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1、氧化还原反应氧化还原反应2023/4/21结束“氧化还原反应氧化还原反应”的教学要求的递进的教学要求的递进 学习阶段学习阶段学习要求学习要求必修必修1专题一专题一 能根据化合价变化判断氧化还原反应能根据化合价变化判断氧化还原反应必修必修1专题二专题二氧化还原反应的本质、简单分析(指出氧化氧化还原反应的本质、简单分析(指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物表示出电剂和还原剂、氧化产物和还原产物表示出电子转移的方向和数目)子转移的方向和数目)必修必修1专题三专题三 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平必修必修2元素周期表与元素金属性或非金属性的变化元素周期表与元素金属性或非金属性的变化
2、规律规律必修必修2电化学(简单的化学能与电能之间的转换)电化学(简单的化学能与电能之间的转换)离子放电顺序不作要求离子放电顺序不作要求化反应原理化反应原理离子离子间间的氧化的氧化还还原反原反应应化反应原理化反应原理电电解的原理及其解的原理及其电电极反极反应应式的式的书书写写2023/4/21【学习目标学习目标】1.理解氧化还原反应的概念和本质理解氧化还原反应的概念和本质;2.学会用化合价升降法分析氧化还原反应学会用化合价升降法分析氧化还原反应;3.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;4.了解常见的氧化剂、还原剂;了解常见的氧化剂、还原剂;学会学会氧化性、
3、还原性的强弱比较;氧化性、还原性的强弱比较;2023/4/21一、基本概念一、基本概念判断下列哪些反应是氧化还原反应?理由?判断下列哪些反应是氧化还原反应?理由?1Na2O+H2O=2NaOH22Fe+Al2O3=2Al+Fe2O33IBr+H2O=HBr+HIO4CH4+Cl2CH3Cl+HCl5.NaH +NHNaH +NH3 3 =NaNH =NaNH2 2 +H+H2 2光光以以5为例判断氧化剂、还原剂、氧化为例判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。产物、还原产物。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+1-1-3+1+1-3+10规律规律2023/4/21结
4、束判断是不是氧化还原反应的方法:看化合价看化合价有无变化有无变化2023/4/21结束一、氧化还原反应的概念及相关关系还原剂还原剂:化合价升高化合价升高物质失电子物质失电子被氧化被氧化还原性还原性氧化产物氧化产物氧化剂氧化剂:化合价降低化合价降低物质得电子物质得电子被还原被还原氧化性氧化性还原产物还原产物反应物反应物特征特征实质实质变化结果变化结果表现性质表现性质生成物生成物e-记忆口诀:记忆口诀:还、还、升、升、失、氧失、氧2023/4/21结束注意点:注意点:1、箭头的起止对准相关的原子、箭头的起止对准相关的原子2、不必写元素化合价升降值,被氧化、不必写元素化合价升降值,被氧化、被还原。被
5、还原。3、双线桥两条线不要交叉,不能都写在、双线桥两条线不要交叉,不能都写在方程式上面或都写在方程式下面,方程式上面或都写在方程式下面,一般一般失电子在上,得电子在下。失电子在上,得电子在下。二、用双线桥法分析氧化还原反应二、用双线桥法分析氧化还原反应2023/4/21结束4、不要把、不要把“H2O”当成还原剂当成还原剂5、不要不要标成标成“转移转移2个电子个电子”或或“4个个电子电子”。6、单线桥法箭头的起止和方向(从还、单线桥法箭头的起止和方向(从还原剂到氧化剂)。原剂到氧化剂)。2023/4/21结束2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 失去2e-得到2e2Na2O2+2H2O=4N
