高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案2.4氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律

1、第3 講 氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律【探究活動】一、氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念本質(zhì)和特征特征：反應(yīng)過程中元素的 發(fā)生變化。實(shí)質(zhì)： 2反應(yīng)關(guān)系：“失、升、氧；得、降、還；若為劑，兩相反”【例題】1、判斷下列描述的正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1Na2SO3與H2O2的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。(2NO2溶于水時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物，不是氧化劑就是還原劑。(4有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(5化合反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)。(6某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化。(7非金屬陰離子只具有還原性，金屬陽離子只具有氧化性。(8金屬陽離子一定只具有氧化性。(9

2、氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí)，一定有另一種元素被還原。(10置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，化合反應(yīng)不都是氧化還原反應(yīng)。(11NaHCO3H2=HCOONaH2O，該儲氫過程中，NaHCO3被氧化。(【探究活動】二.電子轉(zhuǎn)移的表示方法與計(jì)算1氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1單線橋法：表示氧化劑與還原劑之間電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。 ne還原劑氧化劑=氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物注意事項(xiàng)箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向 在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的是電子總數(shù)。(2雙線橋法：表示氧化劑及其還原產(chǎn)物、還原劑及其氧化產(chǎn)物之間電子轉(zhuǎn)移情況。注意事項(xiàng)箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且

3、兩端對準(zhǔn)同種元素。箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。電子的計(jì)算公式：轉(zhuǎn)移電子書=變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化數(shù)（3）分析氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)鍵標(biāo)出元素化合價(jià)（一些特殊物質(zhì)中元素的化合價(jià)）：CuFeS2：C、F、；K2FeO4：F；Li2NH、LiNH2、AlN：；Na2S2O3：；MO：；C2O：； HCN：、；CuH：C、；FeO：F；Si3N4：S、。2、有關(guān)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算關(guān)鍵是明確反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化，找出氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量，以及1 mol氧化劑得電子的物質(zhì)的量或者1 mol還原劑失電子的物質(zhì)的量。例如： 【例題】2、判斷下列化學(xué)方程式中電子轉(zhuǎn)移方向、

4、數(shù)目表示的正誤。(1 (2 (3 (4 (3、標(biāo)明下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，其中屬于歧化反應(yīng)的是 ，屬于歸中反應(yīng)的是 ，屬于部分氧化還原反應(yīng)的是 。(12KClO32KCl3O2 (2 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O（3）KClO36HClKCl3Cl23H2O (4 4HCl(濃MnO2MnCl2Cl22H2O(5Cu4HNO3(濃=Cu(NO322NO22H2O【探究活動】三、氧化還原反應(yīng)與四種基本類型反應(yīng)間的關(guān)系（下圖，請將下面反應(yīng)對號入座）?！纠}】4、A.COCuOCuCO2B.CaCO3CaOCO2C.2FeCl2Cl2=2FeCl3D.NH3HCl=NH4ClE

5、.ZnH2SO4=ZnSO4H2F.HClNaOH=NaClH2OG.2KClO32KCl3O2【鞏固練習(xí)】1、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)和該性質(zhì)的應(yīng)用，均正確的是(A二氧化錳具有強(qiáng)氧化性，可用作H2O2分解的氧化劑BK2FeO4具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒CFe3具有氧化性，可溶解印刷線路板上的金屬銅D二氧化硫和氯水均具有漂白性，可將兩者混合使用增強(qiáng)漂白效果2、被稱為萬能還原劑的NaBH4溶于水并和水反應(yīng)：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列說法中正確的是(NaBH4中H為1價(jià) (ANaBH4既是氧化劑又是還原劑 BNaBH4是氧化劑，H2O是還原劑C硼元素被氧化，氫元素被還原 D被氧化的

6、元素與被還原的元素質(zhì)量之比為113.下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O中的氨作用相同的是( （雙選）A2Na + 2NH3 2NaNH2 + H2 B2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 +3H2OC4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O D3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H24.用高鐵酸鈉(Na2FeO4對水消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)。已知反應(yīng)：Fe2O33Na2O2=2Na2FeO4Na2O，下列說法正確的是 (ANa2O2既是氧化劑又是還原劑 BNa2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng)，有12 mol電子轉(zhuǎn)

7、移 D在Na2FeO4中Fe為4價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌5從礦物學(xué)資料查得一定條件下自然界存在如下反應(yīng)：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4，下列說法中正確的是 (ACuSO4是氧化劑，F(xiàn)eS2是還原劑 B產(chǎn)物中的SO有一部分是氧化產(chǎn)物CCu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D5 mol FeS2發(fā)生反應(yīng)，有10 mol e轉(zhuǎn)移6分析以下反應(yīng)：(1在反應(yīng)MnO24HCl(濃MnCl2Cl22H2O中，氧化劑是_，還原劑是HCl，氧化產(chǎn)物是_，生成1 mol Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_，被氧化的HCl的物質(zhì)的量是_，鹽酸顯示的性質(zhì)是_。(2在反應(yīng)Cu2H2SO4

