高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应精品导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应精品导学案，共9页。学案主要包含了氧化还原反应的规律，氧化还原反应的运用，Z2等内容，欢迎下载使用。






















核心知识点一：


氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物的概念


1. 概念


氧化剂：在反应中得到电子（或电子对偏向）的物质。


还原剂：在反应中失去电子（或电子对偏移）的物质。


氧化性：氧化剂得电子的能力。在氧化还原反应中氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原。


还原性：还原剂失电子的能力。在氧化还原反应中还原剂具有还原性，反应时本身被氧化。


氧化产物：还原剂发生氧化反应后的生成物。


还原产物：氧化剂发生还原反应后的生成物。


2. 常见的氧化剂和还原剂


常见的氧化剂


（1）活泼的非金属单质：Cl2、Br2、O2、I2、S等


（2）元素处于高价时的氧化物：CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等


（3）元素处于高价时的含氧酸：浓H2SO4、HNO3等


（4）元素处于高价时的盐：KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等


（5）过氧化物：Na2O2、H2O2等


（6）次氯酸及其盐：HClO、Ca（ClO）2、NaClO等


常见的还原剂


（1）活泼的金属单质：Na、Mg、Al、Zn、Fe


（2）某些非金属单质：H2、C、Si


（3）元素处于低价时的氧化物：CO、SO2


（4）元素处于低价时的酸：HCl、HI、H2S、H2SO3等


（5）元素处于低价时的盐：Na2S、KI、Na2SO3、FeSO4等


注意：大部分非金属单质都既有氧化性又有还原性，只是以氧化性为主。在同一氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂，氧化剂和还原剂可以是不同的物质也可以是同种物质。


3. 氧化还原反应概念间的关系








核心知识点二：


一、氧化还原反应的规律


1. 守恒律


化合价升高总数与降低总数相等，实质是反应中失电子总数与得电子总数相等. 该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等。


2. 强弱律


氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。


强弱律的应用：在适宜条件下，用氧化性（还原性）较强的物质可制备氧化性（还原性）较弱的物质；用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。


3. 价态律


有多种价态的元素，处于最高价态时只具有氧化性（如H2SO4中的S元素），处于最低价态时只具有还原性（如H2S中的S元素），处于中间价态时既有氧化性又有还原性，但是主要表现一种性质（如SO2中的S元素）. 价态律可应用于判断物质的氧化性、还原性。（注意：并不是说含有最高价元素的物质一定具有氧化性，比如CaCO3、Na2PO3等物质中，C、P处于最高价，但它们无氧化性）


4. 归中律：只靠拢，不交叉，可重叠


同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的化合价只接近而不交叉，最多达到同种价态.


5. 歧化律


同种物质同价态的的同一元素一部分被氧化，一部分被还原的氧化还原反应叫歧化反应；


6. 优先律


当存在多种还原剂（氧化剂）时，氧化剂（还原剂）通常先和还原性（氧化性）最强的还原剂（氧化剂）反应。如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2，因I－的还原性强于Br－，则先发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，然后发生反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2





二、氧化还原反应的运用








核心知识点一：





某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2700℃，对于该反应，下列说法中正确的是（ ）


A. 该反应属于置换反应


B. N2H4是氧化剂


C. N2O4是还原剂


D. N2既是氧化产物又是还原产物


【考点】氧化剂还原剂的概念


【答案】D


【解析】该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。








根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是（ ）


H2SO3＋I2＋H2O＝2HI＋H2SO4 2FeCl3＋2HI＝2FeCl2＋2HCl＋I2


3FeCl2＋4HNO3＝2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe（NO3）3


A. H2SO3>I－>Fe2＋>NO


B. I－>Fe2＋>H2SO3>NO


C. Fe2＋>I－>H2SO3>NO


D. NO>Fe2＋>H2SO3>I－


【考点】本题考查氧化还原反应中物质的还原性强弱的比较.


