高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应优质学案

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02
预习导学
自主梳理
氧化剂与还原剂
1．在氧化还原反应中，一种物质失去电子（或电子对偏离），必然同时有物质得到电子（或电子对偏向）。在反应中，所含元素的化合价_______，即失去电子（或电子对偏离）的物质是还原剂；所含元素的化合价_______，即得到电子（或电子对偏向）的物质是氧化剂。在反应中，电子从________转移到____________。
2．还原剂和氧化剂作为反应物共同参加氧化还原反应。还原剂具有________，反应时本身_________；氧化剂具有________，反应时本身__________。
3．在中学化学中，常用作氧化剂的物质：单质_____、Cl2，酸：浓硫酸、________，盐：________、FeCl3。常用作氧化剂的物质：金属单质如Al、Zn、Fe，非金属单质：____________，低价化合物如CO、KI。
预习检测
1．（2022年贵州省黔东南州期末）吸入人体的氧气中约有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧会加速人体衰老。生活中多吃富含维生素C的食物可以减缓衰老，则维生素C的作用是
A．还原剂B．氧化剂
C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂
2．（2022年北京怀柔期末）下列物质属于常见还原剂的是
A．活泼金属B．KMnO4
C．HNO3D．O2
3．（2022年吉林省吉林市期末）我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用。
黑火药爆炸的反应为S＋2KNO3＋3C＝K2S＋3CO2↑＋N2↑。在该反应中，被还原的元素是
A．NB．CC．N和SD．N和C
4．（2022年杭州七县市期末）氢化钠(NaH)可作野外生氢剂。其化学反应原理为：NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑。该反应的氧化剂是
A．NaHB．H2OC．NaOHD．H2
5．（2022年浙江衢州高级中学期中）二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，它可以根据反应：2NaClO3＋4HCl＝2ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋2H2O制备，对于该反应，下列说法正确的是
A．该反应属于置换反应B．HCl是氧化剂
C．NaClO3是还原剂D．ClO2是还原产物
6．（2022年甘肃张掖期末节选）三氧化二砷(As2O3)，无臭无味，外观为白色霜状粉末，微溶于水。请回答下列问题：
（1）As2O3中As元素的化合价为____价。
（2）As2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为As2O3＋2NaOH＝2NaAsO2＋H2O，该反应_____(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应，该反应的离子方程式为__________________________________。
（3）已知As2O3与Zn可发生反应6Zn＋As2O3＋6H2SO4＝2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O，其中氢元素的化合价未发生变化。
上述反应中的氧化剂为______(填化学式)，被氧化的元素为______(填元素符号)。
►环节一 常见的氧化剂与还原剂
情境材料
生活中的化学
问题探究
1．为什么茶汤放置后会变色？
2．苹果切开后为什么会变颜色？
3．月饼中的脱氧剂(铁粉)起何作用？
常见的氧化剂、还原剂有哪些？反应后转化为什么物质？
要点归纳
一、常见的氧化剂和还原剂
1．常见氧化剂
eq \x(得电子或电子对偏向的反应物)→eq \x(所含元素化合价降低)→eq \x(发生还原反应)→eq \x(是氧化剂)→eq \x(具有氧化性)
2．常见还原剂
eq \x(失电子或电子对偏离的反应物)→eq \x(所含元素化合价升高)→eq \x(发生氧化反应)→eq \x(是还原剂)→eq \x(具有还原性)
（1）物质得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。
（2）物质的氧化性或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。
如Na－e－＝Na＋，Al－3e－＝Al3＋，Al失去电子的数目较多，但Al的还原性却比Na弱。
典例精讲
【例1】下列物质在化学反应中常做还原剂的一组是
A．HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B．Al、CO、O2、H2
C．Zn、C、H2、CO
D．KClO3、MnO2、C、Fe
【例2】（2022年山东卷）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为
A．金(Au)：“虽被火亦未熟"
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
【例3】（2022年广西北海期末）工业上常用浓氨水检验氯气管道，其反应为：3Cl2＋8NH3＝6NH4Cl＋N2，利用该反应中产生白烟这一现象来判断管道是否漏气，关于该反应的说法不正确的是
