1、第二部分提高与拓展(二) 氧化还原反应学习目标知识与技能.从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应的概念。2.从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的特征。教学重点 探究氧化还原反应的概念及其发展教学难点 氧化还原反应的特征【知识储备】1根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少把化学反应分为以下四种基本类型的反应: _反应、_反应、_反应、_反应。2指出下列反应属于四种基本反应类型中的哪一种?(并标出所有元素的化合价)(1)2NaCl2=2NaCl _反应(2)CaOH2O=Ca(OH)2 _反应 (3)2KClO3 2KCl3O2 _反应(4)CaCO3 CaOCO2 _反应(5)Z
2、n2HCl = ZnCl2H2 _反应(6)FeCuSO4 = CuFeSO4 _反应(7)HClNaOH = NaClH2O _反应(8)AgNO3NaCl = AgClNaNO3 _反应【思考交流】讨论氧化反应和还原反应的概念。氧化还原反应方程式氧化反应还原反应分类标准氧化反应和还原反应是否同时发生CuO+H2Cu+H2OH2跟O2结合生成H2O的过程称为H2的氧化反应CuO跟H2反应失去O的过程,称为CuO的还原反应得氧、失氧的角度 是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2:根据反应中物质是否得到氧或失去氧,把化学反应分为氧化反应和还原反应。从得失氧角度定义:氧化还原反应就是有得氧和失氧的化
3、学反应。探究2Na+Cl22NaCl H2+Cl22HCl 这两个反应虽没有氧的得失,但是氧化还原反应,为什么?哪种物质发生氧化反应,哪种物质发生还原反应?为什么?请分析填写下列表格:氧化还原反应方程式反应前后化合价升高的元素反应前后化合价降低的元素是否属于氧化还原反应氧化反应与化合价升降的关系还原反应与化合价升降的关系是否只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应CuO+H2Cu+H2OMg+2HCl=MgCl2+H2Fe+CuSO4=Cu+FeSO41从反应前后元素化合价是否升降看,氧化还原反应是 。(特征)2氧化反应:物质所含元素化合价 的反应; 还原反应:物质所含元素化合价 的反应。【课堂练
4、习1】判断下列反应哪些是氧化还原反应,如果是,请从化合价的角度分析。(1)2NaCl22NaCl (2)CaOH2O = Ca(OH)2 (3)2KClO3 2KCl3O2 (4)CaCO3 CaOCO2 (5)2Al6HCl = 2AlCl33H2 (6)FeCuSO4 = CuFeSO4 (7)HClNaOH = NaClH2O (8)AgNO3NaCl=AgClNaNO3 思考2有人说置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗?请说明你的理由。思考3请分析四种基本反应类型的反应与氧化还原反应之间的关系,并试着画出它们之间的交叉分类示意图
5、,然后列举一些具体的化学反应加以说明。【课堂练习2】下列反应中,既属于化合反应,又属于氧化还原反应的是( )AFe2HCl=H2FeCl2B2FeCl2Cl2=2FeCl3CFe2O33CO = 2Fe3CO2D2Fe(OH)3=Fe2O3H2O基础过关1、下列说法中正确的是 ( )A氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 B氧化反应和还原反应必然同时发生C氧化还原反应一定有氧参加 D有单质参加的反应一定是氧化还原反应2在下列反应类型中,一定属于氧化还原反应的是( )A化合反应B分解反应C置换反应D复分解反应3 判断一个反应是否为氧化还原反应的标准是( )A是否有氧参加反应 B是否为置换反应C同
6、一元素的化合价在反应前后是否发生变化 D是否为化合反应或分解反应4下列反应属于氧化还原反应又属于置换反应的是( )ACu2OCOCuCO2BCu2AgNO3= Cu(NO3)22AgCH2Cl22HCl DCaCO32HCl = CaCl2CO2H2O5请把符合要求的化学方程式的编号填入直线上。A2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2B2Na+Cl22NaClCZn+CuSO4 = ZnSO4+Cu D2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2ECaO+ CO2= CaCO3F4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(1)既属于分解反应又是氧化还原反应的是 (2)属于化合反应,但不是
