1、第2课时 氧化剂和还原剂 概念认知自主学习一、氧化剂和还原剂1氧化剂和还原剂化学反应CuOH2=CuH2O2NaCl2=2NaCl_元素化合价降低的物质发生_反应，_电子(或电子对_)_元素化合价升高的物质发生_反应，_电子(或电子对_)CuOCl2还原得到偏向H2Na氧化失去偏离【小结】氧化剂：_电子(或电子对_)、化合价_的物质。还原剂：_电子(或电子对_)、化合价_的物质。得到偏向降低失去偏离升高2氧化性、还原性利用双线桥分析下列反应：(1)氧化剂：_，表现_性，发生_反应得到产物为_(2)还原剂：_，表现_性，发生_反应得到产物为_MnO2氧化还原MnCl2HCl还原氧化Cl2 基本概
2、念的关系：(1)氧化剂具有 氧化性得电子 化合价降低发生 还原反应生成 还原产物。(2)还原剂具有 还原性失电子 化合价升高发生氧化反应生成 氧化产物。二、生产、生活中的氧化还原反应1正面影响，如金属的_、_、_、绿色植物的光合作用。2负面影响，如易燃物的_、食物的_、钢铁的_等。冶炼电镀燃料的燃烧自燃腐败锈蚀1判断下列说法是否正确：(1)金属阳离子只具有氧化性，不具有还原性。()提示：金属阳离子处于中间价态如 Fe2，既有氧化性又有还原性。(2)金属元素的原子失去电子的数目越多，该金属的还原性越强。()提示：金属的还原性强弱与失电子难易程度有关，与数目无关，如 K 失去 1 个电子变为 K而
3、 Mg 失去 2 个电子变为 Mg2，Mg 比 K 失电子多，但还原性 KMg。(3)元素处于最高价时，该物质一定具有强氧化性。()提示：钾元素的1 价为最高价，但 K氧化性很弱。(4)金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性。()提示：金属只有正价，故金属单质只有还原性；非金属通常有正价也有负价，故非金属单质既可以有氧化性，又可以有还原性。2钢铁在潮湿环境下发生腐蚀的主要反应方程式为2FeO22H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O上述过程发生的反应中属于氧化还原反应的有哪些反应？指出氧化剂和还原剂。提示：。
4、氧化剂：O2，还原剂：Fe、Fe(OH)2。3近年来，医疗美容机构数量日渐增多。不法分子把有毒的 H3AsO3 用作脱毛剂坑害顾客。在浓盐酸中，H3AsO3 与 SnCl2 反应的离子方程式为 3SnCl212Cl2H3AsO36H=2As3SnCl266M。上述反应方程式中 M 是什么物质？提示：由原子守恒可知 M 为 H2O。能力形成合作探究学习任务一 物质氧化性、还原性强弱的比较 材料一：高锰酸钾消毒剂，化学名称是高锰酸钾，俗名是灰锰氧、PP 粉，是一种常用的消毒剂。材料二：已知 Cl2 是一种黄绿色的气体且有毒，可用氢氧化钠溶液吸收，与氢氧化钠溶液、石灰乳分别反应可以制备“84”消毒液
5、和漂白粉。材料三：Br2 是深红棕色易挥发性液体，微溶于水，水溶液呈棕黄色。已知反应：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O 2KBrCl2=Br22KCl物质氧化性、还原性强弱的比较(1)由上述材料的反应能否确定 KMnO4、Cl2、Br2 的氧化性的强弱？提示：根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性 KMnO4Cl2Br2。(2)设计实验，利用如图所示装置，证明 KMnO4、Cl2、Br2 氧化性的强弱，限选试剂：KBr 溶液、KMnO4、浓盐酸、浓硫酸。提示：装置 a 中是浓盐酸，d 中是 KBr 溶液；装置 a 中浓盐酸与 c
6、中 KMnO4 混合后高锰酸钾紫色褪去生成黄绿色气体，黄绿色气体进入试管 d，d 中溶液变为橙黄色，可证明氧化性：KMnO4Cl2Br2。(3)某同学认为可以根据反应方程式 2Fe3Br2=2FeBr3 FeI2=FeI2判断 Br2、I2 氧化性强弱，你是否同意？提示：同意。Br2、I2 分别与 Fe 反应，与溴反应生成3 价的铁，说明 Br2 的得电子能力强，氧化性强。氧化性和还原性强弱的常规判断方法(1)根据氧化还原反应的方向判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物(2)根据元素的活动性顺序比较【特别提醒】(1)不能根据得失电子的多少判断氧化性、还原性的强弱；(2)氧化性、还原性
