高中人教版 (2019)第三节 氧化还原反应第2课时导学案

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基础课时2  氧化剂和还原剂学 习 任 务1．通过具体的实例识别常见的氧化剂和还原剂，理解物质氧化性、还原性强弱与价态及电子转移的关系。培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2．掌握物质氧化性、还原性强弱判断方法和单线桥表示电子转移的方向与数目。培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。1．氧化剂和还原剂(1)含义及关系 (2)性质还原剂具有还原性，反应时本身被氧化；氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原。2．常见氧化剂和还原剂 物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质O2、Cl2等含有高价态元素的化合物浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等还原剂活泼的金属单质Al、Zn、Fe等某些非金属单质C、H2等某些非金属氧化物CO、SO2等3.氧化还原反应对生产、生活的影响(1)正面影响：金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等。(2)负面影响：易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。  (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在氧化还原反应中，氧化剂表现氧化性。 (    )(2)对于CuO＋H2Cu＋H2O反应，氧化剂为CuO，还原剂为H2。                             (    )(3)金属单质在反应时一定作还原剂，非金属单质一定作氧化剂。 (    )(4)食品中的抗氧化剂在保护食品时表现氧化性。 (    )(5)氧化还原反应在工农业生产中既有有利的一面又有有害的一面。 (    )[答案]  (1)√  (2)√  (3)×  (4)×  (5)√  分析下列反应并按要求填空。(1)2Fe＋3Cl22FeCl3氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O氧化剂是________，还原剂是________；氧化产物是________，还原产物是________。[答案]  (1)Cl2  Fe  Fe  Cl2  (2)SO2  H2S  S  S氧化剂与还原剂  单线桥表示电子转移碘缺乏病是机体因缺碘导致的疾病，即地方性甲状腺肿大和地方性克汀病，主要病因是环境缺碘，人体摄取碘不足所致。我国政府对碘缺乏病相当重视，为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可用如下反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O(1)上述反应中，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质？(2)上述反应中，氧化产物与还原产物的质量比是多少？(3)请分别用双线桥法和单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目。[答案]  (1)氧化剂是KIO3，还原剂是KI，氧化产物、还原产物均是I2。(2)5∶1。(3)双线桥：1．氧化还原反应中的“两条线”记忆口诀：氧→得→降→还→还→还还→失→升→氧→氧→氧 即：氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物；还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。2．单线桥法表示电子转移的方向和数目(1)基本步骤—↓—一条线↓—标出转移电子的总数(2)注意事项①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目。②要用箭头标明电子转移的方向。③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。1．ClO2是目前国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌剂。工业制ClO2的化学反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。下列有关该反应的说法正确的是(    )A．SO2是氧化剂     B．NaClO3被氧化C．SO2发生还原反应 D．ClO2为还原产物D  [2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4中，SO2中的硫元素化合价升高(＋4→＋6)，失去电子被氧化，作还原剂；NaClO3中的氯元素化合价降低(＋5→＋4)，得到电子被还原，作氧化剂，故D正确。]2．需加入适当的氧化剂才能实现的反应是(    )A．PCl3―→PCl5 B．MnO―→Mn2＋C．SO2―→SO D．Fe3O4―→FeA  [A中，PCl3―→PCl5，P的化合价升高，被氧化，需加氧化剂才能实现；B中锰元素和D中的铁元素化合价均降低，被还原，需加还原剂才能实现；C中元素化合价未发生变化。]3．用单线桥法表示电子转移方向和数目。(1)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O物质的氧化性与还原性1．对于MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应。(1)氧化剂是________，表现______性，还原剂是______，表现________性。(2)氧化性：MnO2和Cl2谁较强？______________________。[答案]  (1)MnO2  氧化  HCl  还原性(2)MnO2的氧化性较强2．已知：①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl③Br2＋2HI===I2＋2HBr(1)MnO2、Cl2、Br2、I2的氧化性由弱到强的顺序为________________。