7、氧化还原反应的是 (3)既属于化合反应,又是氧化还原反应的是 (4)属于分解反应,但不是氧化还原反应的是 (5)不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是 6反应:2FeCl32KI=2FeCl22KClI2,其中_元素化合价升高,则该元素被_,_元素化合价降低,则该元素被_;_发生氧化反应,_发生还原反应。7判断下列反应哪些属于氧化还原反应 ANaCl(s)+H2SO4=NaHSO4+HCl BC+CO2=2CO CZn+CuSO4=Cu+ZnSO4 D2Na+2H2O=2NaOH+H2 E2H2O2H2+O2 【思考1】:氧化还原反应中元素的化合价为什么会发生变化?课堂导学一、氧化还原反应的
8、本质1从电子转移的角度分析氧化还原反应(1)2Na+Cl22NaCl Na:最外层 个电子,易 1个电子,化合价 ,被 ,发生 反应;Cl:最外层 个电子,易 1个电子,化合价 , 被 ,发生 反应。在这个反应中, 是还原剂, 是氧化剂。在该反应中发生了电子的 ,钠原子失去的电子数目与氯原子得到的电子数目关系 。(2)H2+Cl22HCl在H2与Cl2的反应中,氢原子和氯原子各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,H:化合价 ,电子对 ,被 ,发生 反应;Cl:化合价 ,电子对 ,被 ,发生 反应。在该反应中发生了共用电子对的 。2氧化还原反应的本质(1)氧化反应:物质所含元素的原子 电子的反
9、应(2)还原反应:物质所含元素的原子 电子的反应(3)氧化还原反应:有 的反应。(4)氧化还原的本质是有 。特征是反应前后某些元素的 发生变化。【课堂练习1】在Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe的反应中, 元素的化合价升高,则该元素的原子 电子,被 ;而 元素的化合价降低,则该元素的原子 电子,被 ;该反应中Fe2O3发生了 反应,Al发生了 反应。二、氧化剂和还原剂1(1)氧化剂:是指 电子(或电子对 )的物质,具有 ,在反应中元素化合价 ,本身被 ,发生 反应。(2)还原剂:是指 电子(或电子对 )的物质,具有 ,在反应中元素化合价 ,本身被 ,发生 反应。2、氧化性和还原性(1)氧化
10、性是指 (2)还原性是指 (3)物质有无氧化性、还原性如何确定?常见的氧化剂: O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。常见的还原剂:活泼的金属单质如:Al、Zn、Fe,以及C、H2、CO等;【思考2】:下列物质既可以做氧化剂又可以做还原剂的物质,为什么?S SO2 H2SO3 H2O2 FeCl23氧化产物和还原产物 氧化产物是 被 后的产物;还原产物是 被 后的产物.4氧化还原反应中概念之间的关系:化合价 , 电子,发生 反应 氧化剂 +还原剂 还原产物+氧化产物化合价 , 电子,发生 反应【思考3】:找出下列反应中的氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物 C+CO2 =2C
11、O 2H2S+SO2=3S+2H2O Cl2+H2O=HCl+HClO 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+ O2还 原 剂氧 化 剂e- 电子(电子对 ) 电子(电子对 )5、氧化还原反应电子转移数目及方向的表示方法(1)用双线桥法表示电子转移 CuO + H2 = Cu + H2O (2) 单线桥法 CuO + H2 = Cu + H2O【课堂练习】分别用双线桥法和单线桥法表示下列反应的电子转移的方向和数目 C+CO2 =2CO 2H2S+SO2=3S+2H2O Cl2+H2O=HCl+HClO 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+ O2基础过关1用双线桥法描述下列反应,标出化
12、合价变化,电子得失,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,发生什么反应。(1)2H2+O22H2O (2)4P+5O22P2O5(3) 2KClO3 2KCl+3O2 (4)2HgO=2Hg+O22下列说法正确的是( )A氧化剂本身发生氧化反应 B氧化还原反应一定有氧元素参加C氧化剂在反应中得电子,还原剂失去电子 D 氧化反应一定先于还原反应发生3关于氧化还原反应,下列说法正确的是( )A被还原的物质是还原剂 B氧化剂被还原,还原剂被氧化C失去电子,化合价降低的物质是还原剂 D 氧化剂失去电子,化合价升高4波尔多液不能用铁制容器盛放是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应,在该反应中,铁( )A是
13、氧化剂 B是还原剂 C.既被氧化又被还原 D 被还原5苹果汁是人们喜爱的一种饮料,其中含有Fe2+现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色.若加入维生素C,可以有效防止这种现象发生,着说明维生素C具有 ( )A氧化性 B还原性 C酸性 D碱性6在下列反应中,HCl作还原剂的是( ) ,HCl作氧化剂的是( )AHCl+NaOH=NaCl+H2O B Zn+2HCl=ZnCl2+H2 CMnO2+4HCl(浓)= MnCl2+Cl2+2H2O DCuO+2HCl=CuCl2+ H2O7在高温时,水蒸气与灼热的碳发生氧化还原反应的化学方程式是C + H2O CO + H2,其中,水是 剂。硫在氧气