A．氧化剂是Cl2
B．氧化剂与还原剂的个数之比为3∶2
C．每生成1个N2，转移3个电子
D．被氧化与未被氧化的NH3个数之比为1∶3
►环节二 氧化还原反应规律
情境材料
1．双氧水常用于杀菌消毒，工业上也常用于物质的除杂。
2．苹果汁中加柠檬汁后就不变色了。
问题探究
1．从H2O2中氧元素的价态，你认为氧化剂具有氧化性、还原性或氧化性和还原性？
2．苹果汁中加柠檬汁后就不变色了，原因是柠檬汁中某种与空气中的氧气发生了反应。苹果汁中和柠檬汁中的某种物质都有还原性，哪一个还原性强
3．苹果汁中的酚类物质和柠檬汁中的维生素C都有还原性，哪一个先与空气中的O2反应？
要点归纳
二、氧化还原反应规律
1．价态律
“高价氧化、低价还原、中间价态两头兼”即最高价时只有氧化性，最低价时只有还原性，中间价态时既有氧化性又有还原性。
①元素的化合价处于最高(最低)价态时，具有氧化(还原)性，但不一定具有强氧化(还原)性，如Na＋(弱氧化性)、F－(弱还原性)。
②一般来说，同种元素价态越高，氧化性越强；价态越低，还原性越强。
2．强弱律
物质氧化性、还原性的其他判据
同一物质在不同的条件下，其氧化性/还原性会有所不同。
（1）温度：①氧化性：浓硫酸(热)＞浓硫酸(冷)；②还原性：浓盐酸(热)＞浓盐酸(冷)。
（2）浓度：HNO3(浓)＞HNO3(稀)
（3）pH：①中性环境中NO3－不显氧化性，酸性环境中NO3－显强氧化性；②KMnO4(酸性)＞KMnO4(中性)＞KMnO4(碱性)
3．优先律
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入过量锌粉，反应的离子先后顺序是____________。
下面两种双线桥的画法，哪种是正确的？

4．价态互不换位律
同种元素的不同价态间发生氧化还原反应，其价态只靠拢不交叉，即价态向中看齐(最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。)
相邻价态之间不发生氧化还原反应，如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。
实验室用反应2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O制备氯气，若参加反应的氧化剂为20个，则被氧化的还原剂的个数是多少？
5．守恒律
在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。此反应中被氧化的碘元素与被还原的碘元素的原子个数比是
A．5∶1B．2∶1C．1∶3D．1∶5
典例精讲
【例4】（2022年河北省唐山市遵化市期中）根据下列反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是
I2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HI；2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3；2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2
A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－
C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－
【例5】（2022年四川省资阳市期末改编）已知含有15NA个Na2SO3粒子的Na2SO3溶液恰好与含有5NA个KRO4粒子的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是
A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4
04
课堂总结
一、常见的氧化剂和还原剂
二、氧化还原反应规律

0503
强化训练
1．（2022年北京市第四中学期中）从硫元素的化合价判断，下列物质只能具有氧化性的是
A．H2SB．Na2S2O3C．SO2D．H2SO4
2．（2022年河北省张家口市期中）2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2，2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，则有关离子的还原性由强到弱顺序为
A．C1－＞Fe2＋＞I－B．Fe2＋＞I－＞Cl－C．I－＞Fe2＋＞Cl－D．Fe2＋＞Cl－＞I－
3．（2022年河南省新乡市期中）已知：一定条件下稀硝酸溶解铜的化学方程式为3Cu＋8HNO3(浓)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。下列说法错误的是
A．HNO3作氧化剂B．铜作还原剂
C．Cu(NO3)2既是氧化产物又是还原产物D．还原性：Cu＞NO
4．（2022年山西大同期中）安全无止境，《世界汽车》杂志于2019年3月正式发布了“2019年度安全车”评选结果。汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生的反应为10NaN3＋2KNO3＝K2O＋5Na2O＋16N2↑。下列说法正确的是
A．上述反应中涉及的物质均是电解质
B．NaN3的电离方程式为NaN3＝Na＋＋3N－
C．KNO3是还原剂，其中氮元素被氧化
D．还原产物与氧化产物的质量之比为1∶15
