1、第3节 氧化还原反应 第3课时 氧化还原反应的应用 碘缺乏病是机体因缺碘导致的疾病，即地方性甲状腺肿大和地方性克汀病，主要病因是环境缺碘，人体摄取碘不足所致。我国政府对碘缺乏病相当重视，为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可用如下反应:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O 氧化还原反应在人类的生产和生活中无处不在。运用好氧化还原反应规律，可以丰富物质转化、能量转化的途径，获取生产活动的更高社会效益，促进人类社会的可持续发展。1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有
2、关实验现象。2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。3.依据氧化还原反应原理，掌握氯气的实验室制法。1.能依据证据从不同视角分析问题，推出合理的结论；并运用氧化还原反应的知识解释或者推测物质的组成、结构、性质与变化。（变化观念与平衡思想）2.具有“绿色化学”观念，能运用所学知识分析和探讨氧化还原反应对人类健康、社会可持续发展带来的双重影响。（科学态度与社会责任）3.能对具体物质的氧化性和还原性等做出解释或者预测，能运用氧化还原的规律分析说明生产生活中的化学变化。（变化观念与平衡思想）4.能对复杂的化学问题情境中的氧化还原问题进行分析以建构相应的模型，能用氧化还原反应的知识解释或解决复杂的
3、化学问题。（证据推理与模型认知）体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂实验用品：5%H2O2溶液，酸性KMnO4溶液，KI溶液，淀粉溶液 试管，胶头滴管 探究物质的氧化性或还原性 实验内容 实验现象 实验结论 实验方案设计及实施 取少量KI溶液于小试管中，滴入几滴淀粉溶液，再滴加5%的H2O2溶液 溶液由无色变为蓝色 H2O2具有氧化性取少量酸性KMnO4溶液于小试管中，再滴加5%的H2O2溶液溶液紫色变浅直至消失，有无色气泡生成 H2O2具有还原性1从氧化还原反应的角度，分析、归纳过氧化氢的性质。氧元素常见价态为0价、-1价、-2价。过氧化氢中氧元素为-1价，有降低的趋
4、势，体现氧化性，也有升高的趋势，体现还原性。2证明过氧化氢具有氧化性或还原性的依据是什么？过氧化氢可以把 KI 中 I-氧化为I2，证明过氧化氢具有氧化性。过氧化氢中-1价的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化为O2，证明过氧化氢具有还原性。3初中阶段我们就知道过氧化氢在催化剂的作用下可以分解产生氧气，这个反应属于氧化还原反应吗？如果属于氧化还原反应，请分析其中的电子转移情况。【思考】2H2O2=2H2O+O20-1-2化合价升高，失e-2，氧化反应化合价降低，得e-2，还原反应【方法导引】根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说
5、明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。研究物质氧化性或还原性的思路 如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测是否正确。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有氧化性的另一物质，通过实验来验证预测是否正确。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性 如果预测某物质具有氧化性，需寻找具有还原性的物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测 若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性 如果预测某物质具有还原性，需寻找具有氧化性的物质，
6、通过实验来验证预测是否正确 Fe2+氧化性 还原性 氧化性 I-还原性 验证二者是否发生反应 验证二者是否发生反应 1研究物质的性质 氧化还原反应的应用 金属活动性逐渐减弱，失电子能力减弱 金属阳离子的得电子能力逐渐增强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性顺序 金属活动性顺序不同，冶炼方法不同（1）利用氧化还原反应实现物质的转化 金属的冶炼将化合态的金属还原成单质Mn+ne-=Mb热分解法：2HgO=2Hg+O2 2Ag2O=4Ag+O2 a物理提取法：适用于极不活泼的金属Pt、Au适合一些不活泼金属2实现物质转化与获得能量CuO+
7、H2=Cu+H2OFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温 常见的还原剂：C、CO、H2等（高炉炼铁）c热还原法（适用于大部分中等活泼的金属）金属的活 动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强弱 金属离子得电子能力 弱强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 非金属单质制备 MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2 +2H2O a用浓盐酸和二氧化锰制取氯气的反应属于氧化还原反应吗？b在实验室中通常使用氢氧化钠溶液吸收尾气，写出相关反应的化学方程式。c此种方法制得的氯气
