氧化剂和还原剂课件ppt.pptx

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1、氧化剂和还原剂 一、氧化剂和还原剂一、氧化剂和还原剂1.1.含义及关系含义及关系2.2.常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂和还原剂分类分类实例实例常见常见氧化剂氧化剂活泼的非金属单质活泼的非金属单质_、S S某些阳离子某些阳离子H H+、AgAg+、FeFe3+3+、CuCu2+2+含较高含较高价态元价态元素的素的物质物质某些含氧某些含氧化合物化合物MnOMnO2 2、NONO2 2、H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2氧化性酸氧化性酸_某些盐某些盐_、KClOKClO3 3ClCl2 2、O O2 2浓硫酸、硝酸浓硫酸、硝酸KMnOKMnO4 4、FeClFeCl3 3分类分类

2、实例实例常见常见还原剂还原剂活泼金属单质活泼金属单质_、NaNa、MgMg非金属单质非金属单质_、P P含较低含较低价态元价态元素的素的物质物质某些氧化物某些氧化物_、SOSO2 2还原性酸还原性酸HClHCl、H H2 2S S某些盐某些盐KIKI、NaNa2 2S S、FeClFeCl2 2AlAl、ZnZn、FeFeH H2 2、C CCOCO 【想一想想一想】(1)(1)非金属单质在氧化还原反应中作反应非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗物时一定是氧化剂吗?为什么为什么?提示提示:不一定。非金属单质在氧化还原反应中不一定。非金属单质在氧化还原反应中,可能作可能作氧化剂氧化

3、剂,如如ClCl2 2、O O2 2,也可能作还原剂也可能作还原剂,如如C C、H H2 2。(2)(2)金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是还原金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是还原剂吗剂吗?为什么为什么?提示提示:是。金属无负价是。金属无负价,在氧化还原反应中作反应物时在氧化还原反应中作反应物时一定是失电子一定是失电子,化合价升高化合价升高,作还原剂。作还原剂。3.3.氧化产物和还原产物氧化产物和还原产物(1)(1)氧化产物氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。还原剂被氧化生成的物质。(2)(2)还原产物还原产物:氧化剂被还原生成的物质。氧化剂被还原生成的物质。【情境情境思考思考】王

4、安石王安石元丰行示德逢元丰行示德逢雷蟠电掣云滔滔雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋。夜半载雨输亭皋。旱禾秀发埋牛尻旱禾秀发埋牛尻,豆死更苏肥荚毛。豆死更苏肥荚毛。这几句诗实际上说的是这几句诗实际上说的是“雷雨利庄稼雷雨利庄稼”。电闪雷鸣时会发生如下反应电闪雷鸣时会发生如下反应:NN2 2+O+O2 2 2NO 2NO2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO分析三个反应是否为氧化还原反应分析三个反应是否为氧化还原反应,并说明原因。是氧并说明原因。是氧化还原反应的化还原反应的,指出反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、指出反应

5、的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。还原产物。提示提示:三个反应都是氧化还原反应。反应三个反应都是氧化还原反应。反应:氧化剂氧化剂O O2 2,还原剂还原剂N N2 2,NO,NO既是氧化产物又是还原产物既是氧化产物又是还原产物;反应反应:氧化氧化剂剂O O2 2,还原剂还原剂NO,NONO,NO2 2既是氧化产物又是还原产物既是氧化产物又是还原产物;反应反应:NO:NO2 2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂,HNO,HNO3 3是氧化产物是氧化产物,NO,NO是还是还原产物。原产物。4.4.氧化性和还原性氧化性和还原性(1)(1)氧化性和还原性氧化性和还原性(2)(2)基本概念的关