14、中燃烧的化学方程式是 ,其中,硫是 剂。8下列转化,需要加入氧化剂才能完成的是( )A H+ H2 B MnO4- Mn2+ C CO2CO32- D S2-SO42-9下列变化中,必须加入还原剂才能实现的是 ( )ANaClAgCl BH2OO2 CKClO3KCl DMnO2MnCl210某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素( )A一定被氧化 B一定被还原 C可能被氧化,也可能被还原 D以上都不是11阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为推力源,反应温度达2700,反应式为2N2H4N2O4=3N24H2O。关于该反应的说法中正确的是 ( )A属于置换反应
15、B联氨是氧化剂 C联氨是还原剂 D氮气是氧化产物不是还原产物12分别用双线桥和单线桥表示电子转移方向和数目。 (1) Cu+HNO3Cu(NO3)2+H2O+NO(2)Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O (3)KClO3 KClO2 知识储备1. 常见的氧化剂(1)部分非金属单质:如 、 等。(2)含有高价态元素的化合物:如 、 、 、 等。2.常见的还原剂(1)活泼的金属单质,如 、 、 等。(2)某些非金属单质,如 、 等。(3)某些非金属氧化物,如 等。课堂导学1物质氧化性、还原性相对强弱判断的一般方法(1、)根据金属活动顺序表还原性 (失电子能力) 减弱 K+ Ca2+ N
16、a+ Mg 2+Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Hg2+Ag+ 氧化性 (得电子能力) 增强易失电子的金属原子失去电子变成 后, 于得到电子;难失电子的金属原子失去电子变成 后, 于得到电子;易得电子的非金属原子得到电子变成 后, 于失去电子;难得电子的非金属原子得到电子变成 后, 于失去电子;氧化性强的物质被还原后,还原产物还原能力弱;还原性强的物质被氧化后,氧化产物氧化能力弱;例如:在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入铁粉,Ag+首先被还原,Ag+耗尽后,Cu2+ 才会被还原。(2、)根据氧化还原反应氧化剂和氧化产物具有 性,还原剂和还原产物具有 性。反应方向是由强
17、到弱,即:氧化剂 + 还原剂 还原产物+氧化产物氧化性: 氧化剂 氧化产物。 还原性: 还原剂 还原产物。 CuO + H2 = Cu + H2O 剂 剂 产物 产物氧化性: ;还原性: ;【课堂练习1】找出氧化剂、 还原剂、氧化产物、还原产物;比较氧化性、还原性强弱:2Na+Cl2=2NaCl Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 【课堂练习2】有四种物质,已知它们能发生下列变化:(1)A2+B=B2+A (2)A2+C=C2+A(3)B2+C=C2+B(4)C2+D=D2+C由此可知,各物质的氧化性强弱顺序正确的是( ),还原性强弱顺序正确的是( )A 氧化性:A2+B2+C2+D2+ B
18、氧化性:D2+C2+B2+A2+ C 还原性:ABCD D 还原性:DCBA(3、)根据氧化还原反应进行的难易(反应条件)的不同下面三种方法均可以制得Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OO2+4HCl(浓) 2H2O+2Cl2三种氧化剂由强到弱的顺序是 (4、)根据被氧化或被还原程度根据反应Fe+2HCl=FeCl2+H2 2Fe+3Cl22FeCl3 ,氧化性 2 氧化还原反应中的守恒-得、失电子总数相等或化合价的升高和降低总数相等 应用1:配平下列氧化还原反应方程式(1)C+CuOCu+CO2
19、 (2)Fe2O3+CO高温Fe+CO2 (3) Cu+H2SO4CuSO4+H2O+SO2应用2:有关氧化还原反应的计算例:下列反应是制Cl2的反应:KMnO4HClKCl+2MnCl2Cl2H2O(未配平)。氧化剂与还原剂的物质的量之比是()A. 18 B. 15 C. 51 D. 81【课堂练习】1. 在KClO3HCl=KClCl2H2O(未配平)中,被氧化与被还原的氯原子个数比为()A. 16 B. 61 C. 15 D. 512、在Cl2 + KOH = KClO3 +KCl + H2O(未配平)的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为( )A、1:5 B、5:1 C、1:1 D、2:1
