高中化学鲁科版必修1第3节 氧化剂和还原剂教案设计
展开课时2 氧化剂和还原剂
目标与素养:1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。(宏观辨识)2.了解常见的氧化剂和还原剂,会从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性。(微观探析)
一、氧化剂和还原剂及相关概念
1.氧化剂和还原剂
2.氧化产物和还原产物
3.氧化性和还原性
同一反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗?氧化产物和还原产物呢?
【提示】 氧化剂和还原剂可以是同一种物质,如Cl2+H2OHCl+HClO,氧化产物和还原产物也可以是同一物质,如2H2+O22H2O。
二、常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂
(1)非金属性较强的单质,如O2、Cl2等。
(2)含有较高价态元素的盐,如FeCl3、KMnO4、KClO3等。
(3)含有较高价态元素的含氧酸,如硝酸、浓硫酸等。
2.常见的还原剂
(1)活泼的金属单质,如Al、Fe、Zn。
(2)某些非金属单质,如H2、C等。
(3)低价态元素的氧化物和盐,如一氧化碳、二氧化硫等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)金属单质只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂。( )
(2)反应中,某元素化合价升高,表现还原性。 ( )
(3)1 mol Al比1 mol Na失电子数多,所以还原性:Al>Na。( )
(4)难失电子的物质一定易得电子。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙,反应方程式如下:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,其中Fe2O3是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
A [在上述反应中,铝元素的化合价从0价变成+3价,发生的是氧化反应,Al作还原剂,Fe2O3中的铁元素从+3价变成0价,作氧化剂。]
3.下列物质中只有还原性的是( )
A.HClO B.Na
C.CO2 D.N2O5
[答案] B
氧化性、还原性强弱的判断 |
1.根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
2.根据元素活动性顺序判断
(1)根据金属活动性顺序
(2)根据非金属活动性顺序
证据推理:氧化性、还原性强弱比较
(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度,而不取决于一个原子得失电子数目的多少。
(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。
(3)对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2-<S<SO2。
(4)某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的大小与下列因素有关。
①温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强;
②浓度:如硝酸的浓度越大其氧化性越强;
③酸碱性:KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
【典例】 常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。
由此判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①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
B [Z元素在①反应中被氧化,B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可得出:氧化性XO>Z2>B2>A3+,还原性A2+>B->Z->X2+,由还原性:A2+>Z-可知,A项反应可以进行。]
假设法判断氧化还原反应能否发生
先假设反应成立
⇓
然后根据氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物的规律列出假设反应中的上述反应。
⇓
结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,反应成立;反之,则不成立。
1.根据离子方程式:(1)2Fe3++2I-2Fe2++I2;(2)Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
B [根据同一氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物进行判断。(1)中,还原性:I->Fe2+,(2)中,还原性:Fe2+>Br-。]
2.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判断下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+
B.2Br-+SO+4H+===SO2+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
B [B项,由化学方程式得出还原性:Br->SO2,与已知相矛盾,故B项中的反应不能发生。]
1.下列微粒中,只有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④
C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥
C [元素处于最高价态时只有氧化性。]
2.下列叙述中正确的是( )
A.元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得
B.得电子数越多的氧化剂,其氧化性就越强
C.阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂
D.物质失电子的反应为还原反应
A [氧化性的强弱是由得电子能力决定的,而非得电子数的多少,B不正确;阳离子也可失电子,如Fe2+,C不正确;物质失电子的反应为氧化反应,D不正确。]
3.已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>X2>Y2>Z2,下列氧化还原反应能发生的是( )
A.2NaW+Z2===2NaZ+W2
B.2NaX+Z2===2NaZ+X2
C.2NaX+Y2===X2+2NaY
D.2NaZ+X2===2NaX+Z2
D [假设方程式正确,找出氧化剂和氧化产物,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,得出氧化能力大小关系,再与题目中所给出的大小关系对比,若符合,则正确。]
4.已知反应:
①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2===Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )
A.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
B.①中KCl是氧化产物,KBr发生还原反应
C.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
D.反应②中的HCl只作还原剂
A [分析题给反应,氧化性:①中:Cl2>Br2、②中:KClO3>Cl2、③中:KBrO3>KClO3,A对;①中KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,B错;③中氧化剂是KBrO3,其转化为Br2,故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol,C错;反应②中,还原剂是HCl,其中HCl还显酸性与K+形成KCl,D错。]
5.实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应:KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O,此反应不需加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
(2)配平上述方程式:_________________________________。
(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时,电子转移数目为________。
(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有______(填字母)。
A.酸性 B.还原性
C.氧化性 D.挥发性
[解析] 据电子守恒和质量守恒可知,
由元素化合价变化可知,KMnO4作氧化剂,HCl作还原剂,而且n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶10=1∶5。当n(KMnO4)=1 mol时,转移的电子数目为5NA。由化学方程式可知,16 mol HCl参加反应,只有10 mol作还原剂,所以HCl在反应中既表现还原性又表现酸性。
[答案] (1)KMnO4 HCl
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)5NA
(4)AB
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