《金新學案》高三化學一輪 第1章 化學反應及其能量變化第一節(jié) 氧化還原反應課件 大綱人教

第一章化學反應及其能量變化第一節(jié)氧化還原反應1．掌握化學反應的四種基本類型：化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。2．理解氧化還原反應，了解氧化劑和還原劑等概念。3．掌握重要氧化劑、還原劑之間的常見反應。4．能判斷氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，并能配平化學方程式。一、氧化還原反應1．氧化還原反應定義：凡有電子

(得失或共用電子對偏移)或化合價

的反應叫做氧化還原反應。實質(zhì)：電子

(微觀)。特征：化合價

(宏觀)。轉(zhuǎn)移升降轉(zhuǎn)移升降2．兩劑兩產(chǎn)物氧化劑：

電子的物質(zhì)或是含有

電子的元素的物質(zhì)。還原劑：

電子的物質(zhì)或是含有

電子的元素的物質(zhì)。氧化產(chǎn)物：化合價

的元素所生成的物質(zhì)或是還原劑

后的生成物。還原產(chǎn)物：化合價

的元素所生成的物質(zhì)或是氧化劑

后的生成物?？傻檬タ墒щ娮由叩秒娮拥玫浇档?．氧化還原反應與四種基本反應類型間的關系

單質(zhì)參加單質(zhì)生成【自我檢測】1．對于Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl反應(1)Cl2是________劑，被還原，發(fā)生________反應，HCl是________產(chǎn)物。(2)SO2是________劑，被________，發(fā)生氧化反應，H2SO4是________產(chǎn)物。(3)1molCl2得到________mole－：生成________molHCl。答案：氧化還原還原還原氧化氧化2

22．對于①化合反應②分解反應③置換反應④復分解反應，一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的是________；一定沒有電子轉(zhuǎn)移的是________。答案：

③

④

二、常見氧化劑和還原劑1．常見氧化劑(1)非金屬性較強的單質(zhì)：

等；(2)變價元素中高價態(tài)化合物：

等；(3)高價態(tài)金屬陽離子：

等；(4)能電離出H＋的物質(zhì)：

等；(5)氧化物：

等；(6)其他：HClO、銀氨溶液、新制Cu(OH)2等。F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3、固體硝酸鹽Fe3＋、Ag＋、Cu2＋稀H2SO4、稀HCl、NaHSO4溶液MnO2、Na2O2、H2O2、NO2KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、.2．常見還原劑 (1)金屬性較強的單質(zhì)：

等；(2)某些非金屬單質(zhì)：

等；(3)變價元素中某些低價態(tài)化合物：.

等；(4)其他：單質(zhì)S、Sn2＋鹽、濃HCl、NH3等。K、Na、Mg、Al、Fe、ZnH2、C、SiFe(OH)2、HBr、HI及其鹽、SO2及亞硫酸鹽CO、H2S及硫化物、Fe2＋鹽、【自我檢測】下列粒子既具有氧化性又具有還原性的是________。①Al3＋

②Cl－

③N2

④MnO4-

⑤CO2

⑥H2O2⑦H2O

⑧Fe2＋

⑨S答案：

③⑥⑦⑧⑨

三、氧化還原反應方程式配平及表示方法1．配平抓住一個關鍵，掌握三個原則一個關鍵：準確判斷并標出變價元素的化合價，求得化合價升降數(shù)及其最小公倍數(shù)，進而求得氧化劑、還原劑的基準計量數(shù)。三個原則：(1)

守恒：反應前后各元素的原子(離子)個數(shù)相等；(2)

守恒：氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等；(3)