8、中含有哪些杂质？如何除去？若要制得纯净的氯气，对装置如何改造？d高锰酸钾与浓盐酸在常温下也可以反应制取氯气，你能从氧化还原反应角度预测反应的产物吗？0+4 -1+2化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应 MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2 +2H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O化合价升高，氧化反应 化合价降低，还原反应+10-12KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O氧化剂 还原剂 氧化剂 还原剂 氯气的实验室制法 实验装置 发生净化收集尾气处理（2）利用氧化还原反应获得能量 利用氧化还原反应获得热能 可燃物 氧化剂 热量 煤的燃烧
9、 天然气的燃烧 利用氧化还原反应获得电能 火力发电厂 燃料电池电车 其他 火箭发射 煤油灯照亮 镁条燃烧 金属钛具有许多优异的性能，是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石主要成分为二氧化钛是地壳中钛矿石的一种。目前大规模生产钛的方法是：【化 学 与 技 术】利用氧化还原反应制备物质和获得能量的实例 第一步：金红石、碳单质在高温下与氯气反应，制得四氯化钛 第二步：在氩气氛围中加热，金属镁与四氯化钛反应制得金属钛 高温 镁、加热 氩气氛围 金红石(TiO2)碳单质 氯气 TiCl4 Ti 有很多重要的用途。硅元素在自然界中不以单质的形式存在，主要以二氧化硅的形式存在。用碳单质还原二氧化硅可以制
10、得粗硅；使粗硅与氯气反应生成四氯化硅，净化后再用氢气还原四氯化硅，可以制得比较纯净的硅单质。SiO2 碳单质 高温 氢气 氯气 粗硅 SiCl4 Si 硅单质 是很有发展前景的一种新型电源，其原理是：利用氢气、天然气等燃料作电池负极反应物，发生氧化反应，利用空气中的氧气作电池正极反应物，发生还原反应，连接外电路时，电子从负极移向正极形成电流。负极反应式：2H2-4e-=4H+正极反应式：O2+4H+4e-=2H2O 总反应：2H2+O2=2H2O 燃料电池 利用氧化还原反应实现物质的转化 实现物质转化与获得能量 研究物质的性质 预测物质的氧化性或还原性 氧 化 还 原 反 应 的 应 用 利用
11、氧化还原反应获得能量 1.诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应方程式为：2MoS27O2=2MoO34SO2MoO32NH3H2O=(NH4)2MoO4H2O(NH4)2MoO42HCl=H2MoO42NH4ClH2MoO4=MoO3H2O用还原剂将MoO3还原成金属钼。下列说法正确的是()AMoS2煅烧产生的尾气可直接排放BMoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物CH2MoO4是一种强酸D利用H2，CO和Al分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为332D高温 高温 2.利用黄铜矿冶炼的主要原理为：8CuFeS2
12、21O2=8Cu4FeO2Fe2O316SO2 回答下列问题：(1)该反应的氧化剂是_，还原剂是_。(2)该反应中每有2 mol二氧化硫生成，反应中转移电子的物质的量是_。(3)下列有关判断合理的是_。A避免污染，排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收 BCuFeS2中铁显2价，该反应中只有铜被还原 C检验炉渣中含2价铁的试剂是盐酸、硫氰化钾溶液和氯水 D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸 DCuFeS2CuFeS2和O212.5 mol 高温 3.实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以干燥的Cl2为原料进行实验，装置如下图所示。(1)装置B、C中应盛放的试 剂名称分别为_、_；从A装置导出的 气体若
13、不经过B、C装置而 直接进入D管，将对实验产生的不良后果 是 _。饱和食盐水 浓硫酸 氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，H2和Cl2混合受热会发生爆炸(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：_。提示：Fe与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3，化学方程式为2Fe3Cl22FeCl3。2Fe3Cl2 2FeCl3 (3)F装置所起的作用是_。提示：Cl2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是CaO和NaOH，Cl2能和CaO、NaOH反应，所以可用碱石灰处理尾气；空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入D中，可作干燥剂。吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入D中 当你明白了“成功不会造就你，失败不会击垮你”时，你就站在了最高处。如果你能像看别人的缺点一样，如此准确地发现自己的缺点，那么你的生命将会不平凡。