20、3、在一定条件下,R2On 5离子能将Mn2+氧化成MnO 4,本身被还原成R2O2 4。若氧化剂与还原剂微粒个数比为52,则n为 。当有1.5molR2On 5离子被还原,则被氧化的Mn2+是 NA个(NA表示阿伏加德罗常数)。基础过关1指出下列反应的氧化剂和还原剂。 (1) Cu+HNO3Cu(NO3)2+H2O+NO(2)Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O (3)KClO3 KClO2 2下列属于氧化还原反应的离子方程式是( )A.CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O B.2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-C.HCO3+ H+= CO2+H2O D.Na2O +H2O
21、=2Na+2OH3在传统的制硫酸的过程中,其关键步骤是:NO2 + SO2=NO+ SO3 ,2NO+ O2 =2NO2, SO3 + H2O= H2SO4,据此,对有关物质氧化性的相对强弱顺序判断正确的是( )ANO2 SO3 O2 BO2SO3 H2O CNO2 O2 SO3 DO2 NO2SO3 4从海水中治取溴,主要反应为2Br+Cl2=2Cl+ Br2, 下列叙述正确的是( )A.Br具有氧化性 B.Cl2是还原剂C.该反应属于复分解反应 D.Cl2的氧化性比Br2强5已知I-、Fe2、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序是:SO2 I-H2O2 Fe
22、2Cl-,则下列反应不能发生的是A. 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42+4H+ B. I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI C. H2O2H2SO4=SO2+O2+2H2O D. 2Fe3+2I = 2Fe2+I26从下列各组反应对比中,判断哪种微粒的氧化性最强,哪种微粒的还原性最强。(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质,铜浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则Cu、Fe、Ag中, 还原性最强;Cu2+、Fe2+、Ag+中, 氧化性最强。(2)铁钉在氯气中被锈蚀成棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则氯气分子、氯离子、氢离
23、子中 具有氧化性, 氧化性最强。7写出下列反应的反应方程式,注明反应的基本反应类型。(1)铁丝在氧气中的燃烧 , 。 (2)加热碳和氧化铜的混合物 , 。(3)碳酸钠和硫酸反应 , 。(4)加热高锰酸钾固体 , 。(5)锌和稀硫酸反应 , 。(6)硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应 , 。在上述反应中,属于氧化还原的是 。课后作业:1已知X2、Y2、 Z2、W2四种物质的氧化能力为W2 Z2 X2Y2 ,下列氧化还原反应能发生的是( )A.2NaW+ Z2=2 NaZ+ W2 B. 2NaX+ Z2=2 NaZ+ X2C. 2NaY+W2=2 NaW+ Y2 D. 2NaZ+ X2=2 NaX+ Z2
24、2硫酸铵在高温下分解,产物是SO2、H2O 、N2和NH3 。在该反应的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子是 ( )ASO2、H2O 、N2、NH3 BN2、SO2、H2O、NH3 CN2、SO2、NH3、 H2O DH2O、NH3、SO2、N23已知反应 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O ,得电子和失电子的原子个数比为( )A 1:5 B 5:1 C 1:6 D 6:14在2H2S+SO2=3S+2H2O反应中,当有46.021023个电子发生转移时,得到的还原产物和氧化产物的和为( ) A 2mol B 3mol C 96g D36g5先配平下列三个化学反应: Cl
25、2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O CO+O2CO2 MnO2+HCl=MnCl2+Cl2+H2O试回答(1) 反应中被氧化与被还原的氯元素的质量之比为 (2) 反应中被还原的元素是 (3) 反应中被氧化和未被氧化的Cl-的个数比为 6氨与灼热的氧化铜反应,生产N2、Cu和化合物A 。(1)写出A的化学式 。(2)写出反应的化学方程式,并标明电子转移方向和数目 。7在反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2中,氧化剂是,还原剂是,氧化产物是,还原产物是,升高或降低的化合价总数是,失去或得到的电子总数是。0.1mol KMnO4能与g氯化氢发生反应。若有73 g氯化氢被氧化,可生成氯气L(在标准状况下)。83Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O反应中, 是氧化剂 是还原剂, 元素被氧化; 元素被还原;被还原的HNO3与参加反应的HNO3物质的量之比是 。