高一化学 氧化剂和还原剂 教案

高一化学 钠的重要物质 教案

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高一化学 氧化剂和还原剂 教案

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     物质表现还原性。((2)还原剂：在氧化还原反应中，失去电子(或电子对偏离)的)

生成物(2)还原产物：反应物中的某元素发生还原反应所对应的生成物。((1)氧化产物：反应物中的某元素发生氧化反应所对应的生成物。)

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？

【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＋Cu^2＋===Cu＋Zn^2＋

[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。

【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：①2Fe^3＋＋2I^－===2Fe^2＋＋I₂，②Br₂＋2Fe^2＋===2Br^－＋2Fe^3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(  )

A．Br^－、Fe^2＋、I^－    B．I^－、Fe^2＋、Br^－

C．Br^－、I^－、Fe^2＋   D．Fe^2＋、I^－、Br^－

高一化学 氧化还原反应 教案

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【解析】 反应①中还原剂是I^－，还原产物是Fe^2＋，故还原性：I^－＞Fe^2＋；反应②中还原剂是Fe^2＋，还原产物是Br^－，故还原性：Fe^2＋＞Br^－，所以还原性从强到弱的顺序为I^－＞Fe^2＋＞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、Cl_2,1∶1。

(2)已知Cl₂、FeCl₃、I₂的氧化性依次减弱，则在含等物质的量的Fe^2＋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^－＞Fe^2＋＞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，

b．2FeCl₂＋Cl₂===2FeCl₃，

c．2KMnO₄＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl₂＋8H₂O＋5Cl₂↑

①Fe^3＋、I₂、Cl₂、MnO4(－)的氧化性由强到弱的顺序为________________。

②若某溶液中有Fe^2＋、I^－、Cl^－共存，要将I^－氧化除去而不氧化Fe^2＋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Fe^3＋、I₂、Cl₂、MnO4(－)的氧化性由强到弱的顺序为MnO4(－)>Cl₂>Fe^3＋>I₂。

②由a、b、c反应可知，还原性I^－>Fe^2＋>Cl^－，要将I^－氧化，而Fe^2＋与Cl^－不被氧化，应选择只能氧化I^－的氧化剂FeCl₃，故选C。

【答案】 ①MnO4(－)>Cl₂>Fe^3＋>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

Na₂SO₃失2e－(――→)Na₂SO₄，失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 mol/L×2；

K₂Cr₂O₇得2×(6－x)e－(――→)2Cr，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)MnO4(－)＋Cl^－＋H^＋===Mn^2＋＋Cl₂↑＋H₂O

【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)。

 

高一化学 物质的量在化学实验中的应用 教案

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