7、的强弱还与物质的浓度等有关，如浓硝酸的氧化性大于稀硝酸。【思考讨论】(1)已知FeCu2=Fe2Cu；2Fe3Cu=2Fe2Cu2，写出 Fe3、Fe2、Cu2氧化性由强到弱顺序如何？提示：Fe3Cu2Fe2。根据FeCu2=Fe2Cu；2Fe3Cu=2Fe2Cu2，则氧化性强弱顺序为 Fe3Cu2Fe2。(2)高锰酸钾溶液作氧化剂时，为什么要酸化？常用哪种酸酸化？提示：KMnO4 的氧化性与溶液的酸碱性有关，酸性条件下，其氧化性增强。常用稀硫酸酸化。【典例】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
8、 Y、X、W、Z中以 Z的还原性最强C氧化性：Z2W2D反应 2ZY2=2YZ2 能发生【思维建模】解答有关氧化剂、还原剂强弱比较题目的思维流程如下：【解析】选 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微粒的氧化性、还原性强弱：中氧化性 X2W2，还原性 WX；中氧化性 W2Y2，还原性 YW；中氧化性 Z2X2，还原性XZ。所以氧化性大小：Z2X2W2Y2，还原性大小：YWXZ，D 中反应不能发生。(1)向含有 Z和 X的溶液中通入 Y2，能否发生反应？(关键能力分析与推测)提示：根据氧化性强弱：Z2X2W2Y2 可知，Y2 与 Z和 X不能
9、反应。(2)向含有 W和 X的溶液中通入少量 Z2，发生的反应是什么？(关键能力分析与推测)提示：还原性 WX，通入少量 Z2，只有 W发生反应，离子方程式为 2WZ2=2ZW2。【规律方法】假设法判断氧化还原反应能否发生(1)已知氧化性或还原性强弱关系。(2)假设反应发生。(3)依据方法判断出假设反应中的氧化性或还原性关系。(4)结合已知判断结论是否符合事实，若符合，能发生；反之，不能发生。【备选例题】某反应中反应物与生成物有 AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O 和一种未知物质 X。(1)已知 KBrO3 在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。(2)已知 1
10、 个 KBrO3 在反应中得到 5 个电子生成 X，则 X 的化学式为_。(3)根据上述反应可推知_。a氧化性：KBrO3H3AsO4b氧化性：H3AsO4KBrO3c还原性：AsH3Xd还原性：XAsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物；还原剂的还原性大于还原产物；(2)利用得失电子数目相等或者化合价升降相等对氧化还原反应进行配平。【解析】(1)已知 KBrO3 为得电子物质，故其化合价一定降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的 AsH3，AsH3
11、中 As 的化合价为3 价，反应后变为含5价 As 的 H3AsO4，故还原剂为 AsH3。(2)1 个 KBrO3 得 5 个电子，即反应后 Br 元素的化合价应从5 价降为 0 价，故另一物质为 Br2。(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物，故选 a、c。(4)因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知，可直接进行配平。As：3 价5 价 升 8 价Br：5 价0 价 降 5 价根据化合价升降相等，在 AsH3 前配系数 5，在 KBrO3 前配系数 8，在 Br2 前配系数 4；再根据 K 原子守恒，K2SO4 应在生成物中，
12、系数为 4；则 H2SO4 应在反应物中，系数为 4；H2O 在生成物中，系数为 4；配平后用单线桥标出电子转移方向和数目。答案：(1)AsH3(2)Br2(3)a、c(4)已知反应 2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，则下列判断正确的是()A该反应是置换反应B该反应中化合物作还原剂C还原性：FeCuD氧化性：CuCl2FeCl3【解析】选 C。该反应是氧化还原反应，因只有单质参加反应，没有单质生成，不是置换反应，A 错误；该反应中 FeCl3 是氧化剂，Cu 是还原剂，B 错误；由反应可知还原性：FeCu，氧化性：FeCl3CuCl2，C 正确，D 错误。【补偿训练】(2021南京高一
13、检测)PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()ACu2Fe3=Cu22Fe2B10Cl2MnO416H=2Mn25Cl28H2OC2Fe2Cl2=2Fe32ClD5Pb22MnO42H2O=5PbO22Mn24H【解析】选 D。根据氧化还原反应规律，氧化剂的氧化性强于氧化产物。Fe3的氧化性强于 Cu2，反应可以发生，A 正确；KMnO4 的氧化性强于 Cl2，反应可以发生，B 正确；Cl2 的氧化性强于 Fe3，反应可以发生，C 正确；PbO2 的氧化性强于 KMnO4，反应不能发生，D 错误。(1)铁钉浸入 CuSO4 溶液后，