6、系基本概念的关系:【巧判断巧判断】(1)(1)金属阳离子只具有氧化性金属阳离子只具有氧化性,不具有还原性。不具有还原性。()提示提示:。金属阳离子处于中间价态如。金属阳离子处于中间价态如FeFe2+2+,既有氧化性既有氧化性又有还原性。又有还原性。(2)(2)金属元素的原子失去电子的数目越多金属元素的原子失去电子的数目越多,该金属的还该金属的还原性越强。原性越强。()提示提示:。金属的还原性强弱与失电子难易程度有关。金属的还原性强弱与失电子难易程度有关,与数目无关与数目无关,如如K K失去失去1 1个电子变为个电子变为K K+,Mg,Mg失去失去2 2个电子变个电子变为为MgMg2+2+,Mg

7、,Mg比比K K失电子多失电子多,但还原性但还原性KMgKMg。(3)(3)元素处于最高价时元素处于最高价时,该物质一定具有强氧化性。该物质一定具有强氧化性。()提示提示:。钾元素的。钾元素的+1+1价为最高价价为最高价,但但K K+氧化性很弱。氧化性很弱。二、生产、生活中的氧化还原反应二、生产、生活中的氧化还原反应【情境情境思考思考】近年来近年来,医疗美容机构数量日渐增多。医疗美容机构数量日渐增多。由于各机构水平参差不齐和执业医生鱼龙混杂由于各机构水平参差不齐和执业医生鱼龙混杂,医疗美医疗美容纠纷日益增多容纠纷日益增多,不法分子把有毒的不法分子把有毒的H H3 3AsOAsO3 3用作脱毛剂

8、用作脱毛剂坑害顾客。坑害顾客。在浓盐酸中在浓盐酸中,H,H3 3AsOAsO3 3与与SnCl2SnCl2反应的离子方程式为反应的离子方程式为3SnCl3SnCl2 2+12Cl+12Cl-+2H+2H3 3AsOAsO3 3+6H+6H+=2As+3 +6M=2As+3 +6M。(1)(1)上述反应方程式中上述反应方程式中M M是什么物质是什么物质?提示提示:由原子守恒可知由原子守恒可知M M为为H H2 2O O。(2)(2)上述反应是否属于氧化还原反应上述反应是否属于氧化还原反应?如果是如果是,请指出反请指出反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原

9、产物。提示提示:反应中反应中AsAs的化合价降低的化合价降低,Sn,Sn的化合价升高的化合价升高,属于氧属于氧化还原反应化还原反应;由反应中元素化合价变化知由反应中元素化合价变化知H H3 3AsOAsO3 3是氧化是氧化剂剂,As,As为还原产物为还原产物,SnCl,SnCl2 2为还原剂为还原剂,是氧化产物。是氧化产物。知识点物质氧化性、还原性强弱的比较知识点物质氧化性、还原性强弱的比较【重点释疑重点释疑】(1)(1)根据氧化还原反应的方向判断根据氧化还原反应的方向判断氧化性氧化性: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(2)(2)根据元素的活动性顺序比

10、较根据元素的活动性顺序比较(3)(3)根据反应条件来判断根据反应条件来判断当不同的氧化剂当不同的氧化剂(或还原剂或还原剂)与同一还原剂与同一还原剂(或氧化剂或氧化剂)反应时反应时,反应越易进行反应越易进行,则对应的氧化剂则对应的氧化剂(或还原剂或还原剂)的的氧化性氧化性(或还原性或还原性)越强越强,反之越弱。如反之越弱。如:MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl)=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O O氧

11、化性氧化性:KMnO:KMnO4 4MnOMnO2 2。NaNa、MgMg、AlAl单质与单质与H H2 2O O反应情况如下反应情况如下,Na,Na与冷水剧烈反与冷水剧烈反应应,Mg,Mg加热才反应加热才反应,Al,Al加热条件下也难反应加热条件下也难反应,故还原性故还原性:NaMgAl:NaMgAl。(4)(4)根据氧化产物的价态高低判断根据氧化产物的价态高低判断同一物质在相同条件下同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。氧化剂的氧化性越强。例如例如:2Fe+3Cl:2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3Fe+S FeSF

