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2020-2021学年化学苏教版必修1课件:2-1-3 氧化剂、还原剂及氧化还原反应的规律 .ppt

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资源描述

1、专题2 从海水中获得的化学物质第一单元 氯、溴、碘及其化合物第3课时 氧化剂、还原剂及氧化还原反应的规律课时作业01课前自主学习02课堂互动探究03随堂基础巩固一、常见的氧化剂和还原剂 二、氧化性和还原性1氧化性和还原性(1)氧化性:氧化剂所表现出的性质。(2)还原性:还原剂所表现出的性质。2氧化性、还原性和元素化合价之间的关系得电子失电子探究点一 物质氧化性、还原性强弱的比较1根据氧化还原方程式进行判断 氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物。例如:FeCuSO4=FeSO4Cu,则有:氧化性:CuSO4FeSO4;还原性:FeCu2根据物质活动性顺序进行判断(1)根据金属活动性顺序

2、判断(2)根据非金属活动性顺序判断3根据产物的价态判断一种氧化剂将还原剂氧化的价态越高,其氧化性越强。如:2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3 FeI2=FeI2氧化性:Cl2I2。4依据反应条件来判断与同一种还原剂(氧化剂)发生反应,其反应越困难(即要求条件越高),其氧化性(还原性)越弱。如 2KMnO4 16HCl(浓)=2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O氧化性:KMnO4MnO2。5利用元素的化合价比较一般来说,元素的化合价越高,其降低的可能性就越大,物质的氧化性越强。如 H2S6 O4(浓)、S4 O2、S0的氧化性强弱顺序为 H

3、2SO4(浓)SO2S;Na2Fe6O4、Fe3Cl3、F2 eCl2 的氧化性强弱顺序为 Na2FeO4FeCl3FeCl2。元素的化合价越低,其升高的可能性就越大,物质的还原性就越强。如 H2S2、S0、S4 O2 的还原性强弱顺序为 H2SSSO2;F0e、Fe2Cl2 的还原性强弱顺序为 FeFeCl2。若元素的化合价为最高值,由该元素所决定的物质只有氧化性,如 H2S6O4(浓)、HN5O3、KM7nO4 等;若元素的化合价为最低值,由该元素所决定的物质只有还原性,如N0 a、C0 u、H2S2、HC1l 等;若元素的化合价为中间价态,由该元素所决定的物质既有氧化性又有还原性,如S0

4、、S4 O2、Fe2Cl2、N2 O、N4O2 等。注意:(1)同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。(2)元素的化合价处于最高价态时,具有氧化性,但不一定具有强氧化性,如 Na;处于最低价态时,具有还原性,但不一定具有强还原性,如 F。1一种物质若具有氧化性,则不具有还原性,反之亦然,这种观点是否正确?提示:不正确。物质具有氧化性或还原性,与物质的性质有关,有些物质只具有氧化性,如 F2,有些物质只具有还原性,如 K、Ca 等,有些物质既具有氧化性又具有还原性,如 SO2 在反应 SO22H2S=3S2H2O 中表现氧化性,而在反应 2SO2O2一定条件2SO3 中表现还原性。2为什么金属的

5、活泼性越强其还原性就越强?3是否元素的原子失电子数越多,还原性就越强?得电子数越多,氧化性就越强?提示:因为金属活泼性越强,就越容易失去电子,还原性就越强。提示:不是,物质氧化性、还原性的强弱与得、失电子的多少没有直接关系,氧化性、还原性的强弱由原子得、失电子的能力决定,越容易得电子,其氧化性越强,越容易失电子,其还原性越强。4已知 H2 能与 Cl2、Br2 发生反应,前者反应的条件是点燃或光照,后者反应的条件是高温,Cl2 和 Br2 的氧化性强弱关系是怎样的?提示:与同一还原剂反应时,反应越易进行,则氧化剂的氧化性越强,故氧化性强弱关系为 Cl2Br2。【例 1】已知在相同条件下,下列几

6、种微粒的还原性强弱顺序为 ClBrFe2IFe2,与已知一致,反应能够发生。B 项中 Br是还原剂,SO2 是还原产物,故还原性:BrSO2,与已知相矛盾,反应不能发生。C 项中 Br和 Fe2都是还原剂,Cl是还原产物,故还原性:BrCl、Fe2Cl,与已知一致,反应能够发生。D 项中 I是还原剂,Fe2是还原产物,故还原性:IFe2,与已知一致,反应能够发生。已知三个化学反应:2H2SO2=2S2H2O,Na2SI2=2NaIS,4NaIO22H2SO4=2I22Na2SO42H2O。下列关于物质的氧化性强弱判断正确的是()AO2I2S BH2SNaIH2OCSI2O2DH2ONaIH2S

