【化学】高中化学新课标(人教版)必修一优秀课件23《氧化还原反应》PPT课件(新人教版-必修1)_(PPT).ppt

新课标人教版课件系列高中化学必修必修2.3氧化还原反应教学目标教学目标 v知识目标知识目标1复习巩固初中四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应，使学生进一步了解化学反应的多种分类方法，并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围的结论。2使学生理解、掌握用化合价升降的观点和电子转移的观点分析氧化还原反应。3使学生了解与氧化还原反应相关的概念及表示方法和意义。能力目标能力目标通过“讨论式”学习方法的训练，培养学生独立思考及分析，解决问题的能力。v情感目标情感目标培养对立统一的辩证唯物主义的观点。教学重点：教学重点：v用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。教学难点：教学难点：v用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应，并能灵活运用。教学方法：教学方法：v复习旧知创设情境探索新知归纳总结练习反馈 思考：思考：下列反应属于氧化还原反应的是（下列反应属于氧化还原反应的是（）ABr+H2OHBr+HOBNH4HCO3NH3+CO2+H2OCNa2O2+2HCl H2O2+2NaClDO3+2Na+H2O2NaOH+2+O2D0-1-20化合价升高，被氧化（氧化反应）化合价升高，被氧化（氧化反应）化合价降低，被还原（还原反应）化合价降低，被还原（还原反应）一、氧化还原反应判断一、氧化还原反应判断定义定义有元素有元素化合价升降化合价升降的化学反应称为的化学反应称为氧化还原反应氧化还原反应：反应前后元素化合价发生变化（也是反应前后元素化合价发生变化（也是判断依据判断依据）。）。思考：思考：下列有关四种基本反应类型与下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是氧化还原反应关系的说法中正确的是（）A化合反应一定是氧化还原反应化合反应一定是氧化还原反应B分解反应一定不是氧化还原反应分解反应一定不是氧化还原反应C置换反应一定是氧化还原反应置换反应一定是氧化还原反应D复分解反应不一定是氧化还原反应复分解反应不一定是氧化还原反应氧化还原反应与四种基本反应类型的关系氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 C氧化还原反应化合反应分解反应分解反应置换反应复分解反应 问题问题 化合价的升降是什么原因引起的？化合价的升降是什么原因引起的？NaCl NaCl 的形成过程的形成过程化合价升降的原因：化合价升降的原因： 电子的得失电子的得失NaCl失去失去e-失去失去e-后后得到得到e-后后Na+ Cl -Cl -Na+共价化合物共价化合物HClHCl 的形成过程的形成过程化合价升降的原因化合价升降的原因：共用电子对的偏移共用电子对的偏移HClHCl 结论结论 本质定义：本质定义：有有电子转移（得失或偏移）电子转移（得失或偏移）的化学反的化学反应都是应都是氧化还原反应。氧化还原反应。氧化还原反应氧化还原反应本质本质：有有电子转移（得失或偏移）电子转移（得失或偏移） 思考思考 如何设计实验证明氧化还原反应过程中有电子转如何设计实验证明氧化还原反应过程中有电子转移移?价降低，得电子价降低，得电子( (氧化性氧化性) )( (还原性还原性) ) 价升高，失电子价升高，失电子还原剂还原剂氧化剂氧化剂相等相等相等相等二、氧化还原反应有关概念及其联系二、氧化还原反应有关概念及其联系( (氧化性氧化性) )( (还原性还原性) )探究：如何设计实验及其根据现象来判断高锰酸钾、氯气、液溴的氧化性强弱？ 