高中化学 第二章 化学物质及其变化 第三节 氧化还原反应（第2课时）氧化剂和还原剂学案 新人教版必修

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线 第二章 化学物质及其变化第三节 氧化还原反应第2课时 氧化剂和还原剂学习目标： 1理解氧化剂和还原剂的概念，知道中学化学中常见氧化剂还原剂2学会利用“双线桥”、“单线桥”分析氧化还原反应3能够对氧化还原反应进行化合价升降及得失电子情况分析4了解氧化还原反应在生产和生活中的应用课前预备：1氧化还原反应的特征是_，氧化还原反应的实质是_。2下列哪些反应是氧化还原反应？2CuO H2 Cu H2O _MnO2 4HCl(浓) MnCl2 H2O Cl2 _3NO2 H2O 2HNO3 NO _2H2O2 2H2O O2 _CaCO3 H2O CO2 Ca(HCO3)2 _知识体系：氧化剂与还原剂1. 相关概念:(1)氧化剂：_电子或电子对_（化合价降低）的物质，具有氧化性。(2)还原剂：_电子或电子对_（化合价升高）的物质，具有还原性。(3)氧化产物：还原剂在反应中_电子后被氧化形成的生成物。(4)还原产物：氧化剂在反应中_电子后被还原形成的生成物。2. 氧化还原反应概念之间的关系化合价升高，_电子，被_，作还原剂，得氧化产物（升，失，氧化，还原剂，被氧化）。化合价降低，_电子，被_，作氧化剂，得还原产物（降，得，还原，氧化剂，被还原）。3. 常见氧化剂和还原剂：（1）常见氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质F2、C12、Br2X-O2、03H2O元素处于高化合价时的化合物氧化物Mn02Mn2+含氧酸浓硫酸SO2HN03NO2或NO盐KMnO4Mn2+ 、MnO2Fe3+、Cu2+Fe2+、Cu 或Cu+过氧化物Na202、H202H2O或OH-（2）常见还原剂物质类型类例对应氧化产物活泼的金属单质K、Na、MgM+活泼的非金属单质H2H+或H2OCCO或CO2元素处于低化合价时的化合物氧化物C0CO2S02SO3或H2SO4酸H2SSHII2盐S032-SO42-Fe2+Fe3+4. 氧化还原反应中电子转移的表示方法：（1）双线桥法：表示反应前后同一元素原子间电子转移情况。方法：1.先标化合价，箭头从左指向右，连接等号两边化合价有变化的同种元素。 2.线上标明失去或得到的电子数，化合价变化，被氧化还是被还原。3.检查得到和失去电子是否相等。0 +1 +2 0 失去2e-电子，化合升高，被氧化得到2e-电子，化合降低，被还原例：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2（2）单线桥法：表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。 方法：1.箭头线由还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素。 2.桥上只标转移电子总数，不写“得”、“失”。0 +1 +2 0 2e-例：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H25. 氧化性、还原性强弱的判断：(1) 根据氧化还原反应的方向判断得到电子，化合升高，被氧化失去电子，化合降低，被还原氧化剂 + 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 还原产物归纳为一句话就是：前强后弱(2) 根据得失电子的难易程度判断物质的氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为NaMgAl(3) 根据元素活动性顺序判断 金属（金属的还原性强弱顺序与金属活动性顺序基本一致）金属单质的还原性越弱，其对应阳离子的氧化性越强。 非金属单质的氧化性逐渐减弱。阴离子的还原性逐渐增强。(4) 根据反应结果判断同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。如: 2Fe + 3Cl2 点燃 2FeCl3 , Fe + S FeS ，则氧化性:Cl2 S(5) 从反应所需条件和反应的剧烈程度判断一般在一组反应中，反应条件要求越低，反应越剧烈，对应反应物的氧化性或还原性越强。如 MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl（浓）= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O ，从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力： KMnO4 MnO2 。(6) 根据元素的化合价判断元素化合价处于最高价态时，只具有氧化性。元素化合价处于最底价态时，只具有还原性。元素化合价处于中间价态时，即具有氧化性又具有还原性。(7) 其他因素温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。6. 氧化还原反应的运用(1) 制备某些物质，实验室制备氧气、氢气；工业上用还原剂冶炼金属等。(2) 用强氧化剂Cl2、ClO2等进行小型水厂、游泳池水、医院污水、工业污水的处理，即利用强氧化剂进行消毒、杀菌。(3) 燃料的燃烧，提供热能等。(4) 化学电源的研制、开发及合理利用。(5) 电镀以防止金属的腐蚀。另外有些氧化还原反应会给人类带来危害，例如：易燃物的自燃、食品的腐败、钢铁的锈蚀等。我们运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。课堂练习：1、下列关于氧化还原反的叙述中正确的是 （ ）A、 失去电子的反应为还原反应。 B、含有氧元素的物质是氧化剂。C、氧化剂得到电子的数目和还原剂失去的电子的数目一定相等。D、氧化剂和还原剂不可能是同一种物质。