2022年高中化学-第三节-氧化还原反应第2课时教案-新人教版必修1 .pdf

1 第三节氧化复原反应第 2 课时课时教案备选例题例 1以下反应属于氧化复原反应，但水既不作氧化剂也不作复原剂的是( ) AO BO NO CCaO O D 2Na O 2NaOH 解析： 属于氧化复原反应的是B和 D，而 B 中氧化剂和复原剂都是，D中水作氧化剂，故答案选B。答案： B 例 2氢化钠 (NaH)是一种生氢剂，可发生反应：NaH ONaOH ，对这一反应的描述正确的选项是 ( ) ANaH是氧化剂 B生成 1 mol 转移 2 mol 电子CNaOH 是复原产物 D氧化产物和复原产物的质量比是1 1 解析： 标出反应情况：再由各反应物及生成物价态可知，NaH中的氢由反应前的1 价升为反应后中的 0 价， 化合价升高，被氧化， 相应生成物为氧化产物，O中的一个氢由反应前的1 价变为反应后中的 0 价，化合价降低，被复原，相应生成物为复原产物。从图示很明显看出生成1 mol 应转移 1 mol 电子。答案： D 例 3已知Cl 判断以下物质的复原性从强到弱的顺序是( ) A BCl 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页2 C D解析： 此题考查氧化复原反应的基本规律。在反应中复原性为：( 复原剂( 复原产物 ) ，在反应中复原性：( 复原剂Cl( 复原产物 )，故选 B。答案： B 例 4根据硫元素的化合价判断，以下物质中的硫元素一定不能表现氧化性的是( ) AS BS C D解析： 当物质所含元素处于最高价时，化合价只能降低，即该元素只具有氧化性；处于最低价时，化合价只能升高，即元素只具有复原性；假设处于中间价态时，化合价既能升高，又能降低，即元素既具有复原性又具有氧化性。A中硫元素的化合价显-2 价，处于最低价态，只具有复原性，不能表现氧化性。答案： A 课时练案备选习题1. 以下关于氧化复原反应的表达中正确的选项是答案： C 解析： 此题考查氧化复原反应相关概念的判断。失去电子的反应为氧化反应，A 错；含有氧元素的物质不一定是氧化剂，也有可能是复原剂，如O，B错；氧化复原反应要遵循得失电子数相等， C对；氧化剂和复原剂可能是同一种物质，如在反应O HCl+HClO中，氧化剂和复原剂都是。2. 在以下变化中，需要加入合适的复原剂才能实现的是( ) AHCl BCO C D答案： C 解析： 加入复原剂，发生复原反应，物质所含元素的化合价要降低，符合条件的只有C 。3. 已知 X和 Y是两种单质， 它们之间的反应是X Y。 现有以下表达， 正确的选项是( ) X被氧化X是氧化剂是复原产物具有氧化性具有复原性Y单质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页3 氧化性比氧化性强A B C D答案： C 解析： 此反应中， X作复原剂，被氧化，Y作氧化剂，被复原；是氧化产物，是复原产物；为高价态，具有氧化性，为低价态，具有复原性；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，复原剂的复原性大于复原产物的复原性，可得出：氧化性：Y。4. 在一定条件下，和可发生如下反应：O ， 从而可知在中，元素R的化合价是 ( ) A 4 价 B 5 价 C 6 价 D 7 价答案： B 解析： 所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒，对于氧化复原型的离子反应，还遵循得失电子守恒。可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。方法 1：根据电荷守恒有n12121，n 1。设元素 R在中的化合价为x，则x+ 2 3 1，x 5。方法 2：设元素R 在中的化合价为x。根据氧化复原反应中，得失电子守恒有(7 x) 10 ( 1) 2，解得x 5。5. 假设司机酒后驾车，可通过对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：( 红色 )OH ( 绿色 ) CHO O 被检验的气体成分是_，上述反应中的氧化剂是_，1 mol氧化剂完全反应得到_mol 电子。答案：OH 3 解析： 交警利用该氧化复原反应前后颜色的变化，来检验司机是否酒后驾车，故被检验的气体为OH ，氧化剂 (Cr 化合价： 6 价 3 价) 是。当 1 mol 完全反应时，得到3 mol 电子。其他课本、教参中的优秀题目1. 鲁科版必修1试分析有关物质在化学反应中的应用。1以下反应中，盐酸既表现出酸性又表现出氧化性的是+4HCl( 浓)O AgCl精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页4 C.Zn+2HCl(2) 在以下三个反应中：+2NaOH O S 3SO O+2HCl 二氧化硫所起的作用答案：1C 2B 解析：1A中生成和O ，盐酸表现出酸性；生成，盐酸中 Cl 元素由 1 价变为 0 价，盐酸表现出复原性。B不是氧化复原反应。C中生成氯化锌，盐酸表现出酸性；生成氢气，HCl 中 H元素由1 价变为 0 价，盐酸表现出氧化性。D中 HCl 表现出氧化性和复原性，没有盐生成，没有表现出酸性。2为非氧化复原反应，是反应物，既不是氧化剂，也不是复原剂。中变为 S，S 元素化合价降低，是氧化剂。中变为，S元素化合价升高，是复原剂。