氧化剂氧化剂 +还原剂还原剂 = 还原产物还原产物 +氧化产物氧化产物 氧化性：氧化剂氧化性：氧化剂氧化产物氧化产物 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H+8H2 2O O Cl2+ 2NaBr = 2NaCl + Br2 氧化性：氧化性： KMnO4 Cl2Br2KMnO4NaBr溶液溶液NaOH溶液溶液盐酸盐酸还原性：还原剂还原性：还原剂还原产物还原产物2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H+8H2 2O O +7+2-12KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H+8H2 2O O 0得得10e-失失10e-10e-氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化剂还原剂还原产物氧化产物得得 ne 失失 n e三、氧化还原反应电子转移情况双线桥法单线桥法还原剂还原剂氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物还原产物还原产物、表示方法、表示方法 n e巩固巩固分别运用双线桥法和单线桥法标出反分别运用双线桥法和单线桥法标出反应：应：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O电子转移的方向和数目。电子转移的方向和数目。6HCl+ KClO3 KCl3Cl2 + 3H2O失失6e得得6e 归中律归中律 ：同种元素不同价态间若发生氧化还同种元素不同价态间若发生氧化还原反应，元素化合价往中间靠拢而不交叉，最多变原反应，元素化合价往中间靠拢而不交叉，最多变成同一价态。成同一价态。可记忆为：归中价态只靠近不交叉可记忆为：归中价态只靠近不交叉KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O得5 e-失5 e-KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O5 e-、电子转移数目计算、电子转移数目计算思考：思考：1molNa2O2与足量与足量H2O或或CO2反应时转移反应时转移电子数目是多少？电子数目是多少？ 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2失失2e得得2e 歧化律：歧化律：同种元素同一价态的原子间发生同种元素同一价态的原子间发生氧化还原反应，若一部分原子失电子使化合价升高，氧化还原反应，若一部分原子失电子使化合价升高，必然有另一部分原子得电子使化合价降低。必然有另一部分原子得电子使化合价降低。可记忆为：歧化高低分上下可记忆为：歧化高低分上下失去电子失去电子氧化反应氧化反应还原剂氧化产物产物产物反应反应反应反应物物化合价升高化合价升高得到电子得到电子还原反应还原反应氧化剂还原产物产产物物反应反应反应物反应物化合价降低化合价降低一、氧化还原反应的概念（判断方法）（判断方法）（结合反应：（结合反应：H2CuOCuH2O判断）判断）氧化反应：元素化合价升高的反应（失去电子的反应）氧化反应：元素化合价升高的反应（失去电子的反应）还原反应：元素化合价降低的反应还原反应：元素化合价降低的反应氧化还原反应：有元素化合价发生变化的反应氧化还原反应：有元素化合价发生变化的反应还原剂：所含元素化合价升高的反应物还原剂：所含元素化合价升高的反应物氧化剂：所含元素化合价降低的反应物氧化剂：所含元素化合价降低的反应物1、定义：凡有电子转移（得失或共用电子对偏移）的反应、定义：凡有电子转移（得失或共用电子对偏移）的反应2、实质：电子转移（微观）、实质：电子转移（微观）3、特征：化合价升降（宏观）、特征：化合价升降（宏观）有元素化合价升降的反应有元素化合价升降的反应反应过程反应过程被氧化：被氧化：物质物质失去失去电子（或化合价电子（或化合价升高升高）被）被氧化，发生的是氧化反应。氧化，发生的是氧化反应。被还原：被还原：物质物质得到得到电子（或化合价电子（或化合价降低降低）被）被还原，发生的是还原反应。还原，发生的是还原反应。氧化产物：氧化产物：发生发生氧化反应氧化反应所生成的物质所生成的物质还原产物还原产物：发生发生还原反应还原反应所生成的物质所生成的物质氧化性：氧化性：物质具有得到电子的性质或具有化物质具有得到电子的性质或具有化合价降低的性质。合价降低的性质。氧化剂具有氧化性氧化剂具有氧化性。还原性：还原性：物质具有失去电子的性质或具有化物质具有失去电子的性质或具有化合价升高的性质。合价升高的性质。还原剂具有还原性还原剂具有还原性v反应实质：有电子得失或共用电子对的偏移。v表现特征：元素化合价有升降。氧化还原反应的几个基本概念：反反应应物物氧化剂氧化剂还原剂还原剂 发生还原反应发生还原反应(被还原被还原)还原产物还原产物生生成成物物(具有氧化性具有氧化性)得电子得电子(化合价降低化合价降低)(具有还原性具有还原性) 发生氧化反应发生氧化反应(被氧化被氧化)失电子失电子(化合价升高化合价升高)氧化产物氧化产物（结合反应：（结合反应：H2CuOCuH2O判断）判断）氧化剂氧化剂还原剂还原剂还原产物还原产物氧化产物氧化产物二、氧化还原反应电子转移的表示方法1。