守恒：反應前后各帶電粒子所帶電荷總數(shù)相等(離子反應)。質(zhì)量電子電荷2．表示方法法(1)雙線橋法：：用箭頭表表示氧化還還原反應中中同一元素素的原子或或離子得到到或失去電電子的結果果。在線上上標出“失去”或“得到”電子的數(shù)目目，一條箭箭頭線由氧氧化劑指向向還原產(chǎn)物物，另一條條由還原劑劑指向氧化化產(chǎn)物。如如：氧化劑還還原劑還還原產(chǎn)物物氧化產(chǎn)產(chǎn)物(2)單線橋法：：用箭頭表表示反應物物中不同(或相同)原子或離子子間的電子子轉(zhuǎn)移。在在線上標出出電子轉(zhuǎn)移移的總數(shù)，，箭頭指出出電子轉(zhuǎn)移移的方向，，即箭頭由由還原劑指指向氧化劑劑。如：還原劑氧氧化劑單線橋法表表示轉(zhuǎn)移的的電子總數(shù)數(shù)前不得寫寫“得”“失【自我檢測】用單、雙線線橋法分別別表示鋁與與氫氧化鈉鈉溶液的反反應。解析：鋁與氫氧化鈉鈉溶液反應的的實質(zhì)是鋁先先與H2O反應，生成的的Al(OH)3又與NaOH發(fā)生了反應，，因此鋁是還還原劑，H2O是氧化劑，被被還原的元素素是H2O中的氫元素。。答案：氧化性、還原原性的強弱判判斷方法(1)根據(jù)方程式判判斷同一化學反應應中：氧化性：氧化化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原原劑>還原產(chǎn)物例如，根據(jù)反反應的離子方方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可以判斷Fe3＋、Br2、I2氧化性由強到到弱的順序是是Br2>Fe3＋>I2，I－、Fe2＋、Br－還原性由強到到弱的順序是是I－>Fe2＋>Br－。(2)根據(jù)物質(zhì)活動動性順序判斷斷①金屬活動性順順序(常見元素)②非金屬活動性性順序(常見元素)(3)由反應條件的的難易判斷不同氧化劑(或還原劑)與同一還原劑劑(或氧化劑)反應，反應條條件越容易，，氧化性(或還原性)就越強。如F2與H2混合在暗處就就能劇烈化合合而爆炸，而而I2與H2需在不斷加熱熱的條件下才才能緩慢化合合，因而F2的氧化性比I2強。(4)根據(jù)元素周期期表判斷①同主族元素從從上到下，單單質(zhì)的還原性性逐漸增強(如Li<Na<K<Rb<Cs)，單質(zhì)的氧化化性逐漸減弱弱(如F2>Cl2>Br2>I2)；②同周期元素從從左至右，單單質(zhì)的還原性性逐漸減弱，，單質(zhì)的氧化化性逐漸增強強。(5)根據(jù)氧化產(chǎn)物物的價態(tài)高低低判斷當有變價的還還原劑在相似似的條件下作作用于不同的的氧化劑時，，可根據(jù)氧化化產(chǎn)物價態(tài)的的高低來判斷斷氧化劑氧化化性的強弱。。如：2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e＋SFeS，可以判斷氧氧化性Cl2>S。(6)根據(jù)原電池的的正、負極，，電解池中兩兩電極上離子子放電順序判判斷①兩種不同的金金屬構成原電電池的正、負負極。負極金金屬是電子流流出的極，正正極金屬是電電子流入的極極，一般來說說其還原性：：負極>正極。②用惰性電極電電解混合溶液液時，在陰極極優(yōu)先放電的的陽離子的氧氧化性較強，，在陽極優(yōu)先先放電的陰離離子的還原性性較強。氧化性、還原原性強弱不但但與物質(zhì)的性性質(zhì)有關也與與外界條件有有關：如濃度度、溫度、溶溶液的酸堿性性等。(1)濃度一般而言，同同種氧化劑濃濃度大者氧化化性強。