8、(濃CuSO4H2OSO2中，氧化劑是_，還原產(chǎn)物是_，生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_，濃H2SO4顯示的性質(zhì)是_。(3在反應(yīng)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O中，氧化劑是_，還原劑是_，氧化產(chǎn)物是_，每有1 mol Cl2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_。(4在反應(yīng)5KIKIO36HCl=6KCl3I23H2O中，氧化劑是_，還原劑是_，氧化產(chǎn)物是_，還原產(chǎn)物是_，每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_。7.某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì)：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反應(yīng)產(chǎn)物之一。(1該

9、反應(yīng)中的還原劑是_。(2該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是_。(3寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。(4若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則生成水的質(zhì)量是_?！咎骄炕顒印克?、氧化性、還原性的概念理解、判斷及應(yīng)用1常見的氧化劑物質(zhì)類型舉例對應(yīng)還原產(chǎn)物活潑的非金屬單質(zhì)X2(鹵素、O2元素處于高化合價(jià)時(shí)的化合物或離子氧化物MnO2含氧酸濃硫酸HNO3鹽KMnO4Fe3 、ClO-過氧化物Na2O2、H2O22常見的還原劑(1活潑的金屬單質(zhì)，如Na、Mg、Al、Fe等。 (2某些活潑的非金屬單質(zhì)，如H2、C、Si等。(3元素處于低化合價(jià)時(shí)的物質(zhì)，如CO、Fe2、S2、I等。寫出下列還原劑對

10、應(yīng)的氧化產(chǎn)物：CO： ，Zn： ，SO： 。具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性又有還原性還原產(chǎn)物 中間價(jià)態(tài) 氧化產(chǎn)物【例題】1、下列說法正確的是(A強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)B含最高價(jià)元素的化合物一定只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性C陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 D具有氧化性的物質(zhì)一定是氧化劑5、物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的依據(jù)（1）依據(jù)反應(yīng)原理氧化性： 還原性： （2）依據(jù)金屬、非金屬的活動性順序（3）依據(jù)元素周期表（4）依據(jù)電化學(xué)原理原電池原理： 一般情況下，兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，其還原性：負(fù)極 正極。電解池原理：用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng)，在陽極

11、先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。（5）依據(jù)相同條件下氧化還原反應(yīng)的程度判斷不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如：根據(jù)2Fe3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3，F(xiàn)eS高溫,FeS， 可以推知氧化性： 不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)低的其還原性強(qiáng)。例如：根據(jù)Cu2Fe3=Cu22Fe2，3Zn2Fe3=3Zn22Fe，可以推知還原性： 。特別提醒(1物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于其得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如AlAl3，而NaNa，但還原性NaAl。(2對于一種物質(zhì)既作氧化劑又作還原劑的反應(yīng)，如Cl2H2O=HClOHCl，不能根據(jù)反應(yīng)方程式判斷物質(zhì)氧化性、還

12、原性的強(qiáng)弱。元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只有氧化性，但不一定有強(qiáng)氧化性，如Na、SO；同理，元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)也不一定具有強(qiáng)還原性。【例題】2、在常溫下發(fā)生下列反應(yīng)：(116H10Z2XO=2X25Z28H2O(22A2B2=2A32B (32BZ2=B22Z根據(jù)上述反應(yīng)，判斷下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是(A溶液中可能發(fā)生反應(yīng)：Z22A2=2A32Z BZ2在(1、(3反應(yīng)中作還原劑C氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄OZ2B2A3 DX2是XO的還原產(chǎn)物3、在一定條件下，下列微粒的還原性順序?yàn)镃lBrFe2ISO2，由此判斷以下各反應(yīng)在溶液中不能發(fā)生的是(A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H B2Fe2Cl2=2Fe32

13、ClC2Br4HSO=SO2Br22H2O DI2SO22H2O=4HSO2I【探究活動】五、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用1守恒規(guī)律(1內(nèi)容。質(zhì)量守恒：電子守恒：氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù) 還原劑失去的電子總數(shù)，電荷守恒：離子方程式中反應(yīng)物中各離子的正負(fù)電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的正負(fù)電荷總數(shù) 。應(yīng)用：運(yùn)用“守恒規(guī)律”可進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算?！纠}】1、已知離子方程式：As2S3H2ONOAsO SONO_(未配平，下列說法錯(cuò)誤的是(A配平后水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4 B反應(yīng)后溶液呈酸性C配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為328 D氧化產(chǎn)物為AsO和SO2強(qiáng)弱規(guī)律在濃度相差不

14、大的溶液中：(1同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)將按照還原性由 到 的順序依次反應(yīng)。(2同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)將按照氧化性由 到 的順序依次反應(yīng)?！纠}】2、在含有Cu(NO32、Zn(NO32、Fe(NO33、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol鐵粉，經(jīng)攪拌后發(fā)生的變化應(yīng)是(A鐵溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol CuB鐵溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2C鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3D鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu23歸中規(guī)律同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)可總結(jié)為：“歸中不交叉”“價(jià)態(tài)相鄰能共存