双线桥法。双线桥法2。单线桥法。单线桥法表示电子转移的两种方法1.双线桥法：失 2eCl2 + H2O = HCl + HClO失1e得 1e表示同一元素的原子或离子得失电子的结果表示同一元素的原子或离子得失电子的结果 双箭号跨过等号，从反应物指向生成物，起止为同一元素 注明失去或得到电子的总数，得或失两字不能省略。注注 意意MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O得 2e+4+2-100+1-11. 1. 双线桥双线桥a.a.标化合价标化合价 b.b.划线桥划线桥 c.c.标变化标变化标电子转移用标电子转移用a abebe- -的形式的形式。b b表示每个原子得失电子数表示每个原子得失电子数（化合价之差）（化合价之差）a a表示共有多少原子得失电子表示共有多少原子得失电子 讨论：讨论：1、双线桥法表示电子转移情况的特点、双线桥法表示电子转移情况的特点：1、箭头从反应物指向生成物，起止为同一、箭头从反应物指向生成物，起止为同一元素元素 2、箭头不代表电子转移方向、箭头不代表电子转移方向 3、电子有得必有失，电子得失总数应相等、电子有得必有失，电子得失总数应相等表示电子转移的两种方法2.单线桥法：Cl2 + H2O = HCl + HClO 表示不同种元素的原子或离子间得失电子表示不同种元素的原子或离子间得失电子的情况的情况 箭号不跨过等号，起点为失电子元素，终点为得电子元素。 只标电子转移总数，不标得与失。注注 意意2eMnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O+4+2-100+1-11eCl Cl + H2O = HCl + HClO讨论：讨论：2、单线桥法表示电子转移情况的特点、单线桥法表示电子转移情况的特点：1、箭头从还原剂指向氧化剂，起止一般、箭头从还原剂指向氧化剂，起止一般为不同元素为不同元素 2、箭头代表电子转移方向、箭头代表电子转移方向3、只标电子不标得失、只标电子不标得失 分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还原反应（标出电子转移数目、并指出氧化剂原反应（标出电子转移数目、并指出氧化剂和还原剂；被氧化的元素和被还原的元素）和还原剂；被氧化的元素和被还原的元素） 考考你考考你 Cl+H2O=HCl+HClO 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还原反应（标出电子转移数目原反应（标出电子转移数目，并指出氧化剂并指出氧化剂和还原剂；被氧化的元素和被还原的元素）和还原剂；被氧化的元素和被还原的元素）课堂巩固练习课堂巩固练习 电解电解2H2O 2H2 + O2Zn + 2HCl ZnCl2 + H2Fe2O3+ 3H2 2Fe + 3H2O2Al +Fe2O3 Al2O3 +2Fe小 结 用双线桥表示同种元素的电子得失。 双箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。双箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。注明得与失注明得与失。用单线桥表示不同种元素的电子转移。 箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素。箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素。不标得与失。不标得与失。 两种方法都应注意：箭头、箭尾一定要对准物质中的某元素。小结小结1、氧化反应和还原反应一定同时发生。2、特征和判断依据为元素化合价变化。3、本质是电子转移。4、概念：有电子转移（得失或偏移）的反应就叫做氧化还原反应5、失、升、氧得、降、还失、升、氧得、降、还失电子失电子价升价升被氧化被氧化发生氧化反应发生氧化反应得电子得电子价降价降被还原被还原发生还发生还原反应原反应（结合反应：（结合反应：H2CuOCuH2O判断）判断）1.用双线桥表示同种元素的电子得失。2.用单线桥表示不同种元素的电子转移。 