如氧氧化性：濃HNO3>稀HNO3。(2)溫度升高溫度，氧氧化劑氧化性性增強，還原原劑還原性也也增強。因此此，可根據(jù)溫溫度條件判斷斷氧化性和還還原性強弱。。如：常溫下下KMnO4可將HCl氧化為Cl2，而MnO2則需加熱才能能將HCl氧化為Cl2，因此得知氧氧化性：KMnO4>MnO2。特別提醒(3)溶液的酸堿性性一般在酸性環(huán)環(huán)境下，氧化化劑的氧化性性較強，如酸酸性條件下KMnO4的氧化能力比比中性條件下下或堿性條件件下的氧化能能力強。2011·浙江寧寧波模模擬)常溫下下，在在溶液液中可可發(fā)生生以下下反應應：①2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－，②2R－＋Z2===R2＋2Z－，③W2＋2Z－===2W－＋Z2；由此此判斷斷下列列說法法錯誤誤的是是()A．常溫溫下反反應2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－可以自自發(fā)進進行B．Z元素在在反應應②中被還還原，，在③中被氧氧化C．氧化化性強強弱順順序為為：W2<Z2<R2<M3＋D．還原原性強強弱順順序為為：W－<Z－<R－<M2＋解析：氧化性性(氧化劑劑>氧化產(chǎn)產(chǎn)物)大小比比較：：W2>Z2>R2>M3＋，選項項C錯誤，，還原原性(還原劑劑>還原產(chǎn)產(chǎn)物)大小比比較：：W－<Z－<R－<M2＋，選項項D正確。。強氧氧化劑劑和強強還原原劑在在一起起會自自發(fā)發(fā)發(fā)生氧氧化還還原反反應，，所以以選項項A正確確。。答案案：C[變式式訓訓練練]1.現(xiàn)有有M、N、P、E4種元元素素的的單單質(zhì)質(zhì)，，能能發(fā)發(fā)生生以以下下反反應應①在水水溶溶液液中中，，M＋N2＋===M2＋＋N②P＋2H2O(冷)===P(OH)2＋H2↑③N、E相連連浸浸入入稀稀H2SO4中，，電電極極反反應應為為：：N－2e－===N2＋，2H＋＋2e－===H2↑判斷斷它它們們的的還還原原性性由由強強到到弱弱的的順順序序是是()A．M、N、P、EB．P、M、N、EC．M、N、E、PD．E、P、M、N解析析：：根據(jù)據(jù)①可知知還還原原性性：：M>N，根根據(jù)據(jù)③可知知還還原原性性：：N>E，而而P能與與冷冷水水直直接接反反應應，，故故P的還還原原性性最最強強，，由由此此可可得得還還原原性性：：P>M>N>E。答案案：：B氧化化還還原原反反應應的的基基本本規(guī)規(guī)律律(1)守恒恒規(guī)規(guī)律律①電子子守守恒恒：：氧氧化化劑劑得得到到電電子子總總數(shù)數(shù)必必等等于于還還原原劑劑失失去去電電子子總總數(shù)數(shù)。。②質(zhì)量量守守恒恒：：反反應應前前后后各各元元素素種種類類不不變變，，各各元元素素的的原原子子數(shù)數(shù)目目不不變變。。③電荷荷守守恒恒：：有有離離子子參參加加的的氧氧化化還還原原反反應應中中，，反反應應前前后后離離子子所所帶帶電電荷荷總總數(shù)數(shù)相相等等。。應用用：：計計算算和和配配平平氧氧化化還還原原反反應應。。(2)價態(tài)態(tài)規(guī)規(guī)律律同一元素素最高價價態(tài)只具具有氧化化性；最最低價態(tài)態(tài)只具有有還原性性；中間間價態(tài)既既具有氧氧化性，，又具有有還原性性。