14、表面会附有红色物质；铜丝浸入 AgNO3 溶液后，表面会附有银白色物质。则在 Cu、Fe、Ag 中，_的还原性最强；在 Cu2、Fe2、Ag中，_的氧化性最强。(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3)，而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中，_具有氧化性，_的氧化性最强。【解析】(1)发生反应的两个化学方程式为FeCuSO4=FeSO4Cu，Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag据知还原性：FeCu，氧化性：Cu2Fe2；据知还原性：CuAg，氧化性：AgCu2，故还原性：FeCuAg，氧化性：AgCu2Fe2。(2)发生的两个化学方程式为2
15、Fe3Cl2=2FeCl3，Fe2HCl=FeCl2H2Cl2 将 Fe 氧化为 Fe3，而 H将 Fe 氧化为 Fe2，所以 Cl2、H有氧化性，且 Cl2氧化性最强。Cl只有还原性。答案：(1)Fe Ag(2)Cl2、H Cl2学习任务二 氧化还原反应的基本规律“84”消毒液是一种高效消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO，Cl 为1 价)是无色或淡黄色液体，且具有刺激性气味。洁厕灵主要成分是盐酸，还有微量表面活性剂、香精、缓蚀剂、助剂。主要应用在家庭、宾馆、饭店、学校、医院、公厕、移动厕所等。氧化还原反应的基本规律(1)利用氧化还原反应的知识从氯元素的角度分析“84”消毒液和洁厕灵的主要
16、成分具有哪些性质？提示：NaClO 中 Cl 为1 价，处于氯的中间价态，既有氧化性又有还原性；HCl中 Cl 为1 价，处于氯的最低价态，只有还原性。(2)“84”消毒液和洁厕灵不能混用，混用常常会发生中毒现象(已知氯气有毒)。利用氧化还原反应的原理说明中毒的原因。提示：NaClO 既有氧化性又有还原性；HCl 具有还原性，两者混用会发生反应生成有毒气体 Cl2。写出反应的化学方程式，并分别用单线桥法、双线桥法表示电子转移。提示：上述反应中氯元素的化合价变化符合了氧化还原反应中的什么规律？提示：归中规律。即同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态低价态中间价态。1守恒规律应用：氧化还原
17、反应方程式的配平和相关计算。2强弱规律还原性：还原剂还原产物。氧化性：氧化剂氧化产物。应用：物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断有氧化性的物质和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。3先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。如：氧化性 AgCu2，向 Cu(NO3)2、AgNO3 的混合溶液中加入 Fe 片，Fe 先与Ag反应。4价态规律(1)高低规律应用：判断物质是否具有氧化性、还原性。(2)归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态低价态中间
18、价态，即“价态归中，互不交叉”，三种情况：如：()()同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。应用：判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性，如 Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O 是非氧化还原反应。(3)歧化规律同种元素的中间价态生成高价和低价，即中间价高价低价。【误区警示】(1)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强。如 CO2 中 C 为4 价是最高价，但 CO2 的氧化性很弱。(2)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强。如 H2O 中 O 为2 价是最低价，但 H2O 的还原性非常弱。【思考讨论】(1)(1)已知氧化性：Fe3S，Fe 和 S 在
