高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应教学课件ppt

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生活中常用ClO2、KMnO4、O3、H2O2物质能杀菌消毒，利用它们的什么性质？
第3课时 氧化还原反应的基本规律及应用
掌握氧化还原反应的基本规律
能运用相关规律解决问题
氧化性：物质得电子性质，氧化剂具有氧化性。 且物质得电子越容易氧化性越强
还原性：物质失电子性质，还原剂具有还原性。 且物质失电子越容易还原性越强
【概念辨析】物质得失电子数目越多，物质的氧化性、还原性就越强
物质氧化性或还原性的强弱取决于其得失电子的难易程度，与得失电子的多少无关。
物质得电子越容易氧化性越强；失电子越容易还原性越强
(1)高低规律元素处于最高价态时，只有氧化性；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性；元素处于最低价态时，只有还原性，即“高价氧，低价还，中间价态两边转”。应用：判断物质的氧化性、还原性。
【思考】物质具有氧化性还是还原性与元素化合价之间有什么关系？
1.价态规律（只针对同一元素）
【注意】根据物质中所含元素的化合价来预测物质的氧化性或还原性时，要从整体出发，分析物质所含的每一种元素价态。
练习2 判断下列物质具有氧化性还是还原性
HCl MnO2
H的化合价可以由+1价降低，Cl的化合价可以由-1价升高，HCl既有氧化性又有还原性
Mn的化合价可以由+4价降低，O的化合价可以由-2价升高，MnO2既有氧化性又有还原性
MnO2是氧化剂，HCl是还原剂
MnO2和HCl都是既有氧化性又有还原性，为什么在此反应中MnO2是氧化剂而HCl是还原剂呢？
说明两者比较，HCl的还原性相对较强，MnO2的氧化性相对较强
练习1、在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl-等离子或原子中，只有还原性是： ，只有的氧化性是 ，既有氧化性又有还原性是 。
Fe3+、Al3+、H+
(2)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”“就近变价”。如： H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价近，所以H2S生成S。
-2 0 +4 +6
氧化还原反应中，有原子化合价升高，必然有原子化合价降低。某物质发生歧化反应时：
元素的中间价态→该元素的高价化合物 + 该元素的低价化合物例如：
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
(4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应规律例如：Fe2+与Fe3+ 不反应 铁的+2价与+3价之间无化合价 H2SO4与SO2不反应 硫元素+4与+6之间也没有化合价
即同种元素不同价态之间，相邻价态不反应，发生反应时化合价向中间靠拢，但不相交（如图）。
H2S + H2 SO4 (浓)= S↓ + SO2 + 2H2O
用双线桥表示电子转移方向数目KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O
例1 (1)已知氯元素有-1、0、+1、+3、+5、+7等多种常见的化合价，氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下的反应： ① Cl2+KOH→KX+KY+H2O（未配平） ② KX→KY+KZ（氯元素歧化反应为配平） KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐，Cl元素在a.KX、b.KY、c.KZ中化合价由高到低的顺序是________________
根据歧化反应得知X与Y其中一个是-1价，而另一个大于0价
根据歧化反应得知X肯定不是-1价，则推知Y是-1价，z的价态大于X的价态
c>a>b
(2)已知氮元素有多种可变化合价，常见的有-3、0、+2、+3、+4、+5等。某同学写出一下三个化学反应（为配平）：①NO+HNO3→N2O3+H2O②NH3+NO → HNO2 + H2O③N2O4 + H2O → HNO3 +HNO2根据价态规律，判断上述反应是否有可能实现，说明判断的理由。
【思考】如何比较氧化性、还原性的相对强弱？
比较方法一：依据反应方向判断
　还原剂　＋　氧化剂 = 氧化产物　＋　还原产物(强还原性)　 (强氧化性)　(弱氧化性)　 (弱还原性)还原性：还原剂>还原产物； 氧化性：氧化剂>氧化产物。即“强制弱”或“前强后弱”。应用：(1)物质间氧化性(或还原性)强弱的比较 (2)判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
例2. 已知下列反应：①Cl2 + 2NaBr =2NaCl+Br2②2KI + Br2= 2KBr + I2③Na2S + 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？__________________(4)判断I2与NaCl能否共存？______________
S2- > I->Br- > Cl-
Cl2 > Br2>I2 > S
1.己知反应： 2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是（　　） A. I- ＞ Fe2+＞ Cl- ＞SO2 B. Cl-＞ Fe2+＞ SO2 ＞ I-C. Fe2+＞I- ＞ Cl- ＞ SO2 D. SO2＞I- ＞ Fe2+＞ Cl-
2. 试判断下列物质Cl2、 Fe3+ 、I2 、SO2的氧化能力由强到弱的顺序是
Cl2 ＞ Fe3+ ＞ I2 ＞ SO2
3.常温下，下列三个反应都能发生： 2D－ ＋ A2 ＝ 2A－ ＋ D2 2B－ ＋ D2 ＝ 2D－ ＋ B2 2A－ ＋ C2 ＝ 2C－ ＋ A2由此得出正确结论是（ ）（A）A－、B－、C－、D－中C－还原性最强 （B）A2、B2、C2、D2中C2的氧化性最弱（C）2C－＋B2 ＝ 2B－＋ C2不能发生（D）还原性A－＞B －
比较方法二：根据金属活动顺序
单质还原性(失电子能力)逐渐减弱
离子氧化性(得电子能力)逐渐增强
【思考】氧化性、还原性的强弱与什么因素有关？
氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关
方法三：根据反应结果判断(产物的价态) 判断氧化性、还原性的强弱
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。如： 2Fe＋3Cl2=2FeCl3， Fe＋S=FeS， 则氧化性：Cl2>S。
方法四：从反应所需条件和反应的剧烈程度判断氧化性、还原性的强弱
一般地，一组反应中，反应条件要求越低，反应越剧烈，对应反应物的氧化性或还原性越强。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。
F2> Cl2>Br2
4. F2、 Cl2、Br2氧化性由强到弱的次序是：
5. 苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生，说明维生素C具有（ ）(A)氧化性 (B)还原性 (C)碱性 (D)酸性
为什么加入维生素C就能防止Fe2+被氧化？
维生素C比Fe2+的还原性强
结论：氧化还原反应中，强者优先。
Zn、Fe 同时加入CuCl2 溶液中：先发生Zn+CuCl2 = CuCl2 +Cu再发生Fe+CuCl2 = FeCl2 +Cu
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，先与还原性最强的物质反应；一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时，先与氧化性最强的物质反应。
应用：①判断物质的氧化性、还原性强弱 ② 判断反应的先后顺序。
例3. 向AgNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在 （ ） A.Fe2+ B.Cu2+、Fe2+ C.Ag+、Fe2+ D. Ag+、 Cu2+ 、Fe2+
2. 在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量的锌粉，首先置换出来的是（ ）A Mg B Cu C Ag D H2
3.将氯水滴加到NaBr和KI的混合液中（已知：还原性I-＞Br-） 先发生的反应是： .后发生的反应是： .
4.守恒规律氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式：还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数。应用：氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。
例1 (1)在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72- 和Pb2+ ，则Cr3+ 与 PbO2反应的化学计量数之比为____________
Cr3+ →
Cr2O72- +
(2)已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7 溶液发生氧化还原反应，且Na2SO3被氧化为Na2SO4， Na2SO3 与K2Cr2O7 反应的化学计量数之比为3:1，则铬元素在还原产物中的化合价为：___________
失电子 3╳2e-
失电子数=得电子数= 3╳2=2 ╳(6-n)