(2)HCl、HBr、HI、MnCl2的还原性由弱到强的顺序为________________。[答案]  (1)I2＜Br2＜Cl2＜MnO2(2)MnCl2＜HCl＜HBr＜HI1．物质的氧化性与还原性—|——2．氧化性与还原性的强弱比较(1)根据氧化还原反应方程式比较氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。(2)根据金属的活动性顺序判断(3)根据反应的条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。(4)根据氧化还原反应的程度比较(了解)不同氧化剂与相同还原剂作用时，还原剂化合价升高的数值越大，氧化剂的氧化性越强。例如：→已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是(    )①2W－＋X2===2X－＋W2②2Y－＋W2===2W－＋Y2③2X－＋Z2===2Z－＋X2A．还原性：X－>Y－B．在Y－、X－、W－、Z－中以Z－的还原性为最强C．氧化性：Z2>W2D．反应2Z－＋Y2===2Y－＋Z2能发生C  [在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，由此得出三个反应中有关粒子的氧化性、还原性强弱：①中氧化性X2>W2，还原性W－>X－；②中氧化性W2>Y2，还原性Y－>W－；③中氧化性Z2>X2，还原性X－>Z－，所以Y－的还原性最强；D中反应不能发生。][借题发挥](1)向含有Z－和X－的溶液中通入Y2，能否发生反应？[答案]  根据氧化性：Z2>X2>W2>Y2可知，Y2与Z－和X－不能反应。(2)向含有W－和X－的溶液中通入少量Z2，写出发生反应的离子方程式。[答案]  还原性：W－>X－，通入少量Z2，只有W－发生反应，离子方程式为2W－＋Z2===2Z－＋W2。氧化性和还原性比较的一般思路—↓—↓—4．(双选)现有下列几个离子反应：①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O；②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；③Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。下列有关性质的比较正确的是(    )A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2OC．还原性：SO2<Fe2＋<Br－D．还原性：Fe2＋>Cl－>Cr3＋AD  [根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。]5．常温下，下列三个化学反应均能发生：X2＋2W2＋===2X－＋2W3＋ ；Z2＋2X－===2Z－＋X2 ；2W3＋＋2Y－===2W2＋＋Y2。则在相同条件下，下列三个反应①Y2＋2X－===2Y－＋X2  ②Z2＋2Y－===2Z－＋Y2③2W3＋＋2Z－===2W2＋＋Z2也能发生的是(    )A． 只有①   B． 只有②C． ①和②   D．  ②和③B  [解题的关键是对题干中的原理“强氧化剂＋强还原剂→弱还原剂＋弱氧化剂”的理解与掌握。由题干所给反应可知氧化性顺序：Z2＞X2＞W3＋＞Y2，符合该顺序的反应可以发生，不符合该顺序的反应不能发生。]1．下列对氧化还原反应的分析中不合理的是(    )A．Mg变成MgO时化合价升高，失去电子，因此Mg在该反应中作氧化剂B．KMnO4受热分解时，锰元素被还原，KMnO4既是氧化剂又是还原剂C．反应CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4不属于氧化还原反应D．在反应2H2O2H2↑＋O2↑中，H2O既是还原剂，又是氧化剂A  [A项中Mg失电子作还原剂，不正确。]2．实现下列变化需要加入氧化剂的是(    )A．Cl2→Cl－     B．H＋→H2C．CO→CO2 D．SO2→SO3D  [还原剂反应时化合价升高，氧化剂化合价降低。]3．一定条件下，KClO3与I2发生下列反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2↑，下列推断正确的是(    )A．该反应属于复分解反应B．氧化性：I2>KClO3C．还原性：KClO3>I2D．还原剂为I2，氧化剂为KClO3D  [该反应属于置换反应，A错误；2KO3＋2  ===  2KO3  ＋l2↑氧化剂 还原剂     氧化产物  还原产物故氧化性：，还原性：，B、C错误，D正确。]4．(素养题)大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎，又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(    )A．CaH2既是氧化剂，又是还原剂B．H2既是氧化产物，又是还原产物C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂A  [CaH2为还原剂，H2O为氧化剂。]5．实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(1)用双线桥法表示出电子转移情况： 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (2)用单线桥法表示出电子转移情况： 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(3)该反应中氧化剂是____________，发生氧化反应的是________，氧化产物是________。(4)氧化性：KMnO4比Cl2的________。[解析]  反应中锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，氯元素由－1价升高到0价，高锰酸钾是氧化剂，发生还原反应，盐酸作还原剂，发生氧化反应，结合氧化还原反应中电子转移的两种表示方法画出双线桥和单线桥。[答案]  (1) (2) (3)KMnO4  HCl  Cl2(4)强