12、e+S FeS氧化性氧化性:Cl:Cl2 2SS。判断还原剂还原性的原理类似。判断还原剂还原性的原理类似。【思考思考讨论讨论】(1)(1)氧化性越强氧化性越强,得电子数目越多得电子数目越多;还原性越强还原性越强,失电失电子数目越多子数目越多,这种说法对吗这种说法对吗?请举例说明原因。请举例说明原因。提示提示:不对。氧化性不对。氧化性ClCl2 2S,S,但二者与但二者与FeFe反应时反应时,Cl,Cl2 2中每中每个个ClCl得到一个电子将铁氧化为得到一个电子将铁氧化为FeClFeCl3 3,S,S得到两个电子将得到两个电子将FeFe氧化为氧化为FeS;FeS;还原性还原性NaFe,NaFe,

13、但发生反应时但发生反应时NaNa失去一个失去一个电子。电子。(2)(2)同一元素不同价态的化合物中同一元素不同价态的化合物中,是否元素的化合价是否元素的化合价越高越高,物质的氧化性越强物质的氧化性越强?请举例说明。请举例说明。提示提示:不是。一般物质中元素的化合价越高不是。一般物质中元素的化合价越高,其氧化性其氧化性越强越强,但是有些物质却不一定但是有些物质却不一定,如如HClOHClO4 4中氯为中氯为+7+7价价,高于高于HClOHClO中的中的+1+1价价,但但HClOHClO4 4的氧化性却弱于的氧化性却弱于HClOHClO的的,因为物因为物质的氧化性强弱不仅与化合价高低有关质的氧化性

14、强弱不仅与化合价高低有关,而且与物质本而且与物质本身的稳定性有关。身的稳定性有关。【案例示范案例示范】【典例典例】已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是进行。下列结论正确的是()2W2W-+X+X2 2=2X=2X-+W+W2 22Y2Y-+W+W2 2=2W=2W-+Y+Y2 22X2X-+Z+Z2 2=2Z2Z-+X+X2 2A.A.还原性还原性:X:X-YY-B.B.在在Y Y-、X X-、W W-、Z Z-中以中以Z Z-的还原性为最强的还原性为最强C.C.氧化性氧化性:Z:Z2 2WW2 2D.D.反应反应2Z2Z-+Y+Y

15、2 2=2Y2Y-+Z+Z2 2能发生能发生【思维建模思维建模】解答有关氧化剂、还原剂强弱比较题目解答有关氧化剂、还原剂强弱比较题目的思维流程如下的思维流程如下:【解析解析】选选C C。在氧化还原反应中。在氧化还原反应中,氧化性氧化性:氧化剂氧化剂 氧氧化产物化产物,还原性还原性:还原剂还原剂 还原产物还原产物,由此得出三个反应由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱中有关微粒的氧化性、还原性强弱:中氧化性中氧化性X X2 2WW2 2,还原性还原性W W-XX-;中氧化性中氧化性W W2 2YY2 2,还原性还原性Y Y-WW-;中氧化中氧化性性Z Z2 2XX2 2,还原性还原性X

16、X-ZZ-,所以所以Y Y-的还原性最强的还原性最强,D,D中反应不中反应不能发生。能发生。【母题追问母题追问】(1)(1)向含有向含有Z Z-和和X X-的溶液中通入的溶液中通入Y Y2 2,能否发能否发生反应生反应?提示提示:根据氧化性强弱根据氧化性强弱:Z:Z2 2XX2 2WW2 2YY2 2可知可知,Y,Y2 2与与Z Z-和和X X-不能不能反应。反应。(2)(2)向含有向含有W W-和和X X-的溶液中通入少量的溶液中通入少量Z Z2 2,写出发生反应的写出发生反应的离子方程式。离子方程式。提示提示:还原性还原性W W-XX-,通入少量通入少量Z Z2 2,只有只有W W-发生反

