)、熱化學(xué)方程式等知識時,應(yīng)在復(fù)習(xí)中學(xué)所學(xué)的元素化合物知識的基礎(chǔ)上,總結(jié)反應(yīng)規(guī)律,并運用物質(zhì)的量、元素周期律等基本概念和理論解決化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化問題。3氧化劑和還原劑、離子反應(yīng)和離子方程式、熱化學(xué)方程式和反應(yīng)熱等都是中學(xué)化學(xué)中重要的化學(xué)用語,學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容不僅僅是懂不懂的問題,而是會不會寫、會不會用的問題。所以一定要注意多練習(xí),重視書寫規(guī)范的訓(xùn)練。4氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)是歷年高考的熱點,因此要加強練習(xí),總結(jié)有關(guān)離子方程式、離子共存等問題的常見錯誤,從而掌握解這類題的一般步驟或思路。5調(diào)查研究,了解使用化石燃料的利弊。第一節(jié) 重要的氧化劑和還原劑第一課時學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解常見
3、氧化劑、還原劑在氧化還原中哪種元素的原子會失去電子、哪種元素會得到電子、化合價變化情況等等。了解常見氧化劑、還原劑在反應(yīng)中所生成的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。2能判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物,能熟練配平一些較簡單的氧化還原化學(xué)方程式。能比較熟練地分析電子得失總數(shù)和表示電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。3能根據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷和比較常見氧化劑、還原劑的氧化性強弱和還原性強弱。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究1用單線橋表示下列反應(yīng),并指明氧化劑與還原劑。(1) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(2) 2H2 + O2 = 2H2O(3) Cl2 + H2O = HCl + HClO2分析并配平下列氧化還原反應(yīng),指出氧化劑,還原劑
4、,氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(1) KClO3 + HCl KCl + Cl2 + (2) Cl2 + NH3 N2 + HCl(3) NO + NH3 N2 + H2O3閱讀課本24頁,請歸納:氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是 ,判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是 。4聽老師講解圖32,并按要求填寫下表:常見的氧化劑得電子化合價降低舉例(1)活潑非金屬單質(zhì),如:Cl2、Br2、O2等(2)元素處于高價的氧化物時,如CO2、MnO2等(3)元素處于最高化合價時的酸,如H2SO4、HNO3等(4)元素處于最高化合價時的鹽,如KMnO4、KClO3、FeCl3等2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2
5、(5)過氧化物如Na2O2、H2O2等常見的還原劑失電子化合價升高舉例(1)活潑金屬單質(zhì),如:Na、Al、Zn、Fe等(2)某些非金屬單質(zhì),如:H2、C、Si等(3)元素處于低化合價時的氧化物,如CO、SO2等(4)元素處于低化合價時的酸,如HCl、H2S等(5)元素處于低化合價時的鹽,如Na2SO3、FeCl2等2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3二、總結(jié)與評價【總結(jié)】氧化還原反應(yīng)配平的一般步驟:一標(biāo)出有變的元素化合價;二找出化合價升降的最小公倍數(shù),使化合價升高和降低的數(shù)目相等;三定出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的系數(shù);四平:觀察配平其它物質(zhì)的系數(shù);五查:檢查是否原子守恒、電荷守
6、恒(通常通過檢查氧元素的原子數(shù)),畫上等號。通過配平,加深了對氧化還原反應(yīng)的理解,并能解決有關(guān)計算問題。【練習(xí)自測】1下列下畫線的元素是被氧化還是被還原,要加氧化劑還是加還原劑才能實現(xiàn)?(1) KII2 (2) SO2SO3 (3) HgCl2Hg2Cl2(4) NO2HNO3 (5) FeCl3FeCl22IBr + H2O = HBr + HIO是氧化還原反應(yīng)嗎?為什么?3SO2與H2S可發(fā)生下列反應(yīng),SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O,當(dāng)生成硫48 g時,氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多還是少?兩者相差多少克?4宋代初期,人們發(fā)現(xiàn)江西上饒有一苦泉,蒸發(fā)這種苦泉水會得到藍(lán)色晶體,熬苦泉水的鐵
