《金新学案》高三化学一轮 第1章 化学反应及其能量变化第一节 氧化还原反应课件 大纲人教

第一章化学反应及其能量变化第一节氧化还原反应1．掌握化学反应的四种基本类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。2．理解氧化还原反应，了解氧化剂和还原剂等概念。3．掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。4．能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目，并能配平化学方程式。一、氧化还原反应1．氧化还原反应定义：凡有电子

(得失或共用电子对偏移)或化合价

的反应叫做氧化还原反应。实质：电子

(微观)。特征：化合价

(宏观)。转移升降转移升降2．两剂两产物氧化剂：

电子的物质或是含有

电子的元素的物质。还原剂：

电子的物质或是含有

电子的元素的物质。氧化产物：化合价

的元素所生成的物质或是还原剂

后的生成物。还原产物：化合价

的元素所生成的物质或是氧化剂

后的生成物。可得失去可失失电子升高得电子得到降低3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系

单质参加单质生成【自我检测】1．对于Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl反应(1)Cl2是________剂，被还原，发生________反应，HCl是________产物。(2)SO2是________剂，被________，发生氧化反应，H2SO4是________产物。(3)1molCl2得到________mole－：生成________molHCl。答案：氧化还原还原还原氧化氧化2

22．对于①化合反应②分解反应③置换反应④复分解反应，一定发生电子转移的是________；一定没有电子转移的是________。答案：

③

④

二、常见氧化剂和还原剂1．常见氧化剂(1)非金属性较强的单质：

等；(2)变价元素中高价态化合物：

等；(3)高价态金属阳离子：

等；(4)能电离出H＋的物质：

等；(5)氧化物：

等；(6)其他：HClO、银氨溶液、新制Cu(OH)2等。F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、固体硝酸盐Fe3＋、Ag＋、Cu2＋稀H2SO4、稀HCl、NaHSO4溶液MnO2、Na2O2、H2O2、NO2KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、.2．常见还原剂 (1)金属性较强的单质：

等；(2)某些非金属单质：

等；(3)变价元素中某些低价态化合物：.

等；(4)其他：单质S、Sn2＋盐、浓HCl、NH3等。K、Na、Mg、Al、Fe、ZnH2、C、SiFe(OH)2、HBr、HI及其盐、SO2及亚硫酸盐CO、H2S及硫化物、Fe2＋盐、【自我检测】下列粒子既具有氧化性又具有还原性的是________。①Al3＋

②Cl－

③N2

④MnO4-

⑤CO2

⑥H2O2⑦H2O

⑧Fe2＋

⑨S答案：

③⑥⑦⑧⑨

三、氧化还原反应方程式配平及表示方法1．配平抓住一个关键，掌握三个原则一个关键：准确判断并标出变价元素的化合价，求得化合价升降数及其最小公倍数，进而求得氧化剂、还原剂的基准计量数。三个原则：(1)

守恒：反应前后各元素的原子(离子)个数相等；(2)

守恒：氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等；(3)