17、应发生反应,离子方离子方程式为程式为2W2W-+Z+Z2 2=2Z=2Z-+W+W2 2。【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019南京高一检测南京高一检测)根据离子方程式根据离子方程式:(1)2Fe:(1)2Fe3+3+2I+2I-=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2;(2)Br;(2)Br2 2+2Fe+2Fe2+2+=2Br=2Br-+2Fe+2Fe3+3+,可判断可判断离子的还原性从强到弱的顺序是离子的还原性从强到弱的顺序是()A.BrA.Br-、FeFe2+2+、I I-B.IB.I-、FeFe2+2+、BrBr-C.BrC.Br-、I I-、FeFe2+2+D.FeD.Fe2

18、+2+、I I-、BrBr-【解析解析】选选B B。根据同一氧化还原反应中。根据同一氧化还原反应中,还原性还原性:还原还原剂剂 还原产物进行判断。还原产物进行判断。(1)(1)中中,还原性还原性:I:I-FeFe2+2+,(2),(2)中中,还原性还原性:Fe:Fe2+2+BrBr-。2.(20192.(2019淮北高一检测淮北高一检测)已知已知CoCo2 2O O3 3在酸性溶液中易被在酸性溶液中易被还原成还原成CoCo2+2+,Co,Co2 2O O3 3、ClCl2 2、FeClFeCl3 3、I I2 2的氧化性依次减弱。的氧化性依次减弱。下列反应的化学方程式不正确的是下列反应的化学方

19、程式不正确的是()A.3ClA.3Cl2 2+6FeI+6FeI2 2=2FeCl=2FeCl3 3+4FeI+4FeI3 3B.ClB.Cl2 2+FeI+FeI2 2=FeCl=FeCl2 2+I+I2 2C.CoC.Co2 2O O3 3+6HCl=2CoCl+6HCl=2CoCl2 2+Cl+Cl2 2+3H+3H2 2O OD.2FeD.2Fe3+3+2I+2I-=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2【解析解析】选选A A。结合题给信息。结合题给信息:氧化性强弱顺序氧化性强弱顺序CoCo2 2O O3 3 ClCl2 2FeClFeCl3 3II2 2,可推知还原性强弱顺序可推知还原性

20、强弱顺序I I-FeFe2+2+ClCl-CoCo2+2+,然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律,知知A A选项中选项中ClCl2 2应该先氧化应该先氧化I I-后氧化后氧化FeFe2+2+,所以所以A A选项错误。选项错误。【补偿训练补偿训练】1.1.在在S S2-2-、FeFe2+2+、FeFe3+3+、MgMg2+2+、S S、I I-、H H+中中,只有氧化性的只有氧化性的是是_,_,只有还原性的是只有还原性的是_,_,既有氧化性又有还原性的是既有氧化性又有还原性的是_。【解析解析】最高价态只有氧化性最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性最低价态只有还原

21、性,中间价态既有氧化性又有还原性。中间价态既有氧化性又有还原性。答案答案:FeFe3+3+、MgMg2+2+、H H+S S2-2-、I I-FeFe2+2+、S S2.2.在下列反应中在下列反应中:2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 22F2F2 2+2H+2H2 2O=4HF+OO=4HF+O2 2ClCl2 2+H+H2 2O=HCl+HClOO=HCl+HClOC+HC+H2 2O(g)CO+HO(g)CO+H2 2CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 22H2H2 2O 2HO 2H2 2+O+O2 2试从氧化还原的角度试从氧

22、化还原的角度,回答下列问题回答下列问题:(1)(1)水只作氧化剂的是水只作氧化剂的是_。(2)(2)水只作还原剂的是水只作还原剂的是_。(3)(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是水既不作氧化剂又不作还原剂的是_。【解析解析】水中氢元素化合价降低生成氢气水中氢元素化合价降低生成氢气,则水作氧化则水作氧化剂剂,水中氧元素化合价升高生成氧气水中氧元素化合价升高生成氧气,则水作还原剂。则水作还原剂。答案答案:(1)(1)(2)(2)(3)(3)3.3.金属钛具有许多优异的性能金属钛具有许多优异的性能,是航空、军工、电力等是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石领域的必需材料。金红石 主要成分为二氧化