5．（2022年江苏省盐城市响水中学期中）ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业制备ClO2的方法有多种，其中之一是用NaClO3和H2C2O4(草酸)的混合溶液加硫酸酸化制取ClO2，该反应中还原剂和氧化剂的个数之比是
A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．2∶3
6．（2022年河南省新乡市期中）已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，下列不能发生的反应是
A．Cl2＋2NaI＝2NaCl＋I2
B．Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2
C．2FeCl3＋2NaI＝2FeCl2＋2NaCl＋I2
D．3Br2＋2FeCl2＝2FeBr3＋2Cl2↑
7．（2022年福建厦门期末）实验室在强碱性条件下利用Cl2氧化K2MnO4溶液制备KMnO4，反应原理为：Cl2＋K2MnO4＝2KMnO4＋2KCl。下列说法不正确的是
A．KMnO4是还原产物
B．Cl2在反应中表现氧化性
C．每消耗x个Cl2，转移2x个电子
D．强碱性条件下，Cl2氧化性强于KMnO4
8．（2022年山西省晋城市与高平市期中改编）判断下列反应中，电子转移方法不正确的是
A．
B．
C．
D．
9．（2023年江苏省海门中学期中）高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，是一种新型高效水处理剂。高铁酸钠投入水中发生反应：Na2FeO4＋ H2O→Fe(OH)3(胶体)＋NaOH＋O2↑(未配平)。下列有关说法正确的是
A．氧气的氧化性强于高铁酸钠
B．Fe(OH)3(胶体)在水处理过程中能起到杀菌消毒作用
C．该反应中O2是氧化产物，NaOH既不是氧化产物也不是还原产物
D．1 个高铁酸钠的消毒能力(依据反应中转移电子数计)相当于3 个氯气
10．（2022年湖北省孝感市期中）回答下列问题：
（1）在S2－、Fe3＋、Fe2＋、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)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
③NH3＋NO―→HNO2＋H2O
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
（3）下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是___________。
①2FeCl3＋2KI＝2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
③2NaClO3＋4HCl(浓)＝2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
若溶质中Cl－与I－共存，为了氧化I－而Cl－不被氧化，除单质外，还可以用上述反应中的___________做氧化剂。
（4）第（3）问反应③中氧化产物是___________，还原产物是___________。1．知道常见的氧化剂、还原剂及其反应后的生成物。
2．了解氧化还原反应规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。
3．能从氧化还原反应的视角结合有关反应规律研究物质的转化。
方程式
性质比较
氧化性
氧化剂＞氧化产物
还原性
还原剂＞还原产物
比较规律
比什么性，找什么剂，产物之性小于剂
根据元素的活动性顺序判断
根据反应条件的
难易判断
反应的条件越简单，反应就越容易发生，说明物质氧化性(或还原性)越强。如4HCl(浓)＋MnO2eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑、16HCl(浓)＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑,氧化性：KMnO4＞MnO2。
根据元素被氧化或被还原的程度判断
某还原剂被不同氧化剂氧化时，元素化合价升得越高，说明氧化剂的氧化性越强。
2Fe＋3Cl2eq \(====,\s\up6(Δ))2FeCl3、Fe＋Seq \(====,\s\up6(Δ))FeS，氧化性：Cl2＞S。
同时含有几种还原剂
按照还原性由强到弱的顺序依次与氧化剂反应
如在FeBr2溶液中(还原性Fe2＋＞Br－)通入Cl2时，Fe2＋先与Cl2反应。
同时含有几种氧化剂
按照氧化性由强到弱的顺序依次与还原剂反应
如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。
原理
氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。
步骤
找物质
氧化剂→还原产物 还原剂→氧化产物
定得失
确定1个粒子得失电子数(化合价变化值×变价原子个数)
列关系
N(氧化剂)×1个粒子得电子数＝N(还原剂)×1个粒子失电子数
分类
实例
常见
氧化剂
活泼的非金属单质
O2、Cl2、Br2等
大部分阳离子
Cu2＋、Fe3＋、Ag＋、H＋等
含较高价
态元素的
物质
某些含氧化合物
MnO2、H2O2等
含氧酸
浓硫酸、HNO3等
某些高价盐
KMnO4、KClO3等
常见
还原剂
活泼的金属单质
Al、Zn、Fe、Na、Mg等
非金属单质
C、H2等
含较低价
态元素的
物质
某些氧化物
CO、SO2等
非金属氢化物
HCl、H2S、NH3等
某些低价盐
KI、Na2S、FeCl2等