15、，價(jià)態(tài)相間能歸中，歸中價(jià)態(tài)不交叉，價(jià)升價(jià)降只靠攏?！比缫韵聝衫?【例題】3在KClO36HCl(濃=KCl3Cl23H2O的反應(yīng)中， 被氧化的氯與被還原的氯的原子個(gè)數(shù)比為(A16 B61 C15 D514歧化反應(yīng)規(guī)律思維模型“中間價(jià)高價(jià)低價(jià)”。 具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等均可發(fā)生歧化反應(yīng)【例題】4、已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是(AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X【探究

16、活動】六、守恒規(guī)律在化學(xué)方程式配平及相關(guān)計(jì)算中的應(yīng)用一、氧化還原反應(yīng)方程式的配平1、配平常用的方法：“最小公倍數(shù)法”（化合價(jià)升降法）2配平四技巧(1正向配平法：升降符號標(biāo)在反應(yīng)物下邊。適合反應(yīng)物分別是氧化劑、還原劑的反應(yīng)，或是歸中反應(yīng)。例如：1、 Fe(OH3 ClO OH FeO Cl H2O2、 SO32-+ S2- + H+ S+ H2O(2逆向配平法:適用歧化反應(yīng)、分解反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)、酸中的元素部分化合價(jià)發(fā)生變化。升降符號標(biāo)在生成物下邊，先確定生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再確定反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如：3、 S KOH(濃 K2S K2SO3 H2O。4、 Al HNO3(稀= Al(

17、NO33 NO H2O5、 (NH42SO4 SO2 NH3 N2 H2O(3奇數(shù)配偶法：適用于物質(zhì)種類少且分子組成簡單的氧化還原反應(yīng)。如： 6、 S C KNO3 CO2 N2 K2S，（4）缺項(xiàng)配平：對于反應(yīng)的化學(xué)方程式，所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水；如果是離子方程式，所缺物質(zhì)往往是H、OH或水?？梢愿鶕?jù) 或 先寫出所缺物質(zhì)，再用其他守恒法配平。如果無法確定所缺物質(zhì)，可先依據(jù)元素化合價(jià)的升降相等原則將已知的物質(zhì)配平，然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計(jì)量數(shù)?！纠}】1、1正向配平法。(1_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O（2）_MnO_H_Cl=_Mn2_Cl2

18、_H2O（3）_MnO_Fe2_H=_Mn2_Fe3_H2O（4）_P_CuSO4_H2O=_Cu_H3PO4_H2SO4（5） SO32 NO2 OH= SO42 NO2 H2O（6） SeO2 KI HNO3 Se I2 KNO3 H2O2逆向配平法。(1_I2 _NaOH=_NaI_NaIO3_H2O（2）_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O（3）_P4_KOH_H2O=_KH2PO2_PH3（4）_(NH42Cr2O7=_N2_Cr2O3_H2O（5）_CuO_NH4Cl_Cu_CuCl2_N2_H2O。3缺項(xiàng)配平法。(1_ClO_Fe(OH3 =_Cl_FeO_H2O（2）_M

19、nO_H2O2 =_Mn2_O2_H2O（3）_MnO_NO =_Mn2_NO_H2O（4） MnO4 C2O42+_ Mn2+ CO2_（5） ClO3-+ Fe2+ = Cl+ Fe3+ .（6）_FeCl3_NaOH_NaClO=_Na2FeO4 。二、電子守恒在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用應(yīng)用電子守恒法解題的一般步驟(1“一找各物質(zhì)”：找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2“二定得失數(shù)”：確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù)。(3“三列關(guān)系式”：根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式：n(氧化劑變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值n(還原劑變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值。

20、【例題】2、已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI，自身發(fā)生如下變化：H2O2H2OIOI2MnOMn2HNO2NO。如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI，得到I2最多的是(H2O2BIO CMnO DHNO224 mL濃度為0.05 mol/L的Na2SO33、溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為(A2 B3 C4 D5【鞏固練習(xí)】1下列判斷正確的是 (維生素C具有還原性，在人體內(nèi)起抗氧化作用 NO2溶于水時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電

21、子數(shù)一定為2NA 陰離子都只有還原性A B C D2、物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)。下列各組物質(zhì)：Cu與HNO3溶液Cu與FeCl3溶液Zn與H2SO4溶液Fe與FeCl3溶液 由于濃度不同而能發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是 (A B C D3、已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是(A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3 BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2O D2Fe32I=2Fe2I24、己知在堿性溶液中可

22、發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH3 + 3C1O- + 4OH = 2RO4n-+3Cl +5H2O。則RO4n-中R的化合價(jià)是（ ）A . +3 B +4 C +5 D+65、已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生反應(yīng)：3NaClO=2NaClNaClO3。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應(yīng)，其最終產(chǎn)物是(ANaCl、NaClO BNaCl、NaClO3 CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO46、工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1:2的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2。在該反應(yīng)中（ ）A硫元素既被氧化又被還原 B氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2C每生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移4mol電子 D相同條件下，每吸收10m3SO2就會放出3CO27、高鐵酸鉀(K2FeO4是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH3ClOOHFeOClH2O(未配平。下列有關(guān)說法不正確的是(A由上述反應(yīng)可知，F(xiàn)e(OH3的氧化性強(qiáng)于FeO B高鐵酸鉀中鐵顯6價(jià)C