1、第一章 物质及其变化 第三节 氧化还原反应 课时2 氧化剂和还原剂 发 展 目 标1.通过具体的实例识别常见的氧化剂和还原剂，理解物质氧化性、还原性强弱与价态及电子转移的关系。培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2结合应用实例了解氧化还原反应的基本规律，掌握物质氧化性和还原性强弱的判断方法。培养学生“科学探究与证据推理”的核心素养。体 系 构 建 必 备 知 识 自 主 预 习 一、氧化剂和还原剂1含义及关系 降低得到偏向升高失去偏离2氧化性和还原性(1)氧化性：表示物质_能力强弱的性质，_剂具有氧化性，反应时本身被_。(2)还原性：表示物质_能力强弱的性质，_剂具有还原性，反应时本身被
2、_。得电子氧化还原失电子还原氧化3常见氧化剂和还原剂物质种类常见物质 部分非金属单质_、Cl2 等 氧化剂 含有高价态元素的化合物浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等活泼的金属单质Al、Zn、Fe 等某些非金属单质C、_等还原剂某些非金属氧化物_、SO2 等 O2H2 CO 微点拨：理解氧化还原反应的相关概念，要抓住两条线：(1)还原剂：化合价升高失去电子发生氧化反应(被氧化)生成氧化产物。(2)氧化剂：化合价降低得到电子发生还原反应(被还原)生成还原产物。二、氧化还原反应对生产、生活的影响1正面影响：金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等。2负面影响：易燃物的自燃、食物的腐
3、败、钢铁的锈蚀等。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。()(2)发生氧化还原反应时，还原剂失电子，氧化剂得电子。()(3)金属单质在反应时一定作还原剂。()(4)食品中的抗氧化剂在保护食品时表现氧化性。()答案(1)(2)(3)(4)2下列对氧化还原反应的分析中不合理的是()AMg 变成 MgO 时化合价升高，失去电子，因此 Mg 在该反应中作氧化剂BKMnO4 受热分解时，Mn 元素被还原，KMnO4 既是氧化剂又是还原剂C反应 CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4 不属于氧化还原反应D在反应 2H2O=电解 2H2O2中，H2O 既是还原
4、剂，又是氧化剂A A 项中 Mg 失电子作还原剂，不正确。3分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe3Cl2=2FeCl3氧化剂是_，还原剂是_；发生氧化反应的是_，发生还原反应的是_。(2)2H2SSO2=3S2H2O氧化剂是_，还原剂是_；氧化产物是_，还原产物是_。答案(1)Cl2 Fe Fe Cl2(2)SO2 H2S S S关 键 能 力 核 心 突 破 物质的氧化性、还原性强弱比较 1已知：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2OCl22HBr=Br22HClBr22HI=I22HBr(1)MnO2、Cl2、Br2、I2 的氧化性由弱到强的顺序为_。(2)HCl、HBr、HI
5、、MnCl2 的还原性由弱到强的顺序为_。答案(1)I2Br2Cl2MnO2(2)MnCl2HClHBrHI2Na、Mg、Al 单质与 H2O 反应情况如下，Na 与冷水剧烈反应，Mg 加热才反应，Al 加热条件下也难反应。故 Na、Mg、Al 的还原性强弱顺序为_。答案 NaMgAl1根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2根据金属的活动性顺序判断3根据氧化还原反应的程度比较不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。4根据反应的条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加
6、热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如，MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。氧化性：KMnO4MnO2。【典例 1】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()2WX2=2XW22YW2=2WY22XZ2=2ZX2A还原性：XYB在 Y、X、W、Z中以 Z的还原性为最强C氧化性：Z2W2D反应 2ZY2=2YZ2 能发生C 在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物，由此得出三个反应中有关粒子的氧化性、还原性强弱：中氧化性 X2W2，还原性 WX；中氧化性
7、W2Y2，还原性 YW；中氧化性 Z2X2，还原性 XZ，所以 Y的还原性最强；D 中反应不能发生。借题发挥(1)向含有 Z和 X的溶液中通入 Y2，能否发生反应？答案 根据氧化性强弱：Z2X2W2Y2 可知，Y2 与 Z和 X不能反应。(2)向含有 W和 X的溶液中通入少量 Z2，写出发生反应的离子方程式。答案 还原性 WX，通入少量 Z2，只有 W发生反应，离子方程式为 2WZ2=2ZW2。氧化性与还原性的比较1铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为 A 级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：Tl32Ag=Tl2Ag，AgFe2=AgFe3，Fe2Fe3=3Fe2，下列离子氧化性比较顺
