人教版高中化学必修一 氧化剂和还原剂 氧化还原反应

第一章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

自主预习探新知失去电子(或电子对偏离)得到电子(或电子对偏向)COO2H2失电子能力得电子核心突破攻重难物质氧化性、还原性强弱的比较氧化还原反应的基本规律当堂达标提素养Thankyouforwatching!第2课时氧化剂和还原剂

一、氧化剂和还原剂1.含义及关系2.常见的氧化剂和还原剂分类实例常见氧化剂活泼的非金属单质_______、S某些阳离子H+、Ag+、Fe3+、Cu2+含较高价态元素的物质某些含氧化合物MnO2、NO2、H2O2、Na2O2氧化性酸_____________某些盐____________、KClO3Cl2、O2浓硫酸、硝酸KMnO4、FeCl3分类实例常见还原剂活泼金属单质___________、Na、Mg非金属单质_____、P含较低价态元素的物质某些氧化物___、SO2还原性酸HCl、H2S某些盐KI、Na2S、FeCl2Al、Zn、FeH2、CCO【想一想】(1)非金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是氧化剂吗?为什么?提示:不一定。非金属单质在氧化还原反应中,可能作氧化剂,如Cl2、O2,也可能作还原剂,如C、H2。(2)金属单质在氧化还原反应中作反应物时一定是还原剂吗?为什么?提示:是。金属无负价,在氧化还原反应中作反应物时一定是失电子,化合价升高,作还原剂。3.氧化产物和还原产物(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。【情境·思考】王安石《元丰行示德逢》雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋。旱禾秀发埋牛尻,豆死更苏肥荚毛。这几句诗实际上说的是“雷雨利庄稼”。电闪雷鸣时会发生如下反应:①N2+O22NO②2NO+O2====2NO2③3NO2+H2O====2HNO3+NO分析三个反应是否为氧化还原反应,并说明原因。是氧化还原反应的,指出反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。提示:三个反应都是氧化还原反应。反应①:氧化剂O2,还原剂N2,NO既是氧化产物又是还原产物;反应②:氧化剂O2,还原剂NO,NO2既是氧化产物又是还原产物;反应③:NO2既是氧化剂又是还原剂,HNO3是氧化产物,NO是还原产物。4.氧化性和还原性(1)氧化性和还原性(2)基本概念的关系:【巧判断】(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+,Mg失去2个电子变为Mg2+,Mg比K失电子多,但还原性K>Mg。(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。二、生产、生活中的氧化还原反应【情境·思考】近年来,医疗美容机构数量日渐增多。由于各机构水平参差不齐和执业医生鱼龙混杂,医疗美容纠纷日益增多,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3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+====2As+3+6M。(1)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。(2)上述反应是否属于氧化还原反应?如果是,请指出反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。提示:反应中As的化合价降低,Sn的化合价升高,属于氧化还原反应;由反应中元素化合价变化知H3AsO3是氧化剂,As为还原产物,SnCl2为还原剂,是氧化产物。知识点物质氧化性、还原性强弱的比较【重点释疑】

(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(3)根据反应条件来判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氧化性:KMnO4>MnO2。②Na、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,故还原性:Na>Mg>Al。(4)根据氧化产物的价态高低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。例如:2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS氧化性:Cl2>S。判断还原剂还原性的原理类似。

【思考·讨论】

(1)氧化性越强,得电子数目越多;还原性越强,失电子数目越多,这种说法对吗?请举例说明原因。提示:不对。氧化性Cl2>S,但二者与Fe反应时,Cl2中每个Cl得到一个电子将铁氧化为FeCl3,S得到两个电子将Fe氧化为FeS;还原性Na>Fe,但发生反应时Na失去一个电子。(2)同一元素不同价态的化合物中,是否元素的化合价越高,物质的氧化性越强?请举例说明。提示:不是。一般物质中元素的化合价越高,其氧化性越强,但是有些物质却不一定,如HClO4中氯为+7价,高于HClO中的+1价,但HClO4的氧化性却弱于HClO的,因为物质的氧化性强弱不仅与化合价高低有关,而且与物质本身的稳定性有关。【案例示范】【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 (

)①2W-+X2====2X-+W2②2Y-+W2====2W-+Y2③2X-+Z2====2Z-+X2A.还原性:X->Y-B.在Y-、X-、W-、Z-中以Z-的还原性为最强C.氧化性:Z2>W2D.反应2Z-+Y2====2Y-+Z2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:①中氧化性X2>W2,还原性W->X-;②中氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;③中氧化性Z2>X2,还原性X->Z-,所以Y-的还原性最强,D中反应不能发生。【母题追问】(1)向含有Z-和X-的溶液中通入Y2,能否发生反应?提示:根据氧化性强弱:Z2>X2>W2>Y2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。提示:还原性W->X-,通入少量Z2,只有W-发生反应,离子方程式为2W-+Z2====2Z-+W2。

【迁移·应用】1.(2019·南京高一检测)根据离子方程式:(1)2Fe3++2I-====2Fe2++I2;(2)Br2+2Fe2+====2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是 (

)A.Br-、Fe2+、I-

B.I-、Fe2+、Br-C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-【解析】选B。根据同一氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物进行判断。(1)中,还原性:I->Fe2+,(2)中,还原性:Fe2+>Br-。2.(2019·淮北高一检测)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应的化学方程式不正确的是 (

)A.3Cl2+6FeI2====2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2====FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl====2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-====2Fe2++I2【解析】选A。结合题给信息:氧化性强弱顺序Co2O3>Cl2>FeCl3>I2,可推知还原性强弱顺序I->Fe2+>Cl->Co2+,然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律,知A选项中Cl2应该先氧化I-后氧化Fe2+,所以A选项错误。【补偿训练】1.在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是_____________,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是______________。【解析】最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。答案:Fe3+、Mg2+、H+

S2-、I-

Fe2+、S2.在下列反应中:①2Na+2H2O====2NaOH+H2↑②2F2+2H2O====4HF+O2③Cl2+H2O====HCl+HClO④C+H2O(g)CO+H2⑤CaO+H2O====Ca(OH)2⑥2H2O2H2↑+O2↑试从氧化还原的角度,回答下列问题:(1)水只作氧化剂的是________。(2)水只作还原剂的是________。(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是________。【解析】水中氢元素化合价降低生成氢气,则水作氧化剂,水中氧元素化合价升高生成氧气,则水作还原剂。答案:(1)①④

(2)②

(3)③⑤

3.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(TiO2)]是地壳中钛矿石中的一种。目前,大规模生产钛的方法是第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制得四氯化钛(TiCl4);第二步,在氩气氛围中加热,使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。(1)制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应?若属于氧化还原反应,氧化剂、还原剂分别是什么?提示:第一步:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,C、Cl的化合价分别升高和降低,C为还原剂,Cl2为氧化剂,属于氧化还原反应;第二步:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,Mg、Ti的化合价分别升高和降低,Mg为还原剂,TiCl4为氧化剂,属于氧化还原反应。(2)试比较Cl2、TiCl4、Ti三种物质氧化性的大小。提示:由第一步反应知氧化性:Cl2>TiCl4