23、钛主要成分为二氧化钛(TiO(TiO2 2)是地壳中钛矿石中的一种。目前是地壳中钛矿石中的一种。目前,大规模生产钛的方法大规模生产钛的方法是第一步是第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制制得四氯化钛得四氯化钛(TiCl(TiCl4 4););第二步第二步,在氩气氛围中加热在氩气氛围中加热,使金属镁与四氯化钛反应使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。制得金属钛。(1)(1)制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应?若若属于氧化还原反应属于氧化还原反应,氧化剂、还原剂分别是什么氧化剂、还原剂分别是什么?提示提示:第一步第

24、一步:TiO:TiO2 2+2C+2Cl+2C+2Cl2 2 TiCl TiCl 4 4+2CO,C+2CO,C、ClCl的化的化合价分别升高和降低合价分别升高和降低,C,C为还原剂为还原剂,Cl,Cl2 2为氧化剂为氧化剂,属于氧属于氧化还原反应化还原反应;第二步第二步:TiCl:TiCl4 4+2Mg Ti+2MgCl+2Mg Ti+2MgCl2 2,Mg,Mg、TiTi的化合价分别升高和降低的化合价分别升高和降低,Mg,Mg为还原剂为还原剂,TiCl,TiCl4 4为氧化剂为氧化剂,属于氧化还原反应。属于氧化还原反应。(2)(2)试比较试比较ClCl2 2、TiClTiCl4 4、TiT

25、i三种物质氧化性的大小。三种物质氧化性的大小。提示提示:由第一步反应知氧化性由第一步反应知氧化性:Cl:Cl2 2TiClTiCl4 4,由第二步反应由第二步反应知氧化性知氧化性:TiCl:TiCl4 4Ti,Ti,故故ClCl2 2、TiClTiCl4 4与与TiTi氧化性的大小为氧化性的大小为ClCl2 2TiClTiCl4 4TiTi。【素养提升素养提升】高锰酸钾消毒剂高锰酸钾消毒剂,化学品名称是高锰酸钾化学品名称是高锰酸钾,俗名是灰锰俗名是灰锰氧、氧、PPPP粉粉,是一种常用的消毒剂。是一种常用的消毒剂。已知反应已知反应:2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=2

26、KCl+2MnCl)=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O O 2KBr+Cl 2KBr+Cl2 2=2KCl+Br=2KCl+Br2 2(1)(1)上述反应能否确定上述反应能否确定KMnOKMnO4 4、ClCl2 2、BrBr2 2的氧化性的强弱的氧化性的强弱?提示提示:根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知化产物的氧化性可知,氧化性氧化性KMnOKMnO4 4ClCl2 2BrBr2 2。(2)(2)利用如图所示装置利用如图所示装置,设计实验设计实验,证明证明KMnOKMnO4 4、ClCl2

27、 2、BrBr2 2氧化性的强弱氧化性的强弱,限选试剂限选试剂:KBr:KBr溶液溶液(已知已知ClCl2 2是一种黄绿是一种黄绿色的气体色的气体,Br,Br2 2是深红棕色发烟挥发性液体是深红棕色发烟挥发性液体,微溶于水微溶于水,水水溶液呈棕黄色。溶液呈棕黄色。)提示提示:装置装置a a中是浓盐酸中是浓盐酸,d,d中是中是KBrKBr溶液溶液;装置装置a a中浓盐酸中浓盐酸与与c c中中KMnOKMnO4 4混合后高锰酸钾紫色褪去生成黄绿色气体混合后高锰酸钾紫色褪去生成黄绿色气体,可证明氧化性可证明氧化性KMnOKMnO4 4ClCl2 2;d;d中溶液颜色变为橙色中溶液颜色变为橙色,说明有说明有BrBr2 2生成生成,证明氧化性证明氧化性ClCl2 2BrBr2 2。【课堂回眸课堂回眸】