6、aOH+O2 _2e_2023/4/21结束6NO+4NH3=5N2+6H2O6NO+4NH3=5N2+6H2O 12e-_失去43e-得到62e-2023/4/21置换反应置换反应复分解反应复分解反应化合反应化合反应分解反应分解反应氧化还氧化还原反应原反应 返回有机反应有机反应生物作用生物作用三、氧化还原反应与其它反应类型关系三、氧化还原反应与其它反应类型关系2023/4/21结束2.2.常见的氧化剂、还原剂常见的氧化剂、还原剂活泼非金属单质:活泼非金属单质:含氧酸:含氧酸:高价盐:高价盐:氧化物:氧化物:O2SCl2Br2浓浓H2SO4HNO3HClOFeCl3KMnO4NO2Na2O2M
7、nO2氧化剂氧化剂2023/4/21结束活泼的金属单质:活泼的金属单质:无氧酸:无氧酸:低价化合物:低价化合物:非金属单质:非金属单质:NaMgZnH2SHClHBrHINa2SO3NaBrKINOCOFeCl2H2CS2.常见的氧化剂、还原剂常见的氧化剂、还原剂还原剂还原剂2023/4/21已知:已知:5PbO2+4H+2Mn2+=5Pb2+2MnO4-+2H2O根据方程式判断氧化性强弱。根据方程式判断氧化性强弱。1、对于任何氧化还原反应,都满足下列规:、对于任何氧化还原反应,都满足下列规:强氧化剂强氧化剂+强还原剂强还原剂=还原产物还原产物+氧化产物氧化产物ABba氧化性:氧化性:Aa还原
8、性:还原性:Bb氧化性:氧化性:PbO2MnO4-六六.氧化性、还原性强弱比较氧化性、还原性强弱比较2023/4/21结束练习:练习:96年试测题年试测题根据反应根据反应判断下列判断下列4种物质的氧化性种物质的氧化性由强到弱的正确顺序是由强到弱的正确顺序是()Cl22KI2KClI22FeCl2Cl22FeCl32FeCl32HI2FeCl22HClI2H2SI2S2HI(A)SI2Fe3+Cl2(B)Cl2Fe3+I2S(C)Fe3+Cl2SI2(D)Cl2I2Fe3+SB2023/4/212、根据金属性、非金属性强弱来判断根据金属性、非金属性强弱来判断六六.氧化性、还原性强弱比较氧化性、还
9、原性强弱比较K+、Al3+(H+)Zn2+H+、Cu2+【应用】电解池反应中阴极的放电顺序【应用】电解池反应中阴极的放电顺序如何排列如何排列?放电(得电子)能力增强放电(得电子)能力增强与金属活动性顺序与金属活动性顺序相反相反方法方法22023/4/21金属单金属单质的还质的还原性随原性随金属性金属性增强而增强而增强,增强,其离子其离子的氧化的氧化性相应性相应减弱减弱非金属非金属单质的单质的氧化性氧化性随非金随非金属性增属性增强而增强而增强,强,其其离子的离子的还原性还原性相应减相应减弱弱2023/4/21判断氧化性强弱:判断氧化性强弱:Fe3+与与Fe2+KMnO4与与MnO2;还原性强弱:
10、还原性强弱:S2-、S与与SO3氧化性:氧化性:Fe3+Fe2+KMnO4MnO2;还原性:还原性:S2-SSO34.从元素化合价高低来判断:从元素化合价高低来判断:从元素化合价高低来判断:从元素化合价高低来判断:一一一一般般般般地地地地说说说说,同同同同一一一一种种种种变变变变价价价价元元元元素素素素的的的的几几几几种种种种物物物物质质质质,它它它它们们们们的的的的氧氧氧氧化化化化能能能能力力力力是是是是由由由由高高高高价价价价态态态态到到到到低低低低价价价价态态态态逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减弱弱弱弱,还还还还原原原原能能能能力力力力则则则则依次逐渐增强。依次逐渐增强。依次逐渐增强。依次逐渐增