19、加热条件下是否生成 Fe2S3?提示：否。反应若发生则有氧化性 SFe3，与题干矛盾。(2)已知 SO2 具有较强的还原性，浓硫酸具有吸水性和强氧化性，那么能否使用浓硫酸干燥 SO2?提示：能。硫元素的化合价有2、0、4、6，SO2 和浓硫酸中硫元素的化合价分别为4、6，中间没有价态，不能发生氧化还原反应，故可以干燥。【典例】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()A23 B32 C45 D56【解析】选 A。在氧化还原反应中，得失电子数目相等。NH3 中 N 的化合价为3，反应后变为 0，作还原剂被氧化；NO 中 N
20、的化合价为2，反应后为 0，作氧化剂被还原。为保持得失电子数目相等，则应为 2 个 NH3 和 3 个 NO 反应，所以被氧化与被还原的氮原子的原子个数比为 23。(1)典例中，氧化剂与还原剂的分子个数之比是多少？(关键能力分析与推测)提示：32。氧化剂、还原剂分别是 NO、NH3，根据电子守恒知：N(NO)2N(NH3)3，则 N(NO)N(NH3)32。(2)典例中，结合氮元素的价态，分析 NH3、N2 分别具有氧化性还是还原性？(关键能力理解与辨析)提示：NH3 中氮元素的价态为3 价，是最低价，所以 NH3 具有还原性；N2 在化学反应中，其价态可以降低(3 价)也可以升高(2 等价态
21、)，所以 N2 既具有氧化性也具有还原性。【易错提醒】氧化还原反应规律(1)电子守恒：N(氧化剂)变价原子数化合价变化值N(还原剂)变价原子数化合价变化值。(2)强弱规律：强氧化剂强还原剂弱氧化剂弱还原剂。【备选例题】已知 Pb3O4 与 HNO3 溶液发生反应：Pb3O44H=PbO22Pb22H2O；PbO2 与酸化的 MnSO4 溶液发生反应：5PbO22Mn24H5SO24=2MnO45PbSO42H2O；高锰酸钾与浓盐酸发生反应：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。下列推断正确的是()A由反应可知，Pb3O4 中 Pb(2 价)和 Pb(4 价)含量之
22、比为 12B由反应、可知，氧化性：HNO3PbO2MnO4CPb 可与稀硝酸发生反应：3Pb16HNO3=3Pb(NO3)44NO8H2ODPb3O4 可与盐酸发生反应：Pb3O48HCl=3PbCl24H2OCl2【解析】选 D。由反应可知，Pb3O4 中 Pb(2 价)和 Pb(4 价)含量之比为 21，A 错误；反应中 HNO3 未将 Pb2氧化，可证明氧化性 HNO3MnO4，根据反应可知氧化性：MnO4Cl2，故 Pb3O4 可与盐酸发生氧化还原反应，故 D 正确。(2021浙江 1 月学考)反应 8NH36NO2=7N212H2O 中，还原剂是()ANH3 BNO2CN2 DH2O
23、【解析】选 A。在反应中失电子化合价升高的反应物是还原剂，在该反应中 NH3中 N 元素的化合价由3 价变为 N2 中的 0 价，被氧化，则 NH3 是还原剂。【拔高题组】(2021济宁高一检测)在一定条件下，ROn3和 F2 可发生如下反应：ROn3F22OH=RO42FH2O，从而可知在 ROn3中，元素 R 的化合价是()A4 价 B5 价 C6 价 D7 价【解析】选 B。方法 1：根据电荷守恒有 n12112，n1。设元素 R 在ROn3中的化合价为 x，则 x231，x5。方法 2：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
24、以 x5。金属加工后的废切削液中含有 2%5%的 NaNO2，它是一种环境污染物。人们用 NH4Cl 溶液来处理此废切削液，使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行：第一步：NaNO2NH4Cl=NaClNH4NO2第二步：NH4NO2=N22H2O(1)第一步反应是不是氧化还原反应？属于四种基本反应类型中的哪类反应？提示：NaNO2NH4Cl=NaClNH4NO2 中，元素的化合价都没有变化，不属于氧化还原反应，属于复分解反应。(2)第二步反应中的氧化剂、还原剂分别是什么？氧化产物和还原产物的个数之比是多少？提示：NH4NO2 发生了自身的氧化还原反应，氮元素发生了归中反应，NH4NO2既是氧化剂又是还原剂；氧化产物和还原产物都是 N2，NH4N2，NO2N2，都变化三价，故氧化产物和还原产物的个数之比为 11。(3)从氮元素的角度分析上述反应中含氮物质中既有氧化性又有还原性的物质是哪些？提示：NO2中 N 为3 价，N2 中 N 为 0 价，都处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故 NaNO2、NH4NO2、N2 既有氧化性又有还原性。