7、A解析:反应 2H2SO2=2S2H2O 中,氧化剂为 O2,氧化产物为 S,所以氧化性 O2S;反应 4NaIO22H2SO4=2I22Na2SO42H2O 中,氧化剂为 O2,氧化产物为 I2,所以氧化性 O2I2;反应 Na2SI2=2NaIS中,氧化剂为 I2,氧化产物为 S,所以氧化性 I2S,故氧化生 O2I2S。探究点二 氧化还原反应的规律1守恒规律即:电子得、失总数相等(或化合价升降总数相等)。2价态规律同种元素:元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价,既有氧化性又有还原性。化合物(如H12S2):因既有正价又有负价,所以同时具有氧化性和还原性。

8、口诀:高价氧化低价还,中间价态两边转;化合物,两齐全。3强弱规律越容易失去电子的物质,失去电子后就越难得到电子;越容易得到电子的物质,得到电子后就越难失去电子。4转化规律在有些氧化还原反应中,被氧化的元素与被还原的元素是同一种元素,只是化合价一高一低,反应时化合价向中间过渡,这样的反应叫归中反应。归中不交叉规律指的是归中反应中变价元素的化合价向中间过渡时,不会出现化合价交叉的现象,即“只归中不交叉”。如5优先规律(反应顺序)(1)一种氧化剂遇多种还原剂时,还原剂是按还原性先强后弱的顺序参与反应。例如,把 FeAl 合金放入稀盐酸中,由于 Al 的还原性强于 Fe,所以先反应的是 Al,当表面的

9、 Al 反应完后才是 Fe 参与反应。再如,把 Cl2 通入 FeBr2 溶液中,Cl2 可把 Fe2、Br氧化,由于还原性是 Fe2Br,所以 Cl2 先氧化 Fe2,之后,若还有Cl2,才氧化 Br。(2)同理,当一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化剂是按氧化性先强后弱的顺序反应。如 Fe 与 CuCl2HCl 混合液,Fe 先与 Cu2反应,后与 H反应。1元素处于最高化合价时该物质一定具有强氧化性吗?提示:不一定,元素处于最高化合价时不一定具有强氧化性,如 NaCl 中钠元素为1 价,是其最高价,但是 NaCl 不具有强氧化性。2HCl 中氯元素为1 价,属氯元素的最低价态,那么 HCl在反

10、应中只能作还原剂吗?提示:不是。从氯元素的角度分析,HCl 在反应中可作还原剂,但从氢元素(此时为1 价,属最高价态)角度分析,HCl在反应中可作氧化剂。3把少量铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,结果只有银白色物质析出,你能比较出 Ag和 Cu2的氧化性强弱吗?提示:因为铁能与 Ag、Cu2发生反应,结果只有银白色物质析出,说明少量铁粉先与 Ag发生反应,因此 Ag的氧化性强。4已知硫元素的常见价态有2 价,0 价,4 价,6 价,从硫元素的角度分析,SO2、浓硫酸分别具有什么性质?二者能反应吗?提示:SO2 中硫元素处于中间价态,具有氧化性和还原性,浓硫酸中硫元素处于最高价态,浓硫酸只具

11、有氧化性。由于二者的价态分别为4 价和6 价,而4 价和6 价之间,无其他价态,故二者不发生氧化还原反应。【例 2】对于反应 CaH22H2O=Ca(OH)22H2,有下列判断:H2 只是氧化产物;H2O 是氧化剂;CaH2 中氢元素被还原;此反应中氧化产物与还原产物的原子个数比是 11。上述判断正确的是()A BCD【思路分析】归中反应中化合价只靠拢不交叉。D【解析】在 CaH2 中 Ca 为2 价,故 H 为1 价,H 的化合价由10,氢元素被氧化,CaH2 为还原剂,H2 为氧化产物。在 H2O 中,H 的化合价由10,氢元素被还原,H2O 是氧化剂,H2 为还原产物。综上可知 H2 既

12、是氧化产物又是还原产物。故错误,正确。该反应中的电子转移用双线桥可表示为:通过电子转移情况分析可得,氧化产物与还原产物的原子个数比为 2211,故正确。将一定量的氯气通入 30 mL 浓度为 10.00 mol/L 的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成 NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断不正确的是()A与 NaOH 反应的氯气一定为 0.15 molBn(Na)n(Cl)可能为 73C若反应中转移的电子为 n mol,则 n 一定大于 0.15Dn(NaCl)n(NaClO)n(NaClO)可能为 721B解析:A 项,由 NaCl、NaClO、NaClO3 可发现三