【答案】A


【解析】从四个选项来看，各物质或微粒在反应中均有元素化合价变化，故解答此题应依据还原剂的还原性大于还原产物的还原性来判断。由第一个方程式得还原性：H2SO3>I－，由第二个方程式得还原性：I－>Fe2＋，由第三个方程式得还原性：Fe2＋>NO，故选A。





核心知识点二：





已知常温下，在溶液中发生如下反应：


①16H＋＋10Z－＋2XOeq \\al(－,4)===2X2＋＋5Z2＋8H2O


②2A2＋＋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. 氧化性由强到弱的顺序是XOeq \\al(－,4)、Z2、B2、A3＋


D. 还原性由强到弱的顺序是Z－、B－、A2＋、X2＋


【考点】本题考查了氧化性还原性强弱的比较。


【答案】D


【解析】由题中信息知氧化性的强弱顺序为XOeq \\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。








PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）


A. Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋


B. 10Cl－＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O


C. 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－


D. 5Pb2＋＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋


【答案】D


【解析】氧化性：PbO2＞KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞Cu，所以D项反应不可能发生，因为该反应不符合反应规律：











（答题时间：25分钟）


一、选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。


1. 在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－

A. 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋


B. 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－


C. 2Br－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)===SO2＋Br2＋2H2O


D. I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2I－


2. 下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）


A. Al3＋、K、Fe2＋


B. Cl－、Al、H2


C. NO2、Na＋、Br2


D. O2、SO2、Fe


3. 关于氧化还原反应，下列说法正确的是（ ）


①Mg在化学反应中失去2个电子，而Al在化学反应中失去3个电子，因此还原性Al＞Mg


②氧化剂具有氧化性


③有单质参加的反应一定是氧化还原反应


④2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3；Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS，由此可以判断氧化性：Cl2＞S


⑤氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原


A. ②③④


B. ②④


C. ①②⑤


D. ①②


4. 下列反应中，Na2O2只表现强氧化性的是（ ）


A. 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2


B. Na2O2＋MnO2===Na2MnO4


C. 5Na2O2＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋===10Na＋＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O


D. 2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑





二、填空题


5. 有反应①2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl，②2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，针对上述两个反应回答：


（1）两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为________，还原剂的还原性强弱顺序为________。


（2）反应①中氧化产物和还原产物质量比为________。


（3）反应②中氯化氢表现出的性质是________。


a. 还原性 b. 酸性 c. 氧化性


6. （1）H2O2水溶液给称双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口，对下列A-C QUOTE A-C涉及 QUOTE H2O2H2O2的反应，填写下列空白：


A. H2O2+Cl2=HCl+O2


B. H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O


C.


D. CaO+H2O=Ca（OH）2


①H2O2仅体现氧化性的反应是______（填代号，下同） QUOTE )


②H2O2 QUOTE ②H2O2既有氧化性又有还原性的是______


③H2O2 QUOTE ③H2O2仅体现还原性的是______


④H2O2 QUOTE ④H2O既无氧化性又无还原性的是______


（2）已知CuO具有氧化性，能够与NH3 QUOTE NH3反应生成两种单质和H2O QUOTE H2O，请写出在加热条件下CuO与NH3 QUOTE NH3反应的化学方程式______


（3）在一定条件下，RO3n-与Cl2反应如下：RO3n-+Cl2+2OH=RO42-+2Cl+H2O由以上反应可知上述过程中RO3n-被______（ QUOTE (填“氧化”或“还原”），RO3n-元素R的化合价是


______。

















1. C


【解析】C项反应中，因Br－的还原性弱于SO2，故Br－不能与H2SO4反应生成SO2。


2. A


【解析】Al3＋处于最高价，只有氧化性；K的化合价只能升高，只有还原性；Fe2＋化合价既能升高也能降低，既有氧化性又有还原性，A正确；Cl－化合价只能升高，只有还原性，B错误；NO2化合价既能升高也能降低，既有氧化性又有还原性，Na＋化合价只能降低，只有氧化性，C错误；SO2既有氧化性又有还原性，Fe化合价只能升高，只有还原性，D错误。


3. B


4. B


【解析】A项，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；B项，Na2O2作氧化剂，表现氧化性；C项，Na2O2作还原剂，表现还原性；D项Na2O2既是氧化剂又是还原剂。


