2024-2025学年高中化学第二章化学物质及其变化3第2课时氧化剂和还原剂学案新人教版必修1

PAGE9-第2课时氧化剂和还原剂课程目标,1．了解常见的氧化剂、还原剂。2．驾驭氧化性和还原性强、弱的比较。3．能够应用电子守恒进行简洁的氧化还原反应的有关计算。4．了解氧化还原反应在生活、生产中的应用。图说考点,[新知预习]1．氧化剂和还原剂(1)氧化剂：氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的物质即氧化剂。(2)还原剂：氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的物质即还原剂。(3)概念关系图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卤素单质、O2、S等某些阳离子H＋、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋等含较高价态元素的物质某些含氧化合物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等；氧化性酸：浓硫酸、硝酸；某些盐：KMnO4、KClO3、FeCl3等常见还原剂活泼金属单质Na、Mg、Al、Zn等非金属单质H2、C、P等含较低价态元素的物质某些氧化物：CO、SO2；还原性酸：HCl、H2S；某些盐：Na2S、FeCl2等3.氧化性和还原性：(1)氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质。(2)还原性：还原剂所表现出失电子的性质。4．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系：5．氧化还原反应对生产、生活的影响(1)eq\x(正面影响)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金属的\o(□,\s\up1(27))冶炼,燃料的\o(□,\s\up1(28))燃烧,电镀,原电池,金属的电化学防护))(2)eq\x(负面影响)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(食物的\o(□,\s\up1(29))腐败,金属的\o(□,\s\up1(30))腐蚀,易燃物的\o(□,\s\up1(31))自燃,煤矿瓦斯爆炸))[即时性自测]1．推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂，失电子的物质被还原。()(2)发生氧化还原反应时，还原剂先失去电子，氧化剂后得到电子。()(3)金属单质作反应物时肯定不是氧化剂。()(4)在反应C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2中，C具有氧化性。()(5)在反应2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑，KClO3既表现氧化性，又表现还原性。()(6)在氢气燃烧生成水的反应中，氢气作还原剂。()(7)一种物质若具有氧化性，则不具有还原性，反之亦然。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×2．下列反应中，CO2作氧化剂的是()A．Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2COC．2Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))4Fe＋3CO2↑D．C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2H2↑＋CO2↑答案：B3．下列反应中属于氧化还原反应，且水作为还原剂的是()A．Cl2＋H2O=HCl＋HClOB．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑答案：C4．已知氮元素的最低化合价是－3价，最高化合价是＋5价，下列物质中的氮元素只具有氧化性的是()A．NH3B．N2C．NO2D．HNO3答案：D5．下列微粒中，只有氧化性的是()①S2－②Fe2＋③S④H＋⑤Na＋⑥MgA．①⑥B．②③C．④⑤D．②③④⑤答案：C提升点一物质的氧化性、还原性强弱比较[例1]有A、B、C、D四种物质，已知它们能发生下列反应：①A2＋＋B=B2＋＋A②A2＋＋C=C2＋＋A③B2＋＋C=C2＋＋B④C2＋＋D=D2＋＋C由此可推知，各物质的氧化性、还原性强弱依次正确的是()A．氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋B．氧化性：D2＋>C2＋>B2＋>A2＋C．还原性：A>B>C>DD．还原性：D>C>A>B【解析】氧化还原反应中，反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是eq\x(强氧化剂)＋eq\x(强还原剂)→eq\x(弱还原剂)＋eq\x(弱氧化剂)依据上述关系，由①知，氧化性：A2＋>B2＋，还原性：B>A；由②知，氧化性：A2＋>C2＋，还原性：C>A；由③知，氧化性：B2＋>C2＋，还原性：C>B；由④知，氧化性：C2＋>D2＋，还原性D>C。综合①～④可得，氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋，还原性：D>C>B>A。【答案】A离子的氧化性、还原性强弱与其自身所带电荷数多少无关！[提升1]已知常温下，在溶液中发生如下反应：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2=2A3＋＋2B－③2B－＋Z2=B2＋2Z－由此推断下列说法错误的是()A．反应Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－可以进行B．Z元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化C．氧化性由强到弱的依次是XOeq\o\al(－,4)、Z2、B2、A3＋D．还原性由强到弱的依次是Z－、B－、A2＋、X2＋解析：由题中信息知氧化性的强弱依次为XOeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，所以A、C正确；在反应①中Z元素被氧化，在反应③中Z元素被还原，所以B项正确；还原性为A2＋>B－>Z－>X2＋，D项错。答案：D把三个反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物按氧化性或还原性强弱排序，然后对比选项进行推断。[关键实力]物质氧化性、还原性强弱的比较方法1．依据氧化还原反应方程式比较氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物影响物质氧化性、还原性的因素①温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸氧化性要强。②浓度：如硝酸的浓度越大其氧化性越强。③酸碱性：如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增加而增加。2．依据元素的活动性依次3．依据反应条件推断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可依据反应条件的难易来进行推断。反应越易进行或越猛烈，则氧化剂的氧化性越强。例如：4HCl(浓)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋2H2O＋Cl2↑16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑氧化性：KMnO4>MnO2。