Cu +Cl2 CuCl2点燃 2H2O 2H2 + O2电解Cl2 + 2 KI = 2 KCl + I2Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu1、部分氧化还原反应部分氧化还原反应 在氧化还原反应中，如果还原剂只有部分被氧在氧化还原反应中，如果还原剂只有部分被氧化、或者氧化剂只有部分被还原，这就是部分氧化、或者氧化剂只有部分被还原，这就是部分氧化还原反应化还原反应.找出氧化剂和还原剂的物质的量之比氧化剂和还原剂的物质的量之比例1、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O v例2、8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 一、氧化还原反应的类型一、氧化还原反应的类型 思考题：实验室用二氧化锰和足量的浓盐酸思考题：实验室用二氧化锰和足量的浓盐酸反应制取氯气。现有反应制取氯气。现有17.4g 17.4g 二氧化锰参加反应，二氧化锰参加反应，求求被氧化被氧化的氯化氢的质量是多少？的氯化氢的质量是多少？ MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O +Cl287(236.5) 设跟设跟 17.4g 二氧化锰二氧化锰反应，反应，被氧化被氧化的氯化氢的氯化氢的质量为的质量为 x 17.4gxx =236.517.4 87= 14.6g 解：解： 答：答：被氧化被氧化 的氯化氢的质量为的氯化氢的质量为 14.6 克。克。 注意注意只有一半的氯化氢被氧化被氧化2、歧化反应、歧化反应 同种物质中同种价态的同种元素一部分被氧化、同种物质中同种价态的同种元素一部分被氧化、一部分被还原的反应称为歧化反应（这里的一部分被还原的反应称为歧化反应（这里的“三三同同”缺一不可）缺一不可） 例例1、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 例例2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 3、归中反应归中反应不同价态的同一元素化合价可升高或降低至某一不同价态的同一元素化合价可升高或降低至某一中间价态。中间价态。同种元素不同价态之间发生氧化还原反应遵循以同种元素不同价态之间发生氧化还原反应遵循以下归中规律：下归中规律：高价低价高价低价相同中间价（注相同中间价（注“可靠拢、不交可靠拢、不交叉叉”）v分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并判断氧化产物和还原产物。数目，并判断氧化产物和还原产物。v(1)H2S+H2SO4(浓浓)=S+SO2+2H2Ov(2)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O（1）H2S+H2SO4(浓浓)=S+SO2+2H2O(A)-2+60 +4得得6e-失失6 e-H2S+H2SO4(浓浓)=S+SO2+2H2O(B)-2+60+4得得2e-失失2e-(2)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O(A)+50-1-1得得6e-KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O(B)+50-1-1失失5e-得得5e-失失6e- 反馈练习：反馈练习： 1、在、在 KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O 中，被氧化的物质和被还原的物质的物质的中，被氧化的物质和被还原的物质的物质的量之比为（量之比为（ ）。）。A、1 : 6 B、6 : 1 C、1 : 5 D、5 : 1 D、在氧化还原反应、在氧化还原反应ClKOHKCl KClO3H2O中中失电子的原子和得电子的原子个数比是（）失电子的原子和得电子的原子个数比是（）5:1、1:5、1:1、3:1B、在氧化还原反应，、在氧化还原反应，3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl的反应中被氧化的氨的反应中被氧化的氨与没被氧化的氨分子个数比是（）与没被氧化的氨分子个数比是（）1:6、6:1、3:1 、1:3D二二.氧化性、还原性及其强弱的比较氧化性、还原性及其强弱的比较(1)依据元素的化合价判断依据元素的化合价判断（同种元素）（同种元素）元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性。