守恒：反应前后各带电粒子所带电荷总数相等(离子反应)。质量电子电荷2．表示方法法(1)双线桥法：：用箭头表表示氧化还还原反应中中同一元素素的原子或或离子得到到或失去电电子的结果果。在线上上标出“失去”或“得到”电子的数目目，一条箭箭头线由氧氧化剂指向向还原产物物，另一条条由还原剂剂指向氧化化产物。如如：氧化剂还还原剂还还原产物物氧化产产物(2)单线桥法：：用箭头表表示反应物物中不同(或相同)原子或离子子间的电子子转移。在在线上标出出电子转移移的总数，，箭头指出出电子转移移的方向，，即箭头由由还原剂指指向氧化剂剂。如：还原剂氧氧化剂单线桥法表表示转移的的电子总数数前不得写写“得”“失【自我检测】用单、双线线桥法分别别表示铝与与氢氧化钠钠溶液的反反应。解析：铝与氢氧化钠钠溶液反应的的实质是铝先先与H2O反应，生成的的Al(OH)3又与NaOH发生了反应，，因此铝是还还原剂，H2O是氧化剂，被被还原的元素素是H2O中的氢元素。。答案：氧化性、还原原性的强弱判判断方法(1)根据方程式判判断同一化学反应应中：氧化性：氧化化剂>氧化产物还原性：还原原剂>还原产物例如，根据反反应的离子方方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可以判断Fe3＋、Br2、I2氧化性由强到到弱的顺序是是Br2>Fe3＋>I2，I－、Fe2＋、Br－还原性由强到到弱的顺序是是I－>Fe2＋>Br－。(2)根据物质活动动性顺序判断断①金属活动性顺顺序(常见元素)②非金属活动性性顺序(常见元素)(3)由反应条件的的难易判断不同氧化剂(或还原剂)与同一还原剂剂(或氧化剂)反应，反应条条件越容易，，氧化性(或还原性)就越强。如F2与H2混合在暗处就就能剧烈化合合而爆炸，而而I2与H2需在不断加热热的条件下才才能缓慢化合合，因而F2的氧化性比I2强。(4)根据元素周期期表判断①同主族元素从从上到下，单单质的还原性性逐渐增强(如Li<Na<K<Rb<Cs)，单质的氧化化性逐渐减弱弱(如F2>Cl2>Br2>I2)；②同周期元素从从左至右，单单质的还原性性逐渐减弱，，单质的氧化化性逐渐增强强。(5)根据氧化产物物的价态高低低判断当有变价的还还原剂在相似似的条件下作作用于不同的的氧化剂时，，可根据氧化化产物价态的的高低来判断断氧化剂氧化化性的强弱。。如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可以判断氧氧化性Cl2>S。(6)根据原电池的的正、负极，，电解池中两两电极上离子子放电顺序判判断①两种不同的金金属构成原电电池的正、负负极。负极金金属是电子流流出的极，正正极金属是电电子流入的极极，一般来说说其还原性：：负极>正极。②用惰性电极电电解混合溶液液时，在阴极极优先放电的的阳离子的氧氧化性较强，，在阳极优先先放电的阴离离子的还原性性较强。氧化性、还原原性强弱不但但与物质的性性质有关也与与外界条件有有关：如浓度度、温度、溶溶液的酸碱性性等。(1)浓度一般而言，同同种氧化剂浓浓度大者氧化化性强。如氧氧化性：浓HNO3>稀HNO3。(2)温度升高温度，氧氧化剂氧化性性增强，还原原剂还原性也也增强。因此此，可根据温温度条件判断断氧化性和还还原性强弱。。如：常温下下KMnO4可将HCl氧化为Cl2，而MnO2则需加热才能能将HCl氧化为Cl2，因此得知氧氧化性：KMnO4>MnO2。特别提醒(3)溶液的酸碱性性一般在酸性环环境下，氧化化剂的氧化性性较强，如酸酸性条件下KMnO4的氧化能力比比中性条件下下或碱性条件件下的氧化能能力强。2011·浙江宁宁波模模拟)常温下下，在在溶液液中可可发生生以下下反应应：①2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－，②2R－＋Z2===R2＋2Z－，③W2＋2Z－===2W－＋Z2；由此此判断断下列列说法法错误误的是是()A．常温温下反反应2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－可以自自发进进行B．Z元素在在反应应②中被还还原，，在③中被氧氧化C．氧化化性强强弱顺顺序为为：W2<Z2<R2<M3＋D．还原原性强强弱顺顺序为为：W－<Z－<R－<M2＋解析：氧化性性(氧化剂剂>氧化产产物)大小比比较：：W2>Z2>R2>M3＋，选项项C错误，，还原原性(还原剂剂>还原产产物)大小比比较：：W－<Z－<R－<M2＋，选项项D正确。。