可簡簡記為：：高價氧氧，低價價還，中中間價態(tài)態(tài)兩邊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。①同種元素素間不同同價態(tài)的的氧化還還原反應應進行時時，其產(chǎn)產(chǎn)物的價價態(tài)既不不相互交交換，也也不交錯錯。如H2S與濃硫酸酸作用：：H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2↑＋2H2O，H2S的氧化產(chǎn)產(chǎn)物是S，H2SO4的還原產(chǎn)產(chǎn)物是SO2。但氧化化產(chǎn)物和和還原產(chǎn)產(chǎn)物有可可能是同同一物質(zhì)質(zhì)，如H2S＋3H2SO4(濃)===4SO2↑＋4H2O，反應中中氧化產(chǎn)產(chǎn)物和還還原產(chǎn)物物都是SO2。②同種元素素相鄰價價態(tài)間不不發(fā)生氧氧化還原原反應；；同種元元素的高高價態(tài)物物質(zhì)與低低價態(tài)物物質(zhì)，當當有中間間價態(tài)時時才有可可能發(fā)生生反應，，若無中中間價態(tài)態(tài)，則不不能反應應。如濃濃硫酸不不能氧化化SO2。③同種元素的高高價態(tài)氧化低低價態(tài)時可簡簡記為：高到到高，低到低低，可以歸中中，不能跨越越。應用：判斷物物質(zhì)氧化性、、還原性及反反應的可能性性。(3)強弱規(guī)律氧化劑(較強氧化性)＋還原劑(較強還原性)＝還原產(chǎn)物(較弱還原性)＋氧化產(chǎn)物(較弱氧化性)應用：在適宜宜條件下，用用氧化性較強強的物質(zhì)制備備氧化性較弱弱的物質(zhì)，或或用還原性較較強的物質(zhì)制制備還原性較較弱的物質(zhì)。。亦可用于比比較物質(zhì)間氧氧化性或還原原性的強弱。。(4)難易規(guī)律越易失電子的的物質(zhì)，失電電子后就越難難得電子，越越易得電子的的物質(zhì)，得電電子后就越難難失電子。應用：判斷物物質(zhì)的氧化性性、還原性強強弱。特別提醒(1)并不是說含有有最高價元素素的物質(zhì)一定定具有氧化性性，如CaCO3、Na3PO4等物質(zhì)中，C、P具有最高價，，但它們無氧氧化性。(2)Cl2＋H2O===HCl＋HClO同一種物質(zhì)分分子內(nèi)同一種種元素同一價價態(tài)的原子(或離子)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移移的氧化還原原反應叫做歧歧化反應。歧歧化反應化合合價的特點是是：某元素的的中間價態(tài)在在適宜條件下下同時向較高高和較低的價價態(tài)轉(zhuǎn)化。(2011·石家莊質(zhì)檢)(1)請將下列五種種物質(zhì)：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4，分別填入下下列橫線上，，組成一個未未配平的化學學方程式：KBrO3＋________＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。(2)如果該化學方方程式中I2和KBr的化學計量數(shù)數(shù)分別是8和1，則①Br2的化學計量數(shù)數(shù)是________；②請將反應物的的化學式及配配平后的化學學計量數(shù)填入入下列相應的的位置中：KBrO3＋________＋H2SO4―→；③若轉(zhuǎn)移10mole－，則反應生成成I2的物質(zhì)的量為為________。解析：答案：

