人教版高中化學必修一 氧化劑和還原劑 氧化還原反應

第一章物質及其變化第三節(jié)氧化還原反應第2課時氧化劑和還原劑

自主預習探新知失去電子(或電子對偏離)得到電子(或電子對偏向)COO2H2失電子能力得電子核心突破攻重難物質氧化性、還原性強弱的比較氧化還原反應的基本規(guī)律當堂達標提素養(yǎng)Thankyouforwatching!第2課時氧化劑和還原劑

一、氧化劑和還原劑1.含義及關系2.常見的氧化劑和還原劑分類實例常見氧化劑活潑的非金屬單質_______、S某些陽離子H+、Ag+、Fe3+、Cu2+含較高價態(tài)元素的物質某些含氧化合物MnO2、NO2、H2O2、Na2O2氧化性酸_____________某些鹽____________、KClO3Cl2、O2濃硫酸、硝酸KMnO4、FeCl3分類實例常見還原劑活潑金屬單質___________、Na、Mg非金屬單質_____、P含較低價態(tài)元素的物質某些氧化物___、SO2還原性酸HCl、H2S某些鹽KI、Na2S、FeCl2Al、Zn、FeH2、CCO【想一想】(1)非金屬單質在氧化還原反應中作反應物時一定是氧化劑嗎?為什么?提示:不一定。非金屬單質在氧化還原反應中,可能作氧化劑,如Cl2、O2,也可能作還原劑,如C、H2。(2)金屬單質在氧化還原反應中作反應物時一定是還原劑嗎?為什么?提示:是。金屬無負價,在氧化還原反應中作反應物時一定是失電子,化合價升高,作還原劑。3.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物(1)氧化產(chǎn)物:還原劑被氧化生成的物質。(2)還原產(chǎn)物:氧化劑被還原生成的物質?！厩榫场に伎肌客醢彩对S行示德逢》雷蟠電掣云滔滔,夜半載雨輸亭皋。旱禾秀發(fā)埋牛尻,豆死更蘇肥莢毛。這幾句詩實際上說的是“雷雨利莊稼”。電閃雷鳴時會發(fā)生如下反應:①N2+O22NO②2NO+O2====2NO2③3NO2+H2O====2HNO3+NO分析三個反應是否為氧化還原反應,并說明原因。是氧化還原反應的,指出反應的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。提示:三個反應都是氧化還原反應。反應①:氧化劑O2,還原劑N2,NO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物;反應②:氧化劑O2,還原劑NO,NO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物;反應③:NO2既是氧化劑又是還原劑,HNO3是氧化產(chǎn)物,NO是還原產(chǎn)物。4.氧化性和還原性(1)氧化性和還原性(2)基本概念的關系:【巧判斷】(1)金屬陽離子只具有氧化性,不具有還原性。 (

)提示:×。金屬陽離子處于中間價態(tài)如Fe2+,既有氧化性又有還原性。(2)金屬元素的原子失去電子的數(shù)目越多,該金屬的還原性越強。 (

)提示:×。金屬的還原性強弱與失電子難易程度有關,與數(shù)目無關,如K失去1個電子變?yōu)镵+,Mg失去2個電子變?yōu)镸g2+,Mg比K失電子多,但還原性K>Mg。(3)元素處于最高價時,該物質一定具有強氧化性。(

)提示:×。鉀元素的+1價為最高價,但K+氧化性很弱。二、生產(chǎn)、生活中的氧化還原反應【情境·思考】近年來,醫(yī)療美容機構數(shù)量日漸增多。由于各機構水平參差不齊和執(zhí)業(yè)醫(yī)生魚龍混雜,醫(yī)療美容糾紛日益增多,不法分子把有毒的H3AsO3用作脫毛劑坑害顧客。在濃鹽酸中,H3AsO3與SnCl2反應的離子方程式為3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+====2As+3+6M。(1)上述反應方程式中M是什么物質?提示:由原子守恒可知M為H2O。(2)上述反應是否屬于氧化還原反應?如果是,請指出反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。提示:反應中As的化合價降低,Sn的化合價升高,屬于氧化還原反應;由反應中元素化合價變化知H3AsO3是氧化劑,As為還原產(chǎn)物,SnCl2為還原劑,是氧化產(chǎn)物。知識點物質氧化性、還原性強弱的比較【重點釋疑】

(1)根據(jù)氧化還原反應的方向判斷氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性:還原劑>還原產(chǎn)物(2)根據(jù)元素的活動性順序比較(3)根據(jù)反應條件來判斷當不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應時,反應越易進行,則對應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:①MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氧化性:KMnO4>MnO2。②Na、Mg、Al單質與H2O反應情況如下,Na與冷水劇烈反應,Mg加熱才反應,Al加熱條件下也難反應,故還原性:Na>Mg>Al。(4)根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷同一物質在相同條件下,被不同氧化劑氧化的程度越大,氧化劑的氧化性越強。例如:2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS氧化性:Cl2>S。判斷還原劑還原性的原理類似。