强氧氧化剂剂和强强还原原剂在在一起起会自自发发发生氧氧化还还原反反应，，所以以选项项A正确确。。答案案：C[变式式训训练练]1.现有有M、N、P、E4种元元素素的的单单质质，，能能发发生生以以下下反反应应①在水水溶溶液液中中，，M＋N2＋===M2＋＋N②P＋2H2O(冷)===P(OH)2＋H2↑③N、E相连连浸浸入入稀稀H2SO4中，，电电极极反反应应为为：：N－2e－===N2＋，2H＋＋2e－===H2↑判断断它它们们的的还还原原性性由由强强到到弱弱的的顺顺序序是是()A．M、N、P、EB．P、M、N、EC．M、N、E、PD．E、P、M、N解析析：：根据据①可知知还还原原性性：：M>N，根根据据③可知知还还原原性性：：N>E，而而P能与与冷冷水水直直接接反反应应，，故故P的还还原原性性最最强强，，由由此此可可得得还还原原性性：：P>M>N>E。答案案：：B氧化化还还原原反反应应的的基基本本规规律律(1)守恒恒规规律律①电子子守守恒恒：：氧氧化化剂剂得得到到电电子子总总数数必必等等于于还还原原剂剂失失去去电电子子总总数数。。②质量量守守恒恒：：反反应应前前后后各各元元素素种种类类不不变变，，各各元元素素的的原原子子数数目目不不变变。。③电荷荷守守恒恒：：有有离离子子参参加加的的氧氧化化还还原原反反应应中中，，反反应应前前后后离离子子所所带带电电荷荷总总数数相相等等。。应用用：：计计算算和和配配平平氧氧化化还还原原反反应应。。(2)价态态规规律律同一元素素最高价价态只具具有氧化化性；最最低价态态只具有有还原性性；中间间价态既既具有氧氧化性，，又具有有还原性性。可简简记为：：高价氧氧，低价价还，中中间价态态两边转转。①同种元素素间不同同价态的的氧化还还原反应应进行时时，其产产物的价价态既不不相互交交换，也也不交错错。如H2S与浓硫酸酸作用：：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O，H2S的氧化产产物是S，H2SO4的还原产产物是SO2。但氧化化产物和和还原产产物有可可能是同同一物质质，如H2S＋3H2SO4(浓)===4SO2↑＋4H2O，反应中中氧化产产物和还还原产物物都是SO2。②同种元素素相邻价价态间不不发生氧氧化还原原反应；；同种元元素的高高价态物物质与低低价态物物质，当当有中间间价态时时才有可可能发生生反应，，若无中中间价态态，则不不能反应应。如浓浓硫酸不不能氧化化SO2。③同种元素的高高价态氧化低低价态时可简简记为：高到到高，低到低低，可以归中中，不能跨越越。应用：判断物物质氧化性、、还原性及反反应的可能性性。(3)强弱规律氧化剂(较强氧化性)＋还原剂(较强还原性)＝还原产物(较弱还原性)＋氧化产物(较弱氧化性)应用：在适宜宜条件下，用用氧化性较强强的物质制备备氧化性较弱弱的物质，或或用还原性较较强的物质制制备还原性较较弱的物质。。亦可用于比比较物质间氧氧化性或还原原性的强弱。。(4)难易规律越易失电子的的物质，失电电子后就越难难得电子，越越易得电子的的物质，得电电子后就越难难失电子。应用：判断物物质的氧化性性、还原性强强弱。特别提醒(1)并不是说含有有最高价元素素的物质一定定具有氧化性性，如CaCO3、Na3PO4等物质中，C、P具有最高价，，但它们无氧氧化性。(2)Cl2＋H2O===HCl＋HClO同一种物质分分子内同一种种元素同一价价态的原子(或离子)发生电子转移移的氧化还原原反应叫做歧歧化反应。歧歧化反应化合合价的特点是是：某元素的的中间价态在在适宜条件下下同时向较高高和较低的价价态转化。(2011·石家庄质检)(1)请将下列五种种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4，分别填入下下列横线上，，组成一个未未配平的化学学方程式：KBrO3＋________＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。(2)如果该化学方方程式中I2和KBr的化学计量数数分别是8和1，则①Br2的化学计量数数是________；②请将反应物的的化学式及配配平后的化学学计量数填入入下列相应的的位置中：KBrO3＋________＋H2SO4―→；③若转移10mole－，则反应生成成I2的物质的量为为________。解析：答案：