(1)KI

I2

Br2

K2SO4

KBr(2)①1

②3

16

KI

9

③5mol[變式訓練]2.(2009·上海單科)某反應中反反應物與生生成物有：：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知知物質(zhì)X。(1)已知KBrO3在反應中得得到電子，，則該反應應的還原劑劑是____________。(2)已知0.2molKBrO3在反應中得得到1mol電子生成X，則X的化學式為為____。(3)根據(jù)上述反反應可推知知________。a．氧化性：：KBrO3>H3AsO4b．氧化性：：H3AsO4>KBrO3c．還原性：：AsH3>Xd．還原性：：X>AsH3(4)將氧化劑和和還原劑的的化學式解析：(1)此題的考點點為氧化還還原反應，，其特征為為化合價升升降，本質(zhì)質(zhì)為電子的的轉(zhuǎn)移，要要求學生能能從化合價價變化角度度來判斷氧氧化劑和還還原劑。已已知KBrO3為得得電電子(2)此題出題的依依據(jù)是氧化還還原反應中得得失電子守恒恒。0.2molKBrO3在反應中得1mol電子，故每1molKBrO3得5mol電子，即反應應后Br的化合價應降降為零價，故故另一物質(zhì)為為Br2，同時因為氧氧化劑、還原原劑、氧化產(chǎn)產(chǎn)物、還原產(chǎn)產(chǎn)物已知，可可直接進行配配平。根據(jù)化合價升升降相等，則則應在AsH3前配系數(shù)為5，在Br2前配系數(shù)4，根據(jù)原子守守恒KBrO3前配8；再根據(jù)K原子守恒，K2SO4應在生成物中中，系數(shù)為4；則H2SO4在反應物中，，系數(shù)為4；H2O在生成物中，，系數(shù)為4；配平后用單單線橋法標出出電子轉(zhuǎn)移方方向和數(shù)目。。(3)此題的考點為為氧化還原反反應中的基本本規(guī)律：氧化化劑的氧化性性大于氧化產(chǎn)產(chǎn)物、還原劑答案：

(1)AsH3

(2)Br2

(3)ac

氧化還原反應應在工農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)實踐中應應用極為廣泛泛，它貫穿于于中學化學的的全過程，也也是高考命題題的熱點之一一。高考對氧氧化還原反應應的考查常以以選擇題的形形式對相關概概念進行辨析析。涉及氧化化性、還原性性的比較，氧氧化還原反應應與四種反應應類型的關系系；以具體物物質(zhì)的性質(zhì)為為載體，考查查氧化還原反反應中得失電電子數(shù)目的簡簡單計算、強強弱規(guī)律、守守恒規(guī)律的應應用等。1．(2008·全國Ⅱ理綜)(NH4)2SO4在高溫下分解解，產(chǎn)物是SO2、H2O、N2和NH3。在該反應的的化學方程式式中，化學計計量數(shù)由小到到大的產(chǎn)物分分子依次是()A．SO2、H2O、N2、NH3B．N2、SO2、H2O、NH3C．N2、SO2、NH3、H2OD．H2O、NH3、SO2、N2解析：本題考查化學學方程式的配配平，(NH4)2SO4分解的化學方方程式為3(NH4)2SO43SO2↑＋6H2O＋N2↑＋4NH3↑。答案：C2．(2010·全國Ⅱ)若(NH4)2SO4在強熱時分解解的產(chǎn)物是SO2、N2、NH3和H2O，則該反應中中化合價發(fā)生生變化和未發(fā)發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為為()A．1∶4B．1∶2C．2∶1D．4∶1解析：：(NH4)2SO4分解生生成SO2、N2、NH3和H2O的方程程式為為3(NH4)2SO43SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，故選選B。答案：：B提示：：注意1題到2題的遷遷移變變化。。3．(2009·廣東單單科)常溫下下，往往H2O2溶液中中滴加加少量量FeSO4溶液，，可發(fā)發(fā)生如如下兩兩個反反應：：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列說說法正正確的的是()A．H2O2的氧化化性比比Fe3＋強，其其還原原性比比Fe2＋弱B．在H2O2分解過過程中中，溶溶液的的pH逐漸下下降C．在H2O2分解過過程中中，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的總量量保持持不變變D．H2O2生產(chǎn)過過程要要嚴格格避免免混入入Fe2＋解析：：A項，由由第一一個反反應判判斷H2O2的氧化性比比Fe3＋強，由第二二個反應判判斷H2O2的還原性比比Fe2＋強。B項，在H2O2分解過程中中，溶液的的pH保持不變。。C項，根據(jù)質(zhì)質(zhì)量守恒定定律和催化化原理，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的總量保持持不變。D項，若混入入Fe2＋，即可促進進H2O2的分解而影影響H2O2的生成。答案：CD4．(2010·上海高考)向盛有KI溶液的試管管中加入少少許CCl4后滴加氯水水，CCl4層變成紫色色。如果繼繼續(xù)向試管管中滴加氯氯水，振蕩蕩，CCl4層會逐漸變變淺，最后后變成無色色。完成下列填填空：(1)寫出并配平平CCl4層由紫色變變成無色的的化學反應應方程式(如果系數(shù)是是1，不用填寫寫)：(2)整個過程中中的還原劑劑是________________。(3)把KI換成KBr，則CCl4層變成________色；繼續(xù)滴滴加氯水，，CCl4層的顏色沒沒有變化。。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強強到弱的順順序是_______。(4)加碘鹽中含含碘量為20～50mg/kg。制取加碘碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg，若用KI與Cl2反應制KIO3，至少需要要消耗Cl2________L(標準狀況，，保留2位小數(shù))。解析：(2)根據(jù)題意意，反應應過程中中Cl2首先氧化化KI生成單質(zhì)質(zhì)碘，Cl2過量時I2繼續(xù)被氧(3)Cl2與KBr反應生成單質(zhì)溴，溴溶于CCl4呈紅棕色。Cl2不能繼續(xù)氧化溴生成HBrO3，因此氧化性HBrO3>Cl2；又因Cl2氧化I2生成HIO3，則氧化性Cl2>HIO3，因此氧化性由強到弱的順序為HBrO3>Cl2>HIO3。(4)根據(jù)題意意，發(fā)生生反應為為：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。因此存存在關系系式：3Cl2→HIO3→KIO3→I3Cl2～I3×22.4L