11、强。特殊性:氧化、还原能力还与物质的稳定特殊性:氧化、还原能力还与物质的稳定 性、温度、浓度、酸碱性等有关。性、温度、浓度、酸碱性等有关。如:氧化性如:氧化性HClO HClOHClO HClO4 4;H;H2 2SOSO3 3 H H2 2SOSO4 4(稀稀)KMnOKMnO4 4氧化性:酸性氧化性:酸性 中性中性 碱性碱性2023/4/21想一想想一想是否还有其它的方法可用来比是否还有其它的方法可用来比较氧化性、还原性强弱?试举较氧化性、还原性强弱?试举例说明。例说明。6、根据原电池或电解池的电极反应、根据原电池或电解池的电极反应判断7、根据微粒反应过程中能量变化、根据微粒反应过程中能量
12、变化判断5、根据与同一反应的情况(反应条件、剧烈、根据与同一反应的情况(反应条件、剧烈程度等)程度等)判断8、根据物质的浓度大小比较、根据物质的浓度大小比较判断2023/4/21结束8.浓度、酸度、温度的影响浓度、酸度、温度的影响增大浓度,氧化性、还原性增强增大浓度,氧化性、还原性增强增强酸度,氧化性、还原性增强增强酸度,氧化性、还原性增强升高温度,氧化性、还原性增强升高温度,氧化性、还原性增强Cu和浓和浓H2SO4MnO2和浓和浓HClS2SO32H+NO3H+浓硫酸加热有明显的氧化性浓硫酸加热有明显的氧化性2023/4/21结束思考:思考:哪些事实证明铁比铜还原性强?哪些事实证明铁比铜还原
13、性强?【实验事实实验事实1】Fe可以和稀盐酸反应产生可以和稀盐酸反应产生H2,Cu不能和稀盐酸反应产生不能和稀盐酸反应产生H2。【实验事实实验事实2】Fe和和CuSO4溶液反应生成溶液反应生成Cu单质。单质。【实验事实实验事实3】用导线将用导线将Fe和和Cu连接起来插入到连接起来插入到H2SO4溶液中,在溶液中,在Cu电极上产生气泡。电极上产生气泡。【实验事实实验事实4】电解电解FeCl2和和CuCl2的混合溶液,在的混合溶液,在阴极先析出阴极先析出Cu。2023/4/21课堂小结课堂小结氧化还原反应氧化还原反应反应实质反应实质表现特征表现特征一般规律一般规律强弱比较强弱比较1.得失电子守恒得
14、失电子守恒2.强强强强氧化剂氧化剂+强强强强还原剂还原剂=弱弱弱弱还原剂还原剂+弱弱弱弱氧化剂氧化剂3.反应顺序:先强后弱反应顺序:先强后弱4.同同一一元元素素不不同同价价态态反反应应,化合价变化规律:化合价变化规律:“只靠拢,不交叉只靠拢,不交叉只靠拢,不交叉只靠拢,不交叉”1.金属性、非金属性强弱金属性、非金属性强弱2.根据反应规律(根据反应规律(2)3.同同种种元元素素主主要要看看化化合合价价高高低低4.其它其它2023/4/21结束谢谢!谢谢!2023/4/21结束2023/4/21结束2023/4/21结束2023/4/21结束3.氧化性还原性强弱的比较氧化性还原性强弱的比较本质:得
15、失电子的难易本质:得失电子的难易在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置单质活动顺序单质活动顺序同一反应中,氧化性:氧化剂同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物氧化产物还原性:还原剂还原性:还原剂还原产物还原产物与同一物质反应的难易与同一物质反应的难易原电池正负极判断,电解放电顺序原电池正负极判断,电解放电顺序金属活动性顺序:金属活动性顺序:非金属活动顺序:非金属活动顺序:F2Cl2O2Br2I2S2023/4/21氧化还原反应一般规律之一:氧化还原反应一般规律之一:电子得失守恒电子得失守恒化合价有升必有降,化化合价有升必有降,化合价升高总数等于化合价降低总数;电合价升高总数等于化合价降低总数;电