7、鍋用久了會變成銅鍋,這也是濕法煉銅的起源。寫出這個反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,離子方程式 。標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(單線橋法),該反應(yīng)中的還原劑是 ,氧化劑是 ,其中Cu+2被 ,F(xiàn)e+2被 。三自學(xué)探究1根據(jù)【實驗31】、【實驗32】和下列兩個反應(yīng)2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl I2 + H2S = S + 2HI推知有關(guān)物質(zhì)的氧化性由強到弱的順序是 ;而有關(guān)物質(zhì)的還原性由強到弱的順序是 。2非金屬越活潑,其單質(zhì)的氧化性越 ,而所生成的陰離子的 性越 ;金屬越活潑,其單質(zhì)的 性越 ,而所生成的陽離子的 性越 。3閱讀課本27頁,聽老師講解氧化性物質(zhì)或還原性物質(zhì)在
8、進(jìn)行氧化還原反應(yīng)時,所含元素的化合價變化。四、總結(jié)與評價【總結(jié)】化合價升高(失ne)被氧化氧化劑還原劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物化合價降低(得ne)被還原(較強)(較強) (較弱) (較弱)氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物還原性:還原劑還原產(chǎn)物【例題講解】例1某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比是21時,還原產(chǎn)物是( )(A)NO2 (B)NO (C)N2O (D)N2分析講解可以有多種解法。方法一:根據(jù)電子得失守恒分析2R2R(NO3)n(R表示金屬元素)HNO3N+x(x表示N的化合價)則有2ne = (5-x)e,當(dāng)n=1,x= +3,為N2O
9、3;當(dāng)n=2,x= +1,為N2O。所以答案為C。方法二:根據(jù)得電子數(shù)的特征分析從“參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比是21”得出HNO3被還原時,每個N+5必定獲得偶數(shù)個電子,所以還原產(chǎn)物只可能是N2O。例2很多既有氧化性又有還原性的物質(zhì)可在堿性溶液中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng): Cl22NaOHNaClNaClOH2O醛也具有類似性質(zhì),請根據(jù)下列反應(yīng)路線:(1)寫出下列各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式:C ,E 。(2)在轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中有哪些氧化還原反應(yīng)?寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式。分析講解 (1)C:HCOONa E:HCOOCH3。(2)有兩個反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),一是A轉(zhuǎn)化為B和C的反應(yīng),二是E跟銀氨溶液的
10、反應(yīng)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2HCHO+NaOHCH3OH+HCOONaHCOOCH3+2Ag(NH3)2OH2Ag+HOCOOCH3+4NH3+H2O自身氧化還原反應(yīng)中,同一元素有一部分化合價升高,另一部分的化合價降低。醛被氧化后可生成酸、被還原后可生成醇。聯(lián)系到醛的自身氧化還原反應(yīng)是在堿性溶液中進(jìn)行的,所以反應(yīng)生成的酸會以鹽的形式存在。再確定是哪一種醛,注意到所生成的酯能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明是甲酸酯。理解了這一些后,就可以推出B是甲醇、C是甲酸鈉、D是甲酸,E是甲酸甲酯?!驹u價】1已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2都有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Cl-Fe2+H2O2I
11、-SO2。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是( )。 2Fe3+ + SO2 +2 H2O 2Fe2+ + SO42- + 4H+I2 + SO2 + 2H2O H2SO4 + 2HIH2O2 + H2SO4 SO2 + O2 + 2H2O2Fe2+ + I2 2Fe3+ + 2I-2下列反應(yīng)中,不屬于氧化還原反應(yīng)的是( )。A2CO + O2 點燃 2CO2 BCH4 + 2O2 點燃 CO2 + 2H2OC2KClO3 加熱 2KCl + 3O2 D2Fe(OH)3 加熱 Fe2O3 +3H2O3關(guān)于C + CO2 點燃 2CO的反應(yīng),下列說法正確的是( )。A是化合反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng)BCO既是氧
12、化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C單質(zhì)C中C的化合價升高,被還原,是氧化劑DCO2中C的化合價降低,被氧化,CO2是還原劑4R、X、Y和Z是四種元素,其常見化合價均為2價,且X2與單質(zhì)R不反應(yīng);X2 ZX Z2;Y Z2Y2 Z。這四種離子被還原成0價時表現(xiàn)的氧化性大小符合( )。A R2X2Z2Y2 B X2R2Y2Z2C Y2Z2R2X2 D Z2X2R2Y25化合物BrFx與水按物質(zhì)的量之比35 發(fā)生反應(yīng),其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣。(1)BrFx中,x 。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 。(3)此反應(yīng)中的氧化劑和還原劑各是什么?氧化劑是 ;還原劑是 。針對性訓(xùn)練試題(一)一、 選擇題1有X、Y