(1)KI

I2

Br2

K2SO4

KBr(2)①1

②3

16

KI

9

③5mol[变式训练]2.(2009·上海单科)某反应中反反应物与生生成物有：：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得得到电子，，则该反应应的还原剂剂是____________。(2)已知0.2molKBrO3在反应中得得到1mol电子生成X，则X的化学式为为____。(3)根据上述反反应可推知知________。a．氧化性：：KBrO3>H3AsO4b．氧化性：：H3AsO4>KBrO3c．还原性：：AsH3>Xd．还原性：：X>AsH3(4)将氧化剂和和还原剂的的化学式解析：(1)此题的考点点为氧化还还原反应，，其特征为为化合价升升降，本质质为电子的的转移，要要求学生能能从化合价价变化角度度来判断氧氧化剂和还还原剂。已已知KBrO3为得得电电子(2)此题出题的依依据是氧化还还原反应中得得失电子守恒恒。0.2molKBrO3在反应中得1mol电子，故每1molKBrO3得5mol电子，即反应应后Br的化合价应降降为零价，故故另一物质为为Br2，同时因为氧氧化剂、还原原剂、氧化产产物、还原产产物已知，可可直接进行配配平。根据化合价升升降相等，则则应在AsH3前配系数为5，在Br2前配系数4，根据原子守守恒KBrO3前配8；再根据K原子守恒，K2SO4应在生成物中中，系数为4；则H2SO4在反应物中，，系数为4；H2O在生成物中，，系数为4；配平后用单单线桥法标出出电子转移方方向和数目。。(3)此题的考点为为氧化还原反反应中的基本本规律：氧化化剂的氧化性性大于氧化产产物、还原剂答案：