5. （1）KMnO4＞Cl2 SO2＞HCl （2）98∶73 （3）ab


【解析】（1）由同一氧化还原反应中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，由反应①氧化性：Cl2＞H2SO4，还原性：SO2＞HCl。由反应②氧化性KMnO4＞Cl2，还原性：HCl＞MnCl2。综合比较可知两反应的氧化剂分别为Cl2、KMnO4，氧化性KMnO4＞Cl2；还原剂分别为SO2、HCl，还原性SO2＞HCl。


（2）反应①中氧化产物为H2SO4，还原产物为HCl，由反应方程式中各物质的化学计量数可知其质量比为98∶（36. 5×2）＝98∶73。


（3）反应②中有一部分HCl被氧化，一部分未参与氧化还原这一过程，即该反应中HCl既表现出还原性，又表现出酸性。


6. 解：（1）A. H2O2+Cl2=2HCl+O2↑ QUOTE H2O2+Cl2=2HCl+O2↑中O元素化合价由 QUOTE -1价变为0价、Cl元素化合价由0价变为－1价，所以双氧水是还原剂，体现还原性；


B. H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O中O元素化合价由－1价变为－2价、I元素化合价由 QUOTE -1－1价变为0价，所以双氧水是氧化剂，体现氧化性；


C. 中O元素化合价由－1价变为0价、－2价，所以双氧水既是氧化剂又是还原成，所以体现氧化性和还原性，


D. QUOTE CaO+H2O=Ca(OH)2CaO+H2O=Ca（OH）2水中各元素的化合价未变，所以H2O QUOTE H2O既无氧化性又无还原性；


QUOTE ①H2O2①H2O2仅体现氧化性的是C，故选C；


②H2O2 QUOTE ②H2O2既有氧化性又有还原性的是B；


③H2O2 QUOTE ③H2O2仅体现还原性的是A；


④H2O2 QUOTE ④H2O既无氧化性又无还原性的是D；


（2）加热条件下，CuO具有氧化性，能够与NH3 QUOTE NH3反应生成两种单质和H2O，该反应中Cu得电子化合价降低生成Cu、氨气中N元素失电子化合价升高生成氮气，反应方程式为，


故答案为：；


（3）该反应中Cl元素化合价由0价变为－1价，所以氯气是氧化剂，则RO3n-是还原剂被氧化，根据电荷守恒得 QUOTE n=2n=2，则RO3n-中R元素化合价=6－2=+4 QUOTE =6-2=+4，


故答案为：氧化；+4 QUOTE +4。


（1）①H2O2 QUOTE (1)①H202仅体现氧化性说明该反应中双氧水得电子化合价降低；


QUOTE ②H202②H2O2既有氧化性又有还原性说明双氧水既得电子有失电子；


③H2O2仅体现还原性说明该反应中双氧水只失电子化合价升高；


④H2O2既无氧化性又无还原性，说明水中各元素的化合价未变；


（2）加热条件下，CuO具有氧化性，能够与 QUOTE NH3NH3反应生成两种单质和H2O，该反应中Cu得电子化合价降低生成Cu、氨气中N元素失电子化合价升高生成氮气；


（3）该反应中Cl元素化合价由0价变为-1价，所以氯气是氧化剂，则RO3n-是还原剂被氧化，根据电荷守恒确定n，从而确定R元素化合价。





重难点
题型
分值
重点
1. 了解氧化剂还原剂的概念


2. 知道常见的氧化剂与还原剂的常见反应


3. 了解氧化还原反应的基本规律
选择


填空
8-12分
难点
1. 氧化还原反应的概念与应用


2. 氧化还原反应规律的应用
1. 制备某些物质。
实验室制备氧气、氢气等。


工业上用还原剂冶炼金属。
2. 利用强氧化剂进行消毒、杀菌。
强氧化剂Cl2、ClO2等对小型水厂、游泳池水、医院污水、工业污水的处理。
3. 燃料的燃烧，提供热能等。
电热厂供暖。
4. 化学电源的研制、开发及合理利用。
燃料电池及新型电池。
5. 电镀以防止金属的腐蚀。
铁上镀锡等。