2. 鲁科版必修1实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：+4HCl(浓 )O 1该反应属于氧化复原反应吗？如果属于氧化复原反应，指出其中的氧化剂和复原剂；如果不属于氧化复原反应，说明理由。2取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气在标准状况下的体积为11.2 L 。计算参加反应的HCl 的物质的量，以及反应中被氧化的HCl 的物质的量。答案：1属于。是氧化剂， HCl 是复原剂。22 mol 、1 mol 解析：1根据元素化合价变化可判断。2根据其化学方程式可知：标准状况下，每生成 22.4 L ，有 4 mol HCl参加反应，但只有2 mol HCl被氧化。因此，当有11.2 L 生成时，被氧化的HCl 为 1 mol ，参加反应的HCl 为 2 mol 。3. 苏教版必修1请指出以下氧化复原反应中化合价发生变化的元素，分析电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、复原剂。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页5 +Cu +3CO+4HCl( 浓)O 答案：1变价元素： Zn 和 Cu 氧化剂：复原剂： Zn 转移电子数：2变价元素： Fe 和 C 氧化剂：复原剂： CO 转移电子数：3变价元素： Mn和 Cl 氧化剂：复原剂： HCl 转移电子数：解析：中 Cu元素由 +2 价变为 0 价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂； Zn 由 0价变为 +2 价，化合价升高，表现复原性，做复原剂；反应方程式中Zn 一共升高了2 价，即转移2 个电子。中 Fe 元素由 +3 价变为 0 价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂； CO中的 C由+2价变为 +4 价，化合价升高，表现复原性，做复原剂；反应方程式中Fe 元素一共升高了6 价，即转移6个电子。3盐酸中 Cl 元素由 1 价变为 0 价，化合价升高，表现复原性，盐酸做复原剂；中的 Mn由+4 价变为 +2 价，化合价降低，表现氧化性，做氧化剂；反应方程式中Mn元素一共降低了2 价，即转移 2 个电子。4. 苏教版必修1以下制取单质的反应中，化合物作复原剂的是答案： D 解析： A、B、C中分别是Zn、C做复原剂，它们都是单质；D中是 NaBr 做复原剂，是化合物。5. 苏教版必修1氮化铝 AlN具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：+3C2AlN+3CO (1) 在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。2在该反应中，氧化剂是，复原剂是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页6 答案： C 解析： 上述反应中， N元素由 0 价变为 -3 价，化合价降低，是氧化剂； C由 0 价变为 +2 价，化合价升高，表现复原性，做复原剂。1. 氧化复原反应在生活中应用的实例鲁科版教参1使皮肤白皙的学问：皮肤的颜色是健美的重要标志。皮肤的黑白与皮肤中黑色素的多少有关。饮食的调整能减少黑色素的合成，有助于黑皮肤变白。多摄入富含维生素C的食物。化学实验证明，黑色素形成的一系列反应多为氧化反应，但当加入维生素 C具有复原性时，则可阻断黑色素的形成。因此，应多吃富含维生素C的食物，如酸枣、番茄、猕猴桃、柑橘、新鲜绿叶蔬菜等。多摄入富含维生素E的食物。现代科学研究证明，维生素E在人体内是一种抗氧化剂，特别是脂肪的抗氧化剂，能抑制不饱和脂肪酸及其他一些不稳定化合物的过氧化。而人体内的脂褐素是不饱和脂肪酸的过氧化物。维生素E则具有抑制它们的过氧化作用，从而有效地抵抗了脂褐素在皮肤上的沉积，使皮肤保持白皙。富含维生素E的食物有卷心菜、菜花、芝麻、葵花子、菜子油等。2头发中的化学：毛发主要由角蛋白组成，水解后可得到胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甘氨酸、酪氨酸等多种氨基酸。由这些氨基酸组成的角蛋白中的多肽链通过范德华力、氢键、盐键、二硫键连接成交联的结构，而其中的二硫键是毛发多肽链之间的重要连接形式。胱氨酸分子在位置上，既有, 又存在着 COOH。由于二硫键可将两条多肽链连接在一起，因此毛发中的多肽链都是两两相连于一个网状结构内。二硫键非常坚固，只有通过化学变化才能打开，它对头发的变形起着重要的作用。尽管毛发的角蛋白属于长线形的、不溶于水的纤维蛋白，它们的化学性质不活泼，但毛发对沸水、酸、碱、氧化剂和复原剂还是比较敏感的，在一定条件下与这些物质接触后能发生氧化反应和复原反应，使头发损伤和改变头发的化学性质。这也是人们配制护发和美发用品的化学理论基础。氧化反应头发中的黑色素可被某些氧化剂氧化而破坏，生成一种无色的新物质。依靠这个反应，可将头发漂白，常用的氧化剂为过氧化氢。为迅速而有效地漂白头发，可在过氧化氢中加入一些氨水作为催化剂，同时使用热风或热蒸汽也可加速黑色素的氧化过程。使用过氧化氢作为氧化剂的最大好处就精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页7 是反应产物是水，因而不会造成任何伤害。