高中化学第一章物质及其变化第三节第2课时氧化剂和还原剂课件新人教版化学必修第一册

第三节氧化还原反应第一章物质及其变化

第2课时氧化剂和还原剂课程解读1．概念(1)氧化剂：氧化还原反应中________电子(或电子对________)的物质。(2)还原剂：氧化还原反应中________电子(或电子对________)的物质。(3)氧化产物：化合价________的元素所在的产物，即_________反应得到的物质。得到偏向失去偏离升高氧化(4)还原产物：化合价_________的元素所在的产物，即________反应得到的物质。2．氧化还原反应中概念间的关系(1)氧化剂在反应中所含元素化合价________→________电子→发生________反应→生成________产物。(2)还原剂在反应中所含元素化合价________→________电子→发生________反应→生成________产物。降低还原降低得到还原还原升高失去氧化氧化3．常见的氧化剂和还原剂1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)非金属单质只具有氧化性。(

)(2)金属阳离子只具有氧化性，不具有还原性。(

)(3)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。(

)

(4)某元素从化合态变成游离态，该元素一定被氧化。(

)(5)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有××××银白色物质析出，证明氧化性：Ag＋＞Cu2＋。(

)(6)一种物质若具有氧化性，则不具有还原性，反之亦然。(

)√×2．如图是某国外化学教材中一张关于氧化还原反应的插图：

由图可知，

在该反应中是(

)A．氧化剂B．还原剂C．氧化产物D．还原产物

【解析】分析图示知，A在反应中失去电子，做还原剂。故B正确。B3．(1)在氧化还原反应中，一种反应物是不是只表现出氧化性或只表现出还原性？(2)是否元素的原子失电子数越多，还原性就越强？得电子数越多，氧化性就越强？(3)金属阳离子一定只有氧化性吗？有直接关系，而由原子得、失电子的能力决定，越容易得电子，其氧化性越强，越容易失电子，其还原性越强。(3)不一定。金属阳离子若处于中间价态(如Fe2＋)，则既有氧化性，又有还原性。

【情境】维生素C是抗氧化剂，它能够有效抑制细胞基本成分的氧化，从而可以帮助减少自由基对皮肤的伤害，减缓皮肤衰老。维生素C能使难以吸收的Fe3＋还原为易于吸收的Fe2＋，从而促进铁的吸收，故维生素C是治疗贫血的重要辅助药物。1．常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂

活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2等；含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些较高化合价元素的化合物：浓硫酸、HNO3、KMnO4、MnO2等。(2)常见的还原剂活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn等；含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；某些非金属单质：C、H2等；含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。(3)在含可变化合价元素的物质中，具有中间价态的物质既可做氧化剂，又可做还原剂，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等。2．在具体的化学反应中，氧化剂、还原剂的判断要依据反应前后元素化合价的变化。氧化剂：所含元素化合价降低的物质。还原剂：所含元素化合价升高的物质。3．概念间的关系例1分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe＋3Cl22FeCl3

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)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑

氧化剂是____________，还原剂是__________；被氧化的元素是__________，被还原的元素是____________。(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是Cl2FeFeCl2KMnO4KMnO4氧元素锰元素SO2H2S________，被还原的元素是___________________。H2SSO2中的硫元素1．“两强两弱”法

较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成较弱

还原性的还原产物和较弱氧化性的氧化产物。

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判断(1)根据金属活动性顺序判断(2)根据非金属活动性顺序判断

特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。3．根据反应结果判断(产物的价态)

同一物质在相同条件下被不同氧化剂氧化，被氧化的程度越

大，对应氧化剂的氧化性越强。

如2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，

则氧化性：Cl2>S。4．从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较

一般地，同一氧化剂(或还原剂)与不同还原剂(或氧化剂)反应

时，反应条件要求越低，反应越剧烈，对应还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强。如MnO2、KMnO4分别与浓盐酸反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋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。例2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：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋；②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋；③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。下列离子氧化性强弱顺序正确的是(

)A．Tl3＋＞Fe3＋＞Ag＋

B．Fe3＋＞Ag＋＞Tl3＋C．Tl＋＞Ag＋＞Fe2＋

D．Tl3＋＞Ag＋＞Fe2＋

【解析】根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，氧化性：①Ti3＋>Ag＋，②Ag＋>Fe3＋，③Fe3＋>Fe2＋，综上所述，氧化性：Tl3＋>Ag＋>Fe3＋>Fe2＋，D项正确。D例3下列说法正确的是(

)A．物质失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强B．已知①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，则氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋C．已知还原性：B－>C－>D－，反应C－＋D===D－＋C和反应C－＋B===B－＋C都能发生D．具有强氧化性和强还原性的物质混合一定能发生氧化还原反应B

【解析】物质氧化性强弱与得电子能力有关，得电子能力越强，则氧化性越强，与得电子多少无关；物质还原性与失电子能力有关，失电子能力越强，则还原性越强，与失电子多少无关，A项错误；氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，在反应①中，氧化剂是Cu2＋，氧化产物是Fe2＋，所以氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，在反应②中，氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋，所以氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，B项正确；氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性：C－＞D－，故反应C－＋D===D－＋C能发生，还原性：B－＞C－，故反应C－＋B===B－＋C不能发生，C项错误；具有强氧化性和强还原性的物质混合不一定发生氧化还原反应，化学反应需要适宜的反应条件，如氯气有强氧化性，铁有强还原性，两者只有在点燃时才会反应，常温下不反应，D项错误。1．在反应KIO3＋6HI===3I2＋KI＋3H2O中，氧化剂与还原剂的粒子个数之比为(