8、序正确的是()ATl3Fe3Ag BFe3AgTl3CTlAgFe2DTl3AgFe3D 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。2常温下，下列三个化学反应均能发生：X22W2=2X2W3；Z22X=2ZX2；2W32Y=2W2Y2。则在相同条件下，下列三个反应Y22X=2YX2 Z22Y=2ZY22W32Z=2W2Z2 也能发生的是()A.只有 B.只有 C.和 D.和B 解题的关键是对题干中的原理“强氧化剂强还原剂弱还原剂弱氧化剂”的理解与掌握。由题干所给反应可知氧化性顺序：Z2X2W3Y2，符合该顺序的反应可以发生，不符合该顺序的反应不能发生。氧化还原反应的三大规律及应用
9、1对于Fe2、S2、Cl2、Al3、H2O2 中只有氧化性的为_，只有还原性的为_，既有氧化性又有还原性的有_(填序号)。答案 2反应 KClO36HCl=KCl3Cl23H2O 中，氧化产物是_，还原产物是_。答案 Cl2 Cl23已知氧化性 Fe3Cu2，向含有 FeCl3 和 CuCl2 的混合液中加入少量 Zn，先发生反应的离子是_。答案 Fe34在 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 反应中被氧化的 Cl2与被还原的 Cl2 的分子个数之比为_。答案 111价态规律(1)升降规律：在氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。(2)氧化性、还原性和元素化合价之间的关系(3
10、)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：中不会出现 H2S 转化为 SO2 而 H2SO4 转化为 S 的情况。(4)歧化反应规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。2先后规律(1)同时含有几种还原剂时加入氧化剂 将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2 时，因为还原性Fe2Br，所以 Fe2先与 Cl2
11、反应。(2)同时含有几种氧化剂时加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有 Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉，因为氧化性 Fe3Cu2H，所以铁粉先与 Fe3反应，然后依次为Cu2、H。3电子守恒规律应用于氧化还原反应的计算氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。【典例 2】Na2Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4，而 NaClO 被还原为 NaCl，若反应中 Na2Sx 与 NaClO 的个数之比为116，则 x 的值为()A2 B3 C4 D5D 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。得关系式 162x x162 x5。氧
12、化还原反应中电子守恒计算的一般流程(1)找物质：分析反应前后元素化合价的变化，确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。(2)定得失：确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。(3)列等式：根据已知化学计量数及电子得失守恒列出等式，N(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)N(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。3下列粒子中，只有氧化性的是()S2 Fe2 Fe3 S H Na MgA B C DC 元素在最高价时只有氧化性。S2为最低价，Fe2是中间价态，Fe3是最高价，S 为中间价态，H为最高价，Na是最高价，Mg 为最低价。4G、Q、X、Y、Z 均为
13、含氯的化合物，它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)：GQNaCl；QH2OXH2；YNaOHGQH2O；ZNaOHQXH2O。这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为()AGQZYXBGYQZXCGYZQXDZXGYQB 分析可知氯元素的化合价关系：QG1，H 元素化合价降低，Cl 元素化合价升高，XQ，结合可知 GYQ，结合可知 QZZQYG。5已知三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中 Cl、Fe2和 I共存，要想除去 I而又不影响 Fe2和 Cl，可加入
14、的试剂是()ACl2BKMnO4 CFeCl3DHClC 反应中氧化性 Fe3I2，还原性 IFe2；反应中氧化性 Cl2Fe3，还原性 Fe2Cl；反应中氧化性 MnO4 Cl2，还原性 ClMn2。所以氧化性由强到弱的顺序为 MnO4 Cl2Fe3I2；还原性由强到弱的顺序为 IFe2ClMn2。KMnO4 氧化性很强，可将 I、Fe2、Cl氧化，Cl2 可将 I、Fe2氧化，而 Fe3只能氧化I，HCl 不与 I反应，故选 C。6一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3NON2H2O(未配平)。在该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为()A23B32 C45D56A 根据电子守恒可得
15、：N(被氧化)3N(被还原)2，则 N(被氧化)N(被还原)23。7已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33Cl1O4OH=2ROn4 3Cl5H2O。则 ROn4 中R 的化合价是()A3B4 C5 D6D 设 R 的化合价是 x，则根据在氧化还原反应中电子守恒知：2(x3)3(11)，x6。单线桥法表示电子转移的方向与数目1基本步骤标价态正确标出反应前后各元素的化合价明确变价元素的化合价升降关系 连单线一条线始于被氧化物质中化合价升高的元素止于被还原物质中化合价降低的元素 注数目标出转移电子的总数2注意事项(1)不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目。(2)要用箭头标明电