16、子有得必有失,失电子总数必等于得电子有得必有失,失电子总数必等于得电子总数。子总数。实验室在配置实验室在配置FeSO4溶液时总是放入一些溶液时总是放入一些铁粉或小铁钉,试用离子反应方程式表示其铁粉或小铁钉,试用离子反应方程式表示其中的原理。中的原理。Fe+Fe3+=2Fe2+?Fe+2Fe3+=3Fe2+2023/4/21氧化还原反应一般规律之二:氧化还原反应一般规律之二:反反应发生条件应发生条件氧化性强的物质可以氧氧化性强的物质可以氧化还原性强的物质;还原性强的物质可化还原性强的物质;还原性强的物质可以还原氧化性强的物质。以还原氧化性强的物质。日常生活中常用到铁皮,为了防止被日常生活中常用到
17、铁皮,为了防止被腐蚀,常常镀上一层锌(白铁皮)或镀腐蚀,常常镀上一层锌(白铁皮)或镀上一层锡(马口铁)。一旦镀层有破损上一层锡(马口铁)。一旦镀层有破损以后,哪种铁皮先被腐蚀?理由?以后,哪种铁皮先被腐蚀?理由?金属被腐蚀金属被腐蚀被氧化被氧化失电子能力失电子能力还原性,白铁皮中锌还原性强,先被氧化,还原性,白铁皮中锌还原性强,先被氧化,铁皮依然得到了保护;而马口铁中,铁较铁皮依然得到了保护;而马口铁中,铁较锡还原性强,更易被腐蚀。锡还原性强,更易被腐蚀。2023/4/21氧化还原反应一般规律之三:氧化还原反应一般规律之三:反应发生的先后顺序反应发生的先后顺序一般氧化剂总是一般氧化剂总是先氧化
18、还原性强的还原剂;还原剂总是先氧化还原性强的还原剂;还原剂总是先还原氧化性强的氧化剂。先还原氧化性强的氧化剂。能能否用浓硫酸干燥否用浓硫酸干燥H2S气体气体?理由理由?SO2气体呢气体呢?从化合价角度考虑从化合价角度考虑氧化还原反应一般规律之四:氧化还原反应一般规律之四:不同物质中,同一元素的不同价态发生不同物质中,同一元素的不同价态发生变化时,该元素的化合价变化规律是:变化时,该元素的化合价变化规律是:“只靠拢,不交叉只靠拢,不交叉”。2023/4/212.2.0.30.3molCumolCu2 2S S与足量的硝酸反应,生成硝酸铜、与足量的硝酸反应,生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水,则参加反
19、应的硝酸中硫酸、一氧化氮和水,则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为(被还原的硝酸的物质的量为()A.A.0.9 0.9 练习练习巩固巩固B分析:未被还原的硝酸以分析:未被还原的硝酸以Cu(NO3)2形形式存在,共有式存在,共有0.6molCu,故未被还原故未被还原的硝酸有的硝酸有0.62=1.2mol未被还原的硝酸的物质的量呢?未被还原的硝酸的物质的量呢?继续继续巧解巧解根据得失电子守恒,失电子总数根据得失电子守恒,失电子总数=0.3(2+8)=3=0.3(2+8)=3 molmol,故硝酸被故硝酸被还原成还原成NONO共共 1 1 molmol。2023/4/21综合综合应用应用1.1
20、.判断下列反应能否发生?若能发判断下列反应能否发生?若能发生,如何设计简易实验检验反应产生,如何设计简易实验检验反应产物?同时写出离子反应方程式,并物?同时写出离子反应方程式,并比较氧化性强弱。比较氧化性强弱。2 2FeFe3+3+2I+2I-=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2 2Fe 2Fe2+2+Br+Br2 2=2Fe=2Fe3+3+2Br+2Br-MnO MnO4 4-+5Fe+5Fe2+2+8H+8H+=5Fe=5Fe3+3+Mn+Mn2+2+4H+4H2 2O O氧化性:氧化性:BrBr2 2 Fe Fe3+3+MnO MnO4 4-Fe Fe3+3+I I2 2氧化性:氧化性:
21、MnO MnO4 4-MnOMnO2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 Fe Fe3+3+I I2 2 KIKI溶液滴入溶液滴入FeClFeCl3 3溶液中溶液中 Br Br2 2水滴入水滴入FeSOFeSO4 4溶液中溶液中 KMnO KMnO4 4溶液和溶液和FeSOFeSO4 4溶液混合溶液混合2023/4/21综合综合应用应用2.2.根据上述实验,根据上述实验,试写出少量氯试写出少量氯水和足量氯水分别与水和足量氯水分别与FeBrFeBr2 2溶液反溶液反应的离子方程式。应的离子方程式。2I 2I-+Cl+Cl2 2=I=I2 2+2Cl+2Cl-ClCl2 2+2Fe+2Fe2+