【思考·討論】

(1)氧化性越強,得電子數(shù)目越多;還原性越強,失電子數(shù)目越多,這種說法對嗎?請舉例說明原因。提示:不對。氧化性Cl2>S,但二者與Fe反應時,Cl2中每個Cl得到一個電子將鐵氧化為FeCl3,S得到兩個電子將Fe氧化為FeS;還原性Na>Fe,但發(fā)生反應時Na失去一個電子。(2)同一元素不同價態(tài)的化合物中,是否元素的化合價越高,物質的氧化性越強?請舉例說明。提示:不是。一般物質中元素的化合價越高,其氧化性越強,但是有些物質卻不一定,如HClO4中氯為+7價,高于HClO中的+1價,但HClO4的氧化性卻弱于HClO的,因為物質的氧化性強弱不僅與化合價高低有關,而且與物質本身的穩(wěn)定性有關。【案例示范】【典例】已知下列三個反應在同溫、同濃度的情況下進行。下列結論正確的是 (

)①2W-+X2====2X-+W2②2Y-+W2====2W-+Y2③2X-+Z2====2Z-+X2A.還原性:X->Y-B.在Y-、X-、W-、Z-中以Z-的還原性為最強C.氧化性:Z2>W2D.反應2Z-+Y2====2Y-+Z2能發(fā)生【思維建模】解答有關氧化劑、還原劑強弱比較題目的思維流程如下:【解析】選C。在氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,由此得出三個反應中有關微粒的氧化性、還原性強弱:①中氧化性X2>W2,還原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,還原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,還原性X->Z-,所以Y-的還原性最強,D中反應不能發(fā)生?！灸割}追問】(1)向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否發(fā)生反應?提示:根據(jù)氧化性強弱:Z2>X2>W2>Y2可知,Y2與Z-和X-不能反應。(2)向含有W-和X-的溶液中通入少量Z2,寫出發(fā)生反應的離子方程式。提示:還原性W->X-,通入少量Z2,只有W-發(fā)生反應,離子方程式為2W-+Z2====2Z-+W2。

【遷移·應用】1.(2019·南京高一檢測)根據(jù)離子方程式:(1)2Fe3++2I-====2Fe2++I2;(2)Br2+2Fe2+====2Br-+2Fe3+,可判斷離子的還原性從強到弱的順序是 (

)A.Br-、Fe2+、I-

B.I-、Fe2+、Br-C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-【解析】選B。根據(jù)同一氧化還原反應中,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物進行判斷。(1)中,還原性:I->Fe2+,(2)中,還原性:Fe2+>Br-。2.(2019·淮北高一檢測)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。下列反應的化學方程式不正確的是 (

)A.3Cl2+6FeI2====2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2====FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl====2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-====2Fe2++I2【解析】選A。結合題給信息:氧化性強弱順序Co2O3>Cl2>FeCl3>I2,可推知還原性強弱順序I->Fe2+>Cl->Co2+,然后根據(jù)氧化劑先氧化強還原劑的規(guī)律,知A選項中Cl2應該先氧化I-后氧化Fe2+,所以A選項錯誤。【補償訓練】1.在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是_____________,只有還原性的是____________,既有氧化性又有還原性的是______________。【解析】最高價態(tài)只有氧化性,最低價態(tài)只有還原性,中間價態(tài)既有氧化性又有還原性。答案:Fe3+、Mg2+、H+

S2-、I-

Fe2+、S2.在下列反應中:①2Na+2H2O====2NaOH+H2↑②2F2+2H2O====4HF+O2③Cl2+H2O====HCl+HClO④C+H2O(g)CO+H2⑤CaO+H2O====Ca(OH)2⑥2H2O2H2↑+O2↑試從氧化還原的角度,回答下列問題:(1)水只作氧化劑的是________。(2)水只作還原劑的是________。(3)水既不作氧化劑又不作還原劑的是________?！窘馕觥克袣湓鼗蟽r降低生成氫氣,則水作氧化劑,水中氧元素化合價升高生成氧氣,則水作還原劑。答案:(1)①④

(2)②

(3)③⑤

3.金屬鈦具有許多優(yōu)異的性能,是航空、軍工、電力等領域的必需材料。金紅石[主要成分為二氧化鈦(TiO2)]是地殼中鈦礦石中的一種。目前,大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法是第一步,讓金紅石、碳單質在高溫下與氯氣反應,制得四氯化鈦(TiCl4);第二步,在氬氣氛圍中加熱,使金屬鎂與四氯化鈦反應制得金屬鈦。(1)制備金屬鈦的兩步反應是否屬于氧化還原反應?若屬于氧化還原反應,氧化劑、還原劑分別是什么?提示:第一步:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,C、Cl的化合價分別升高和降低,C為還原劑,Cl2為氧化劑,屬于氧化還原反應;第二步:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,Mg、Ti的化合價分別升高和降低,Mg為還原劑,TiCl4為氧化劑,屬于氧化還原反應。(2)試比較Cl2、TiCl4、Ti三種物質氧化性的大小。提示:由第一步反應知氧化性:Cl2>TiCl4