16、子转移的方向。(3)箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。8用单线桥法表示电子转移方向和数目。(1)2KMnO4=K2MnO4MnO2O2(2)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O(3)4NH35O2=Pt4NO6H2O答案 学 科 素 养 应 用 养 成 素材 1 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：KIO35KI3H2SO4=3K2SO43I23H2O问题探究：(1)上述反应中，氧化剂、
17、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质？(2)上述反应中，氧化产物与还原产物的质量比是多少？(3)请分别用双线桥法和单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。答案(1)氧化剂是 KIO3，还原剂是 KI，氧化产物、还原产物均是 I2。(2)51。(3)双线桥：素材 2 亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产 NaClO2 的主要流程如图所示(部分产品未标出)。问题探究：(1)、中发生反应的氧化剂分别是_、_。(2)中反应的还原产物是_。(3)流程中气体 a 是_。(4)ClO2 是一种高效水处理剂，可用 Na
18、ClO2 和稀盐酸为原料制备：5NaClO24HCl=5NaCl4ClO22H2O。该反应中氧化剂和还原剂的粒子数之比是_。研 究 表 明：在 上 述 过 程 中 会 发 生 副 反 应 NaClO2 4HCl=NaCl2Cl22H2O，若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中 Cl2 的含量越大。请推测其原因。解析(3)中 ClO2 被还原，则 H2O2 被氧化，故气体 a 应为O2，反应的离子方程式是 2ClO2H2O22OH=2ClO2 O22H2O。(4)NaClO2 既作氧化剂又作还原剂，其中 1 个 NaClO2 作氧化剂，转化为 1 个 NaCl,4 个 NaClO2 作还原剂，转
19、化为 4 个 ClO2，故氧化剂与还原剂的粒子数之比为 14。反应 NaClO24HCl=NaCl2Cl22H2O 中，NaClO2 作氧化剂，HCl 部分作还原剂，反应开始时，盐酸浓度越大，气体产物中 Cl2 的含量越大，可能的原因是溶液酸性增强，导致 ClO2 的氧化性增强，Cl的还原性增强。答案(1)NaClO3 ClO2(2)ClO2(3)O2(4)14 盐酸浓度越大，酸性越强，Cl还原性和 ClO2 的氧化性均增强，生成Cl2。通过素材 1 中碘缺乏病和含碘食盐的认识、素材 2 中一种漂白剂的制备原理与流程，培养学生“科学探究与社会责任”的核心素养。双 基 达 标 随 堂 检 测 1
20、吸入人体内的氧有 2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，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，由此推断 Na2SeO3 的作用是()A作还原剂B作氧化剂C既作氧化剂又作还原剂D既不作氧化剂又不作还原剂A“活性氧”具有极强的氧化性(氧化剂)，而 Na2SeO3 能将其还原，使其失去强氧化性，故 Na2SeO3 作还原剂。2需加入适当的氧化剂才能实现的反应是()APCl3PCl5 BMnO4 Mn2CSO2SO23DFe3O4FeA A 中，PCl3PCl5，P 的化合价升高，被氧化，需加氧化剂才能实现；B 中 Mn 元素和
21、 D 中的 Fe 元素化合价均降低，被还原，需加还原剂才能实现；C 中元素化合价未发生变化。3(素养题)大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎，又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。氢 化 钙 可 作 为 生 氢 剂，反 应 的 化 学 方 程 式 为 CaH2 2H2O=Ca(OH)22H2。下列说法错误的是()ACaH2 既是氧化剂，又是还原剂BH2 既是氧化产物，又是还原产物CCaH2 是还原剂，H2O 是氧化剂D氧化产物与还原产物的质量比为 11A 分析反应：由反应前后元素的化合价变化可知：CaH2 是还原剂，H2O 是氧化剂，H2 既是氧化产物又是还原产物，且来源
22、于 CaH2 和 H2O 中氢原子的个数相等，即氧化产物与还原产物的质量之比为 11。4在一定条件下，ROn3 和 F2 可发生如下反应：ROn3 F22OH=RO4 2FH2O，从而可知在 ROn3 中，元素 R 的化合价是()A4 价B5 价 C6 价 D7 价B 设元素 R 在 ROn3 中的化合价为 x。根据氧化还原反应中，得失电子守恒有(7x)10(1)2，所以 x5。5已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(1)被氧化的元素是_，被还原的元素是_，发生氧化反应的物质是_，发生还原反应的物质是_。(2)用双线桥法表示电子转移的方向和数目：_。(3)用单线桥法表示电子转移的方向和数目：_。解析 由方程式可知：铜元素化合价升高，从 0 价变为2 价，被氧化；氮元素化合价降低，从5 价变为2 价，被还原；故 Cu发生氧化反应，HNO3 发生还原反应。答案(1)Cu N Cu HNO3点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!