127gV(Cl2)

1000kg×20×10－3g/kg則＝解得V(Cl2)＝10.58L。答案：

(1)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl

(2)KI、I2(3)紅棕HBrO3>Cl2>HIO3

(4)10.58點評：本題通過過氯水與與KI溶液反應應的實驗驗考查了了氧化還還原反應應的配平平、氧化化性強弱弱的比較較，并在在此基礎礎上考查查了連續(xù)續(xù)的多步步反應關關系式法法計算問問題，很很好地考考查了學學生的綜綜合思維維和計算算能力。。1．(2010·安徽高考考)亞氨基鋰鋰(Li2NH)是一種儲儲氫容量量高、安安全性好好的固體體儲氫材材料，其其儲氫原原理可表表示為：：Li2NH＋H2LiNH2＋LiH，下列有有關說法法正確的的是()A．Li2NH中N的化合價價是－1B．該反應應中H2既是氧化化劑又是是還原劑劑C．Li＋和H－的離子半半徑相等等D．此法儲儲氫和鋼鋼瓶儲氫氫的原理理相同解析：A項，Li2NH中N的化合價價是－3。B項，該反反應中H2一部分生生成LiNH2，一部分分生成LiH，故答案：

B2．(2009·福建理綜綜)下列類型型的反應應，一定定發(fā)生電電子轉(zhuǎn)移移的是()A．化合反反應B．分解反反應C．置換反反應D．復分解解反應解析：A項，化合反應應不一定是氧氧化還原反應應，如NH3＋HCl===NH4Cl，該反應中無無電子轉(zhuǎn)移。。B項，分解反應應不一定是氧氧化還原反應應，如CaCO3CaO＋CO2↑，該反應中無無電子轉(zhuǎn)移。。C項，置換反應應一定是氧化化還原反應，，一定發(fā)生電電子轉(zhuǎn)移。D項，復分解反反應都不是氧氧化還原反應應，無電子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。故選C。答案：C3．(2008·重慶理綜)下列做法中用用到物質(zhì)氧化化性的是()A．明礬凈化水水B．純堿除去油油污C．臭氧消