)A．1∶1

B．1∶6C．1∶5D．5∶1【解析】该反应属于氧化还原反应，KIO3中I元素的化合价由＋5价降到0价，HI中I元素的化合价由－1价升到0价，KIO3是氧化剂，HI是还原剂，参加反应的每6个HI分子中有5个HI分子参加氧化还原反应转化为I2，1个HI分子起酸性作用转化为KI，故该反应中氧化剂和还原剂的粒子个数比为1∶5，C正确。C2．已知下列反应：2NaA＋B2===2NaB＋A2；2NaA＋C2===2NaC＋A2；2NaB＋C2===2NaC＋B2；2NaC＋D2===2NaD＋C2。则氧化性由强到弱的顺序是(

)A．A2>B2>C2>D2B．B2>A2>C2>D2C．C2>B2>A2>D2D．D2>C2>B2>A2D【解析】利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”的规律可分析如下：由2NaA＋B2===2NaB＋A2得出氧化性：B2>A2，由2NaA＋C2===2NaC＋A2得出氧化性：C2>A2，由2NaB＋C2===2NaC＋B2得出氧化性：C2>B2，由2NaC＋D2===2NaD＋C2得出氧化性：D2>C2，故氧化性：D2>C2>B2>A2。

下列各粒子氧化能力由强到弱的顺序正确的是(

)C1．氧化还原反应的基本规律(1)守恒规律氧化还原反应中，得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，反应前后电荷总数相等(离子反应)。即有关系式：还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数。

化合价降低的总数＝化合价升高的总数。

应用：氧化还原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)的强弱比较或判断氧化剂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。(4)价态规律①高低规律元素最高价态：只有氧化性。元素中间价态：既有氧化性又有还原性。元素最低价态：只有还原性。应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。【提醒】元素处于最高价态不一定具有氧化性，更不一定具有强氧化性，如Na＋；元素处于最低价态不一定具有还原性，更不一定具有强还原性，如Au。②归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”。如：2．应用电子守恒规律进行计算的一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中该种粒子的个数)。(3)根据题中粒子的个数和得失电子守恒列出等式：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)。例1在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是(

)A．Mg

B．CuC．Ag D．H2

【解析】由金属活动性顺序可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由强到弱的顺序为Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液与锌粉反应时，首先置换出Ag。C例2已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===＋3Cl－＋5H2O，则每生成1个

，转移电子的个数是(

)A．3 B．4C．5 D．6A1．从硫元素的化合价判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是(

)A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4【解析】硫化钠中硫元素的化合价处于最低价，该物质只有还原性，不能表现氧化性，A项正确；单质硫中硫元素的化合价处于中间价，既有氧化性又有还原性，B项错误；二氧化硫中硫元素的化合价处于中间价，既有氧化性又有还原性，C项错误；硫酸中硫元素的化合价处于最高价，该物质中的硫元素只能表现氧化性，D项错误。A2．新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox(3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni，在该盐中均显＋2价)由铁酸盐(MFe2O4)经高温与氢气反应制得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物(SO2、NO2等)转化为相应单质而除去，转化流程如图所示。关于此转化过程的叙述不正确的是(

)A．MFe2O4在与H2的反应中表现了氧化性B．MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应均属于氧化还原反应CC．MFe2Ox与SO2的反应中MFe2Ox被还原D．若4个MFe2Ox与1个SO2恰好完全反应，则MFe2Ox中x的值

为3.5【解析】MFe2O4在与H2的反应中，Fe元素的化合价降低，则MFe2O4在反应中表现了氧化性，A正确；MFe2O4与MFe2Ox的相互转化反应中均有元素化合价的升降，均属于氧化还原反应，B正确；MFe2Ox与SO2的反应中，Fe元素的化合价升高，MFe2Ox被氧化，C错误；设MFe2Ox中Fe元素的化合价为n，若4个MFe2Ox与1个SO2恰好完全反应，由电子守恒可知，4×2×(3－n)＝1×(4－0)，解得n＝2.5，由化合物中各元素正、负化合价的代数和为0可知，＋2＋(＋2.5)×2－2x＝0，所以x＝3.5，D正确。3．按要求填空。(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____________。(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：①H2SO4＋SO2―→S＋H2O②Na2O＋O2―→Na2O2③C＋HNO3(浓)―→CO2＋NO2＋H2O你认为不可能实现的是_______(填序号)。Fe3＋、Mg2＋、H＋S2－、I－Fe2＋、S①【解析】(1)元素处于最高价态时，该元素只能得电子因而只具有氧化性；当元素处于最低价态时，该元素只能失电子因而只具有还原性；而当元素处于中间价态时，该元素既可以得电子又可以失电子，故既具有氧化性又具有还原性。(2)三个化学方程式中都有元素化合价的变化，化学反应中若有元素化合价的升高，则一定有元素化合价的降低。①式反应中只有硫元素化合价的降低，没有其他元素化合价的升高，该反应不可能发生；②式反应中，Na2O中氧元素的化合价由－2价升到Na2O2中的－1价，O2中氧元素的化合价由0价降到Na2O2中的－1价，有元素化合价的升高和降低，该反应能实现；③式反应中碳元素的化合价由0价升到＋4价，氮元素的化合价由＋5价降到＋4价，有元素化合价的升高和降低，反应能实现。4．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如下：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)。TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。

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。TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。(1)制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应？________(填“是”或“否”)。(2)试比较