高中人教版 (2019)第三节 氧化还原反应第2课时导学案
展开第2课时 氧化剂和还原剂
[核心素养发展目标] 1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟知常见的氧化剂和还原剂,理清相关概念间的关系,促进“变化观念”化学核心素养的发展。2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的思维模型。
一、氧化剂和还原剂
1.氧化还原反应的相关概念
思考1 用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(1)氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价________,即________电子(或电子对________)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价________,即________电子(或电子对________)的物质。
(2)氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被____的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被____的产物。
(3)氧化性与还原性
氧化性:__________剂具有的性质,即物质________的性质,越容易________电子,氧化性越强。
还原性:__________剂具有的性质,即物质________的性质,越容易________电子,还原性越强。
思考2 已知反应:5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O,回答下列问题。
(1)反应中H2O2→O2,氧元素的化合价由__________________到0价,因而H2O2 是________,O2是________________。
(2)反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素的化合价由________到+2价,因而KMnO4 是________,MnSO4是________________。
(3)该反应中H2SO4是氧化剂吗?是还原剂吗?分析其原因。
(4)该反应中,H2O是氧化产物吗?是还原产物吗?分析其原因。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如______等。
②变价元素的高价态化合物:如______等。
③过氧化物:如____________________等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如________等。
②某些非金属单质:如____________等。
③含有较低价态元素的化合物:如________________等。
④其他:如浓盐酸、NH3等。
3.氧化还原反应的应用
氧化还原反应广泛存在于生产生活中,其中金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等是正面影响;易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等是负面影响。
思考3 汽车尾气系统中均安装了催化转化器,在催化转化器中,汽车尾气中的CO与NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。
(1)请写出上述反应的化学方程式。
(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应,如果是,请指出反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
1.下列物质属于常见氧化剂的一组是( )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
2.分析下列反应并按要求填空:
(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
氧化剂是________,还原剂是__________,还原产物是________。
(2)8NH3+6NO2===7N2+12H2O
氧化产物是______,还原产物是________。
(3)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
氧化剂是________;氧化产物是________。HNO3体现了________性和________性。
二、氧化性、还原性强弱比较
1.氧化性、还原性的强弱与得失电子的关系
(1)氧化性:物质越易得电子,氧化性越强。
(2)还原性:物质越易失电子,还原性越强。
特别提醒 物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易有关,与得失电子的多少无关。
2.氧化性、还原性强弱比较的方法
(1)根据元素的活动性顺序比较
如:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,金属还原性:Fe>Cu。在反应中Fe是________剂,Cu是________产物。
(2)根据氧化还原反应的化学方程式比较
氧化性:氧化剂________氧化产物
还原性:还原剂________还原产物
即比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
思考 根据化学方程式判断下列物质的氧化性强弱。
(1)①2Fe+3Cl22FeCl3、②Fe+SFeS
Cl2的氧化性__________S,理由是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2的氧化性__________KMnO4,理由是__________________________________。
1.(2023·成都检测)根据反应O2+2H2S===2S↓+2H2O,Na2S+I2===2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O判断下列物质的氧化性强弱,正确的是( )
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
2.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的还原性由强到弱的顺序是______________________。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________。
(3)判断Cl2与Na2S能否反应?________(填“能”或“否”)。
(4)判断I2与NaBr能否共存?________(填“能”或“否”)。
1.(2022·连云港高一期中)下列物质的转化必须加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl2→HClO B.H2S→SO2
C.N2O5→HNO3 D.HNO3→NO
2.(2022·天津蓟州高一检测)下列对于NaH+H2O===H2↑+NaOH的说法正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.若该反应中有2个电子转移,则生成1个H2
C.水是氧化剂
D.H2只是氧化产物
3.常温下,发生下列几种反应:
①16H++10Cl-+2MnO===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
根据上述反应,判断下列结论错误的是( )
A.溶液中可发生:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
B.Cl2在①③反应中均为氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为MnO>Cl2>Br2>Fe3+
D.Mn2+是MnO的还原产物
4.(1)从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
①铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中,____的还原性最强;在Cu2+、Fe2+、Ag+中,________的氧化性较强。
②铁在氯气中燃烧生成棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。则在Cl2、Cl-、H+中,__________具有氧化性,________的氧化性较强。
(2)为防治碘缺乏病,通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应:KIO3+5KI+3H2SO4===3I2+3K2SO4+3H2O。
①该反应中,氧化剂是________________,氧化产物是__________________。
②用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目:_________________________________。
第2课时 氧化剂和还原剂
一、
1.思考1
(1)降低 得到 偏向 升高 失去 偏离 (2)氧化 还原 (3)氧化 得电子 得 还原 失电子 失
思考2 (1)-1价升高 还原剂 氧化产物 (2)+7价降低 氧化剂 还原产物
(3)H2SO4中各元素的化合价在反应前后都不变化,因此H2SO4既不是氧化剂也不是还原剂。
(4)生成物H2O中的各元素没有价态变化,所以既不是氧化产物也不是还原产物。
2.(1)①Cl2、O2 ②KMnO4、FeCl3、HNO3 ③Na2O2、H2O2
(2)①Al、Fe、Zn ②H2、S、C ③CO、SO2
3.思考3 (1)2NO+2CON2+2CO2。
(2)上述反应是氧化还原反应,其中还原剂是CO,氧化剂是NO,氧化产物是CO2,还原产物是N2。
应用体验
1.A [常用作氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。]
2.(1)NO2 NO2 NO (2)N2 N2
(3)HNO3 Cu(NO3)2 氧化 酸
二、
2.(1)还原 还原 (2)> >
思考 (1)大于 Fe被Cl2氧化成+3价,而S只能把其氧化成+2价 (2)小于 MnO2、KMnO4同样与浓盐酸反应,前者需要加热,而后者不需要
应用体验
1.A [在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,在反应O2+2H2S===2S↓+2H2O中,氧化性:O2>S;在反应Na2S+I2===2NaI+S↓中,氧化性:I2>S;在反应4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性:O2>I2,因此,氧化性:O2>I2>S。]
2.(1)S2->I->Br->Cl- (2)Cl2>Br2>I2>S (3)能 (4)能
随堂演练 知识落实
1.B 2.C 3.B
4.(1)①Fe Ag+ ②Cl2、H+ Cl2 (2)①KIO3 I2
②
解析 (1)①铁钉浸入CuSO4溶液中,发生的反应是Fe+Cu2+===Fe2++Cu,则还原性:Fe>Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+;铜丝浸入AgNO3溶液中发生的反应是Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,则还原性:Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+,从而可得还原性:Fe>Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+。②铁在氯气中燃烧发生的反应是2Fe+3Cl22FeCl3,氧化剂是Cl2,铁和盐酸发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑,氧化剂是H+,故Cl2和H+具有氧化性,氧化性较强的是Cl2。(2)①分析元素化合价变化可知:KIO3是氧化剂,氧化产物是I2。②KIO3中I元素由+5价降低到0价,KI中I元素由-1价升高到0价,结合得失电子守恒,用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目。
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