复原反应毛发中的二硫键很容易被复原剂破坏。常用的复原剂有巯基乙酸COOH 及其盐化学冷烫剂的主要成分 。 它们能向角蛋白分子提供氢原子，使胱氨酸中二硫键的两个硫原子各与一个氢原子结合， 形成两个巯基 SH ，从而使一个胱氨酸被复原为两个半胱氨酸，头发从刚韧状态变成软化状态，并随卷发器弯曲变形，相互错开的半胱氨酸上巯基基团再经过氧化剂在冷烫药水中称为中和剂的氧化作用，又重新组合成新的二硫键。于是，头发又恢复为原来一定程度的刚韧性，同时也保留持久的波纹状态。这也是化学卷发或被称为“冷烫”的反应原理，可用如下表示：化学方程式：胱氨酸分子中二硫键的断裂：新的二硫键的重新组合：2. 判断氧化复原反应产物的一般规则鲁科版教参反应物浓度对产物的影响氧化复原反应的产物，在一些反应中相当程度地与反应物浓度有关。例如，硝酸参与的反应，它的复原产物常见的有、NO 、形成等。在这些反应中，复原产物主要为哪一种，硝酸的浓度起着很大的作用。一般来说，硝酸越稀，氮元素的化合价降低得就越多，它被复原的程度就越大；硝酸越浓，氮元素的化合价降低得就越少，它被复原的程度就越小需要强调指出的是并非硝酸越稀氧化性越强。一般来说，硝酸与复原剂作用，浓硝酸的复原产物主要是,6 mol的稀硝酸复原产物主要是NO ，极稀硝酸浓度小于2 mol 的复原产物主要是。当然，硝酸被复原的产物还与复原剂的性质有关。如果复原剂是金属，该金属越活泼，则硝酸中氮元素的化合价降得越低。又如，硫酸与较活泼金属的反应，用浓硫酸时，其被复原成；用稀硫酸时，则氢离子是氧化剂。温度对反应产物的影响同一氧化复原反应，它的产物也经常因反应环境温度的高低而不同。例如，和两种单质，当与强碱反应时，它的产物便取决于强碱溶液的温度：常温或低温时，产物为次卤酸盐和卤化物；加热时，则生成卤酸盐及卤化物。催化剂对反应产物的影响催化剂对氧化复原反应产物也有较大影响，如氨气与氧气的反应，其氧化产物是氮气还是一氧化氮取决于有无催化剂。假设没有催化剂，氨在氧气中燃烧的氧化产物是氮气；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页8 如果有催化剂存在，氨就被氧化成一氧化氮。反应物间的用量对氧化复原产物的影响在气相或气固相反应中，反应物的用量对氧化复原反应产物的影响也是一个重要因素。例如，硫化氢气体与氧气反应，氧气不足，硫化氢不能充分燃烧生成单质硫；氧气充足，则燃烧产物是二氧化硫。又如，红磷在不充足的氯气中燃烧则生成三氯化磷，而在过量氯气中燃烧则生成五氯化磷。溶液的酸碱性对氧化复原反应产物的影响相同的反应物因溶液的酸碱性不同，则氧化复原产物大不一样。这一点主要对含氧酸及含氧酸盐参与的氧化复原反应的产物的影响尤为显著。例如，高锰酸钾是一种常见的氧化剂，它在酸性、中性及碱性介质中氧化亚硫酸钠的反应产物分别是、及。根据上述条件对氧化复原反应的影响可知，氧化复原反应的产物并非一成不变，许多相同反应物的反应，因其反应条件不同产物也不同。因此，判断氧化复原产物时，应充分考虑反应条件对反应产物的影响这一重要因素；否则，将导致得出错误的结论。3. 氧化复原反应在工业生产、科学技术和日常生活中的意义人教版教参在这里，只能对氧化复原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化复原反应从矿石中提炼而得到的。如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用复原的方法；制备贵重金属常用湿法复原，等等。许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化复原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化复原反应。在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化复原反应。施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氮，转化为S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化复原反应。土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化复原反应的进行。我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化复原反应，否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。人和动物通过呼吸作用吸入氧气，在体内把葡萄糖氧化为二氧化碳和水，同时放出能量，并把能量转变为存在于三磷酸腺苷ATP 的高能磷酸键的化学能。这种化学能再供应人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供应人们生活和生产所必需的大量的能。由此可见，在许多领域里都涉及到氧化复原反应，引导学生学习和逐步掌握氧化复原反应对于他们精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页9 今后参加生产、走向社会等都是有意义的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页