13、、Z三種金屬,把Y投入XCl2溶液中一段時間后,溶液質(zhì)量增大,把Z投入YSO4溶液中一段時間后,溶液的質(zhì)量減小,則這三種金屬的還原性由強到弱的順序正確的是( )。AXYZ BYXZ CZYX DZXY2對于反應(yīng):H- + NH3 H2 + NH2-的正確說法是( )。 屬于置換反應(yīng) H-是還原劑NH3是還原劑 H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 3為消除碘缺乏病,衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘,其中的碘以碘酸鉀(KIO3)形式存在。已知在溶液中IO3-可和I-發(fā)生反應(yīng):IO3 + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O根據(jù)此反應(yīng),可用試紙和日常生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實驗,證明在食鹽中存在IO3-??晒┻x用的
14、物質(zhì)有:自來水,藍(lán)色石蕊試紙,碘化鉀淀粉試紙,淀粉,食糖,食醋,白酒。進(jìn)行上述實驗時必須使用的物質(zhì)是( )。A B C D424mL濃度為2SO3溶液,恰好與20mL濃度為2Cr2O7溶液完全反應(yīng),則元素Cr在被還原的產(chǎn)物中的化合價是( )。A +6 B +3 C +2 D 05下列反應(yīng)中,HCl做還原劑的是( )。AZn + 2HCl = ZnCl2 + H2 BCaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2CMnO2 + 4HCl(濃) 加熱 MnCl2 + Cl2+ 2H2O DNaOH + HCl = NaCl + H2O6下列反應(yīng)中,水做氧化劑的是( )。ACl2
15、+ H2O = HCl + HClO BC + H2O高溫 CO + H2CCaO + H2O = Ca(OH)2 DCO2 + H2O= H2CO37氯氣通入含有下列離子的溶液中不會不會與下列反應(yīng)的離子是 ( )。AOH- BS2- CSO32- DH+8制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式 CaCO3 + 2HCN CaCN2 + CO + H2 + CO2 在反應(yīng)中 ( )。氫元素被氧化,碳元素被還原HCN既是氧化劑,又是還原劑CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物CO為氧化產(chǎn)物,H2為還原產(chǎn)物二、填空題1配平下列氧化還原反應(yīng),指出氧化劑,還原劑,氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(4)
16、CuSO4 + KI CuI + I2 + (5) NO2 + H2O HNO3 + NO2高錳酸鉀和氫溴酸溶液可以發(fā)生下列反應(yīng):KMnO4 + HBr Br2 + MnBr2 + KBr + H2O其中還原劑是 。若消耗氧化劑,則被氧化的還原劑的物質(zhì)的量是 mol。3化學(xué)實驗中,如使某步中的有害產(chǎn)物作為另一步的反應(yīng)物,形成一個循環(huán),就可不再向環(huán)境排放該種有害物質(zhì)。例如:(l)在上述有編號的步驟中,需用還原劑的是 ,需用氧化劑的是 (填編號)。(2)在上述循環(huán)中,既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)是 (填化學(xué)式)(3)完成并配平步驟的化學(xué)方程式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:Na2Cr2O7
17、KI HCl CrCl3 NaCl KCl I2 4在氯氧化法處理含CN的廢水過程中,液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一),氰酸鹽進(jìn)一步被氧化為無毒物質(zhì)。(1)某廠廢水中含KCN,其濃度為650mg / L?,F(xiàn)用氯氧化法處理,發(fā)生如下反應(yīng)(其中N均為3價):KCN 2KOH Cl2 KOCN 2KCl H2O被氧化的元素是 。(2)投入過量液氯,可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮氣。請配平下列化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目: KOCN KOH Cl2 CO2 N2 KCl H2O5已知硫酸錳(MnSO4)和過硫酸鉀(K2S2O7)兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生氧化
18、還原反應(yīng),生成高錳酸鉀、硫酸鉀和硫酸。(1)請寫出并配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)此反應(yīng)的還原劑是 ,它的氧化產(chǎn)物是 。(3)此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式可表示為: 。(4)若該反應(yīng)所用的硫酸錳改為氯化錳,當(dāng)它跟過量的過硫酸鉀反應(yīng)時,除有高錳酸鉀、硫酸鉀、硫酸生成外,其他的生成物還有 。練習(xí)答案練習(xí)(一)(1) 被氧化,要加入氧化劑(2) 被還原,要加入還原劑(3) 被氧化,要加入氧化劑(4) 被還原,要加入還原劑1 不是氧化還原反應(yīng)。因所有元素的化合價均沒改變,因而沒有電子得失。2 多 16克3 Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu Fe + Cu2+= Fe2+ Cu ,還原劑是Fe,氧化劑是CuSO4 , 被還原為,被氧化為。練習(xí)(二)1C D 2D 3B 4A5(1)3(2)3 BrF3 + 5H2O = HBrO3
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