2、下列各反应中，水为还原剂的是 （ ）A、2H2 + O2 点燃2H2O B、SO3 + H2O H2SO4C、2F2 + 2H2O 4HF + O2 D、2Na + 2H2O 2NaOH + H2 3、下列反应必须加入氧化剂才能发生的是（不考虑分解反应） （ ）A、SO2 S B、Na2SO3 SO2 C、I- I2 D、HCO3- CO32-4、盐酸能发生下列反应：Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ，2HCl + CuO CuCl2 + H2O，MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 + 2H2O 由此判断盐酸应当具有的性质是（ ）A、只有酸性 B、只有氧化性 C、只有还原性 D、有酸性、有氧化性和还原性5、分析下列氧化还原反应，用“双线桥”表示下列氧化还原反应电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。 2H2O 2H2 O22Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H22KClO3 2KCl + 3O2课后作业：1、在下列分子、原子、或离子中，既具有还原性又具有氧化性的是 （ ） AAl3+ BCl- CFe DSO22、“生氢剂”氢化钠（NaH）与水反应的的化学方程式为：NaH+H2ONaOH+H2 ，其中，水的作用是 （ ）A、既是氧化剂又是还原剂 B、还原剂C、氧化剂 D、催化剂3、同一物质中同一价态的元素部分被氧化，部分被还原的氧化还原反应是 （ ）A2HClO2HCl+O2 BNH4HCO3 NH3 + CO2 +H2OC3NO2+H2O2HNO3+NO DSO2+2H2S2H2O+3S4、某金属元素由氧化物转变为单质，则该金属元素 （ ）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、既不被氧化，也不被还原5、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，则维生素C具有 （ ） A、氧化性 B、还原性 C、酸性 D、碱性6、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：NaNO2+NH4ClNaCl+NH4NO2 ； 第二步：NH4NO2N2 +2H2O 下列对上述反应的叙述正确的是 （ ） NH4NO2仅是氧化剂；NH4NO2仅是还原剂；NH4NO2发生了分解反应；反应中氮元素的化合价发生了变化；NH4NO2既是氧化剂又是还原剂；两个反应都是氧化还原反应A、 B、 C、 D、7、下列两个反应均可以发生：2KIBr22KBrI2和2HBrO3I22HIO3Br2对于这两个反应，下列叙述中错误的是（）ABr2的氧化性强于I2的氧化性 BKI的还原性强于KBr的还原性CHBrO3的氧化性弱于I2的氧化性 DHBrO3的氧化性强于HIO3的氧化性8、下列过程必须加入还原剂才能实现的是（ ）A、Na2SO3Na2SO4 B、MnO 4Mn2C、KClO3KCl D、FeFe39、对于实验室制取O2的反应：2KClO32KCl+3O2 ，其电子转移的方向和数目的标法有以下几种，你认为正确的是 （填序号）。该反应中， 是氧化剂， 是还原剂，MnO2是 剂。10、Na2O2和H2O2是两种重要的化工原料，可以用作航天飞行器和潜艇中的生氧剂。已知，Na2O2和H2O2中O元素的化合价都是-1价，并且-1价的O极其不稳定，易转化为-2价或0价的O 。在下列反应（反应未配平）中A、Na2O2+HClH2O2+NaCl B、Ag2O+H2O2Ag+O2 +H2OC、H2O2H2O+O2 D、H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2SO4+H2O+K2CrO4H2O2仅体现还原性的反应为（填代号，下同） ；H2O2仅体现氧化性的反应为 ；H2O2既表现氧化性，又表现还原性的为 ；H2O2既不表现氧化性，又不表现还原性的为 。参考答案： 第二章 化学物质及其变化第三节 氧化还原反应第2课时 氧化剂和还原剂课堂练习：1、C。失电子的反应是氧化反应；氧化剂不一定要含氧元素；氧化还原反应要遵循得失电子守恒的原则；氧化剂和还原剂在一些反应中可能是同一种物质。2、C。还原剂是失电子的物质，需要有元素化合价升高，水中氧元素的化合价为-2价，可以升高为0价，体现还原性，C项答案符合要求。3、C。反应必须加入氧化剂，则反应物是还原剂，失电子，有元素化合价升高。A项中硫元素的化合价降低；B项中硫元素和氧元素的化合价均未发生变化；C项中碘元素的化合价升高；D项中碳元素和氧元素的化合价均未发生变化。4、D。反应中盐酸是氧化剂，氢元素的化合价降低得电子，有氧化性；反应中盐酸与碱性氧化物反应，体现酸性；反应中盐酸是还原剂，氯元素的化合价升高失电子有还原性。5、失4e ,化合价升高，被氧化2H2O 电解 2H2 O2得4e ,化合价降低，被还原H2O既是氧化剂又是还原剂。失6e ,化合价升高，被氧化得6e ,化合价降低，被还原2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2H2SO4是氧化剂，Al 是还原剂。失6e ,化合价升高，被氧化2KClO3 2KCl + 3O2得6e ,化合价降低，被还原KClO3既是氧化剂又是还原剂。KClO3既是氧化剂又是还原剂。课后作业：1、D。元素化合价处于中间价态时，即具有氧化性又具有还原性。D项中的硫元素是+4价，而硫元素的最高化合价是+6价，最低化合价是-2价。2、C。水中的氢元素化合价降低了，得到了电子，是氧化剂。3、C。A项的HClO中氯元素的化合价降低被还原，氧元素的化合价升高被氧化；B项反应中各元素的化合价在反应前后均未发生改变；C项反应中反应物NO2中+4价的氮元素一部分化合价升高为+5价被氧化，一部分化合价降低为+2价被还原，符合题意要求；D项反应中SO2的+4价的硫元素化合价降低为0价被还原，H2S的-2价的硫元素化合价升高为0价被氧化。4、B。金属元素在氧化物中化合价为正值，转变为单质时化合价降低为0价，被还原。5、B。维生素C将Fe3+离子还原为Fe2+离子，使血红蛋白恢复与O2结合的能力。6、D。第一步反应不是氧化还原反应，第二步分解反应中氮元素的化合价发生了变化，NH4NO2既是氧化剂又是还原剂。7、C。氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。第二个反应HBrO3是氧化剂，I2是还原剂，HBrO3的