22、2+=2Cl=2Cl-+2Fe+2Fe3+3+ClCl2 2+2Fe+2Fe2+2+=2Cl=2Cl-+2Fe+2Fe3+3+2Fe 2Fe2+2+4 4BrBr-+3Cl+3Cl2 2=2Fe2Fe3+3+2Br2Br2 2+6 6ClCl-替换替换试用离子方程式表示将氯水逐试用离子方程式表示将氯水逐滴加入滴加入FeIFeI2 2溶液中的反应过程。溶液中的反应过程。ClCl2 2+2Fe+2Fe2+2+=2Cl=2Cl-+2Fe+2Fe3+3+2Fe 2Fe2+2+2Br+2Br-+2Cl+2Cl2 2=2Fe2Fe3+3+BrBr2 2+4Cl+4Cl-?2023/4/21亚亚硝硝酸酸钠钠
23、(NaNO2)可可用用做做水水泥泥施施工工的的抗抗冻冻剂剂。它它易易溶溶于于水水,有有咸咸味味,既既有有氧氧化化性性,又又有有还还原原性性。在在酸酸性性溶溶液液中中它它能能氧氧化化I-和和Fe2+。它它能能将将人人体体内内血血红红蛋蛋白白里里所所含含的的Fe2+氧氧化化为为Fe3+使使人人中中毒毒,在在建建筑筑工工地地上上曾曾多多次次发发生生将将亚亚硝硝酸酸钠钠误误作作食食盐盐食食用用,导导致致民民工工中中毒毒的的事事件件。亚亚硝硝酸酸钠钠和和酸酸反反应应生生成成亚亚硝硝酸酸,亚亚硝硝酸酸是是不不稳稳定定的的弱弱酸酸,它它只只存存在在 于于 冷冷 的的 稀稀 溶溶 液液 中中,易易 发发 生生
24、 如如 下下 分分 解解 反反 应应:3HNO2=2NO+HNO3+H2O。从从浓浓醋醋酸酸、氨氨水水、纯纯碱碱、稀稀盐盐酸酸、KI-淀淀粉粉溶溶液液中中选选择择适适当当的的物物质质做做试试剂剂,用用两两种种简简单单的的化化学学实实验验鉴鉴别别亚亚硝硝酸酸钠钠和和氯氯化化钠钠。试试写写出出两两种种实实验验方方法法使使用用的的试试剂剂和和据据以以鉴别它们的现象。(鉴别它们的现象。(其中方法一只能用一种试剂其中方法一只能用一种试剂)综综合合应应用用二二稀稀冷冷2023/4/21方法一:(只用一种试剂)方法一:(只用一种试剂)试剂试剂:浓醋酸(或微热的稀盐酸):浓醋酸(或微热的稀盐酸)现现象象:放放
25、亚亚硝硝酸酸钠钠的的试试管管上上部部出出现现红红棕棕色色有有刺刺激激性性气气味味的的气气体体,放放氯氯化化钠钠的试管无明显变化。的试管无明显变化。方法二方法二:试剂试剂:稀盐酸、:稀盐酸、KI-KI-淀粉溶液淀粉溶液现象现象:放亚硝酸钠的试管溶液变蓝色,:放亚硝酸钠的试管溶液变蓝色,放氯化钠的试管无明显变化。放氯化钠的试管无明显变化。参参考考答答案案2023/4/21结束关于氧化还原反应概念关于氧化还原反应概念还原反应还原反应价降低,得电子价降低,得电子(氧化性氧化性)(还原性还原性)氧化反应氧化反应 价升高,失电子价升高,失电子还原剂还原剂还原产物还原产物氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物相等相等相等相等四组概念,一个守恒四组概念,一个守恒1.四组概念四组概念(氧化性氧化性)(还原性还原性)2023/4/21结束练习:练习:用双线桥法和单线桥法标出电子用双线桥法和单线桥法标出电子转移方向和数目,并指出氧化剂还原剂转移方向和数目,并指出氧化剂还原剂氧化产物还原产物氧化产物还原产物2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2二、用双线桥法分析氧化还原反应二、用双线桥法分析氧化还原反应2023/4/21
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