(1)AsH3

(2)Br2

(3)ac

氧化还原反应应在工农业生生产实践中应应用极为广泛泛，它贯穿于于中学化学的的全过程，也也是高考命题题的热点之一一。高考对氧氧化还原反应应的考查常以以选择题的形形式对相关概概念进行辨析析。涉及氧化化性、还原性性的比较，氧氧化还原反应应与四种反应应类型的关系系；以具体物物质的性质为为载体，考查查氧化还原反反应中得失电电子数目的简简单计算、强强弱规律、守守恒规律的应应用等。1．(2008·全国Ⅱ理综)(NH4)2SO4在高温下分解解，产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的的化学方程式式中，化学计计量数由小到到大的产物分分子依次是()A．SO2、H2O、N2、NH3B．N2、SO2、H2O、NH3C．N2、SO2、NH3、H2OD．H2O、NH3、SO2、N2解析：本题考查化学学方程式的配配平，(NH4)2SO4分解的化学方方程式为3(NH4)2SO43SO2↑＋6H2O＋N2↑＋4NH3↑。答案：C2．(2010·全国Ⅱ)若(NH4)2SO4在强热时分解解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中中化合价发生生变化和未发发生变化的N原子数之比为为()A．1∶4B．1∶2C．2∶1D．4∶1解析：：(NH4)2SO4分解生生成SO2、N2、NH3和H2O的方程程式为为3(NH4)2SO43SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，故选选B。答案：：B提示：：注意1题到2题的迁迁移变变化。。3．(2009·广东单单科)常温下下，往往H2O2溶液中中滴加加少量量FeSO4溶液，，可发发生如如下两两个反反应：：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说说法正正确的的是()A．H2O2的氧化化性比比Fe3＋强，其其还原原性比比Fe2＋弱B．在H2O2分解过过程中中，溶溶液的的pH逐渐下下降C．在H2O2分解过过程中中，Fe2＋和Fe3＋的总量量保持持不变变D．H2O2生产过过程要要严格格避免免混入入Fe2＋解析：：A项，由由第一一个反反应判判断H2O2的氧化性比比Fe3＋强，由第二二个反应判判断H2O2的还原性比比Fe2＋强。B项，在H2O2分解过程中中，溶液的的pH保持不变。。C项，根据质质量守恒定定律和催化化原理，Fe2＋和Fe3＋的总量保持持不变。D项，若混入入Fe2＋，即可促进进H2O2的分解而影影响H2O2的生成。答案：CD4．(2010·上海高考)向盛有KI溶液的试管管中加入少少许CCl4后滴加氯水水，CCl4层变成紫色色。如果继继续向试管管中滴加氯氯水，振荡荡，CCl4层会逐渐变变浅，最后后变成无色色。完成下列填填空：(1)写出并配平平CCl4层由紫色变变成无色的的化学反应应方程式(如果系数是是1，不用填写写)：(2)整个过程中中的还原剂剂是________________。(3)把KI换成KBr，则CCl4层变成________色；继续滴滴加氯水，，CCl4层的颜色没没有变化。。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强强到弱的顺顺序是_______。(4)加碘盐中含含碘量为20～50mg/kg。制取加碘碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要要消耗Cl2________L(标准状况，，保留2位小数)。解析：(2)根据题意意，反应应过程中中Cl2首先氧化化KI生成单质质碘，Cl2过量时I2继续被氧(3)Cl2与KBr反应生成单质溴，溴溶于CCl4呈红棕色。Cl2不能继续氧化溴生成HBrO3，因此氧化性HBrO3>Cl2；又因Cl2氧化I2生成HIO3，则氧化性Cl2>HIO3，因此氧化性由强到弱的顺序为HBrO3>Cl2>HIO3。(4)根据题意意，发生生反应为为：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。因此存存在关系系式：3Cl2→HIO3→KIO3→I3Cl2～I3×22.4L

127gV(Cl2)

1000kg×20×10－3g/kg则＝解得V(Cl2)＝10.58L。答案：

(1)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl

(2)KI、I2(3)红棕HBrO3>Cl2>HIO3

(4)10.58点评：本题通过过氯水与与KI溶液反应应的实验验考查了了氧化还还原反应应的配平平、氧化化性强弱弱的比较较，并在在此基础础上考查查了连续续的多步步反应关关系式法法计算问问题，很很好地考考查了学学生的综综合思维维和计算算能力。。1．(2010·安徽高考考)亚氨基锂锂(Li2NH)是一种储储氢容量量高、安安全性好好的固体体储氢材材料，其其储氢原原理可表表示为：：Li2NH＋H2LiNH2＋LiH，下列有有关说法法正确的的是()A．Li2NH中N的化合价价是－1B．该反应应中H2既是氧化化剂又是是还原剂剂C．Li＋和H－的离子半半径相等等D．此法储储氢和钢钢瓶储氢氢的原理理相同解析：A项，Li2NH中N的化合价价是－3。B项，该反反应中H2一部分生生成LiNH2，一部分分生成LiH，故答案：

B2．(2009·福建理综综)下列类型型的反应应，一定定发生电电子转移移的是()A．化合反反应B．分解反反应C．置换反反应D．复分解解反应解析：A项，化合反应应不一定是氧氧化还原反应应，如NH3＋HCl===NH4Cl，该反应中无无电子转移。。B项，分解反应应不一定是氧氧化还原反应应，如CaCO3CaO＋CO2↑，该反应中无无电子转移。。C项，置换反应应一定是氧化化还原反应，，一定发生电电子转移。D项，复分解反反应都不是氧氧化还原反应应，无电子转转移。故选C。答案：C3．(2008·重庆理综)下列做法中用用到物质氧化化性的是()A．明矾净化水水B．纯碱除去油油污C．臭氧消