13、种产物组成中 Na 与 Cl 原子个数比均为 11,可得关系式:2NaOHCl2,n(Cl2)0.15 mol,故正确;B 项,采用极值法判断:若只发生反应:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,则 n(Na)n(Cl)21,若只发生反应:3Cl26NaOH=5NaClNaClO33H2O,则 n(Na)n(Cl)65,可知共存体系中 65n(Na)n(Cl)21,而 2173,故错误;C项,若只发生反应,转移电子 0.15 mol,若只发生反应,转移电子 0.25 mol,故该反应过程转移电子 0.15nCu2C金属活动性顺序表中,排在前面的金属阳离子氧化性强于排在后面的金属阳离子DS

14、O24 中的硫原子化合价是6 价,处于硫的最高价,因此 SO24 氧化性一定很强A解析:错选 D 的原因在于对基础知识的理解不到位,分析问题很片面。处于最高价态的元素一定都有氧化性,但不一定都具有很强的氧化性。如 SO24 中的硫原子化合价是6 价,但在反应时,不一定就体现了强氧化性。氧化性的强弱要由得失电子难易程度来确定,不能简单地看化合价的高低。在一个具体的氧化还原反应中,氧化性:氧化剂氧化产物,在 FeCu2=Fe2Cu 反应中,Cu2是氧化剂,Fe2是氧化产物,故对于氧化性来说应该是 Cu2Fe2,B 错。金属活动性顺序表中,排在前面的金属还原性强于排在后面的金属。排在前面的金属阳离子

15、氧化性弱于排在其后面的金属阳离子的氧化性,C 错。故正确答案为 A。2进入人体的 O2 有 2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人的衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的“活性氧”。有关此过程中 Na2SeO3 的说法正确的是()A作还原剂B亚硒酸钠中硒的化合价为6 价C既作还原剂又作氧化剂D作氧化剂A解析:“活性氧”的氧化性极强,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的“活性氧”,说明 Na2SeO3能将“活性氧”还原,“活性氧”为氧化剂,Na2SeO3 为还原剂,Na2SeO3 中硒元素的化合价为4

16、价,故 A 正确。3PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2 的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()ACu2FeCl3=CuCl22FeCl2B2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2OC2FeCl2Cl2=2FeCl3D5PbCl22KMnO42H2O=5PbO22MnCl24HCl2KClD解析:氧化性:PbO2KMnO4Cl2FeCl3CuCl2。因为强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂与弱还原剂,所以 D 项反应若能发生,则氧化性:KMnO4PbO2,这与已知矛盾,所以 D 项中的反应不可能发生。4(双选)现有 A、B、C、D 四种物质

17、,已知它们能发生下列变化:(1)A2B=B2A(2)A2C=C2A(3)B2C=C2B(4)C2D=D2C由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是()A氧化性:A2B2C2D2B氧化性:D2C2B2A2C还原性:ABCDD还原性:DCBAAD解析:由(1)知:氧化性 A2B2,还原性 BA;由(2)知:氧化性 A2C2,还原性 CA;由(3)知:氧化性 B2C2,还原性 CB;由(4)知:氧化性 C2D2,还原性 DC。综合(1)(4)得:氧化性 A2B2C2D2,还原性 DCBA。5下列叙述正确的是()A阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性B含氧酸可作氧化剂,而无氧酸不能C在 8NH

18、33Cl2=N26NH4Cl 反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比是 23D已知还原性:Fe2Br,可知反应 2Fe32Br=2Fe2Br2 不易进行D解析:本题考查氧化还原反应的有关计算、氧化性和还原性的判断及比较。Fe2既有氧化性又有还原性,故 A 不对;只要是酸就有氧化性,故 B 不对;C 中的氧化剂是氯气,还原剂是氨气,二者的物质的量之比是 32。6已知 KClO3 与浓盐酸可以发生如下反应:6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O若产生标准状况下 6.72 L 氯气,求:(1)反应过程中转移电子的物质的量为,被氧化的 HCl 的物质的量为。(2)若用 1 mol KClO3 和含 6 mol HCl 的浓盐酸反应,得到Cl2 的物质的量3 mol(填“”“”),其原因为。0.5 mol0.5 mol浓盐酸变稀,反应不再进行解析:(1)根据题给条件,可建立如下关系式:3Cl2 5e 5HCl(被氧化)3 5 503 mol 0.5 mol 0.5 mol每生成 0.3 mol 氯气,转移 0.5 mol 电子,被氧化的 HCl 为0.5 mol。(2)随着反应的进行,浓盐酸变稀,反应不再进行,所以产生的氯气的物质的量小于 3 mol。

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