规律规律：高价氧化低价还，中间价态两边转：高价氧化低价还，中间价态两边转在在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl-等等离子或原子中，只有还原性的是：离子或原子中，只有还原性的是：，只有的氧化性是只有的氧化性是，既有氧，既有氧化性又有还原性的是化性又有还原性的是。S2-、Cl-Fe3+、Al3+、H+Fe2+、S、C判断氧化剂、还原剂强弱应注意判断氧化剂、还原剂强弱应注意:v物质越易得电子或失电子，它们的氧化性或还物质越易得电子或失电子，它们的氧化性或还原性越强。例如，非金属越活泼，得电子能力原性越强。例如，非金属越活泼，得电子能力越强，则氧化性越强；金属越活泼，失电子能越强，则氧化性越强；金属越活泼，失电子能力越强，则还原性越强。力越强，则还原性越强。v注意：物质氧化性或还原性的强弱与它得失电注意：物质氧化性或还原性的强弱与它得失电子的多少无关子的多少无关,但与它得失电子的难易程度有但与它得失电子的难易程度有关。例如，钠原子在反应中失一个电子，镁原关。例如，钠原子在反应中失一个电子，镁原子在反应中失两个电子，但钠原子比镁原子易子在反应中失两个电子，但钠原子比镁原子易失电子，故钠的还原强。失电子，故钠的还原强。(2)依据金属活动性顺序表依据金属活动性顺序表单质还原性减弱单质还原性减弱对应的阳离子的氧化性增强。对应的阳离子的氧化性增强。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 单质还原性减弱单质还原性减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Ag+对应的阳离子的氧化性增强对应的阳离子的氧化性增强失电子难的物质失电子难的物质,得电子一定容易得电子一定容易?思考思考:（3）、在氧化还原反应中比较）、在氧化还原反应中比较氧化剂氧化剂+还原剂还原剂=还原产物还原产物+氧化产物氧化产物氧化性氧化性：氧化剂：氧化剂氧化产物氧化产物还原性还原性：还原剂：还原剂还原产物还原产物已知：已知：2FeCl3+2Kl=2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是（小的顺序是（）(A)Fe3+Cl2I2(B)Cl2Fe3+I2(C)I2Cl2Fe3+(D)Cl2I2Fe3+B三、氧化还原反应的计算三、氧化还原反应的计算即：电子得失电子守恒即：电子得失电子守恒电子守恒规律：电子守恒规律：还原剂失还原剂失电子总数电子总数=氧化剂得氧化剂得电子总数电子总数四、氧化还原反应的运用四、氧化还原反应的运用1、制备某些物质、制备某些物质实验室制备氧气、氢气等。实验室制备氧气、氢气等。工业上用还原剂冶炼金属。工业上用还原剂冶炼金属。2、用强氧化剂、用强氧化剂Cl2、ClO2等进行小型水厂、游泳池水、等进行小型水厂、游泳池水、医院污水、工业污水的处理，即利用强氧化剂进行消毒、医院污水、工业污水的处理，即利用强氧化剂进行消毒、杀菌。杀菌。3、燃料的燃烧，提供热能等。、燃料的燃烧，提供热能等。4、化学电源的研制、开发及合理利用。、化学电源的研制、开发及合理利用。5、电镀以防止金属的腐蚀。、电镀以防止金属的腐蚀。另外有些氧化还原反应会对人类带来危害，例如：易燃物另外有些氧化还原反应会对人类带来危害，例如：易燃物的自燃、食品的腐败、钢铁的锈蚀等。我们运用化学知识的自燃、食品的腐败、钢铁的锈蚀等。我们运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。2、G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下转化关系（未配平）：转化关系（未配平）：(1)GQ+NaCl(2)Q+H20X+H2(3)Y+NaOHG+Q+H2O(4)Z+NaOHQ+X+H2O这这5种化合物中氯化物的化合价由低到高的顺序为种化合物中氯化物的化合价由低到高的顺序为()A.GQZYXB.GYQZXC.GYZQXD.ZXGYQ电解电解B3、综合题：标出反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O的电子转移情况。 _是氧化剂，_是还原剂 _ 元素被氧化 ， _元素被还原，_是氧化产物， _是还原产物， 氧化产物与还原产物分子个数之比为_，被氧化与未被氧化的的HCl质量之比为_，电子转移的总数为_，若有7.3g被氧化，产生的Cl2质量为_g。写出该反应的离子方程式KMnO4HCl氯锰MnCl2：10e.Cl2