推断还原剂还原性的原理类似。4．依据产物的价态推断不同种氧化剂将同种还原剂氧化的价态越高，其氧化性越强。例如：2Fe＋3Cl2点燃,2FeCl3，Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，由此可推断出氧化性：Cl2>S。5．依据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行推断元素处于最高价时只有氧化性，元素处于最低价时只有还原性，元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性。一般来说，同种元素价态越高，氧化性越强；价态越低，还原性越强。如氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Fe；还原性：H2S>S>SO2。,提升点二氧化还原反应的规律[例2]在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()A．MgB．CuC．AgD．H2【解析】因为氧化性Ag＋>Cu2＋>H＋>Mg2＋，依据先后规律加入适量锌粉先置换出Ag。【答案】C[提升2]某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2(1)该反应中的还原剂是________。(2)该反应中，发生还原反应的过程是________→________。(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。(4)如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为________________________________________________________________________。氧化还原反应计算的关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等(即得失电子守恒)。解析：(1)由H2eq\o(O,\s\up6(－1))2→eq\o(O,\s\up6(0))2，氧元素化合价上升，H2O2作还原剂。(2)所给物质中H2CrO4中铬元素的化合价降低发生还原反应作氧化剂，H2CrO4→Cr(OH)3。(3)反应的化学方程式及电子转移状况如下：(4)由上述反应可知每转移6mol电子可生成3×22.4L的O2，故转移0.3mol电子时，所得气体的体积为eq\f(0.3mol,6mol)×3×22.4L＝3.36L。答案：(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)(4)3.36L,[关键实力]氧化还原反应的基本规律及其应用内容应用守恒规律还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数＝氧化剂化合价降低总数＝还原剂化合价上升总数＝转移电子总数氧化还原反应方程式的配平和相关计算强弱规律在同一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物比较物质间氧化性、还原性的强弱先后规律多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原；多种还原剂与一种氧化剂相遇，还原性强的首先失电子被氧化推断物质的稳定性和反应依次价态规律价态归中规律：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→中间价态，即“只靠拢，不交叉”。如：推断物质的氧化性、还原性两点启示：(1)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。(2)元素的化合价处于最高价态时，具有氧化性，但不肯定具有强氧化性；处于最低价态时具有还原性，但不肯定具有强还原性。1．下列叙述中正确的是()A．氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子B．还原剂在同一反应中既可以是反应物，也可以是生成物C．还原剂所含元素化合价上升D．电子从氧化剂转移到还原剂答案：C2．从海水中可以提取溴单质，其主要反应为2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，下列说法正确的是()A．溴离子具有氧化性B．氯气是还原剂C．该反应属于复分解反应D．氯气的氧化性比溴单质强解析：该反应中Br－为还原剂，具有还原性，A错误；Cl2是氧化剂，具有氧化性，B错误；该反应为置换反应，C错误；氧化性依次：Cl2(氧化剂)>Br2(氧化产物)，D正确。答案：D3．在KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中，被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为()A．1:6B．6:1C．1:5D．5:1解析：用双线桥法表示出该反应的电子转移状况为故反应中被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为5:1，故选D。答案：D4．现有下列几个离子反应：①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Cl－=2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋下列有关性质的比较中正确的是()A．氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Fe3＋B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．还原性：SO2<Fe2＋<Br－D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋解析：依据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，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：氧化性强弱依次为Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Br2>Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)；还原性强弱依次为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。答案：A5．下列微粒中，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________。Fe3＋H＋Mg2＋Fe2＋Na＋MgS2－Cl－I－SHClH2O2答案：Fe3＋、H＋、Mg2＋、Na＋Mg、S2－、Cl－、I－Fe2＋、S、HCl、H2O26．在下列反应中：K2Cr2O7＋14HCl(浓)=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O(1)________元素被氧化，________是氧化剂。(2)________是氧化产物，________发生氧化反应。(3)在参与反应的盐酸中，起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为________。(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。解析：(1)反应中氯元素的化合价由－1价上升到0价，被氧化；K2Cr2O7中Cr元素的化合价由＋6价降低到＋3价，被还原，K2Cr2O7作氧化剂。(2)HCl→Cl2，氯元素化合价上升，发生氧