高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2第2單元 氧化還原反應(yīng)知識(shí)研習(xí)課件 蘇教版

課程標(biāo)準(zhǔn)1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2.了解常見的氧化還原反應(yīng)?？键c(diǎn)展示1.氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷。2.氧化性與還原性的比較。3.與電子得失守恒相關(guān)的化學(xué)計(jì)算。 1概念 (1)氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中有 的化學(xué)反應(yīng)。 氧化反應(yīng)：在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價(jià) 的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。 還原反應(yīng)：在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價(jià) 的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。元素化合價(jià)變化元素化合價(jià)變化升高升高降低降低一、氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng) (2)非氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)過程中 的化學(xué)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。 2實(shí)質(zhì) 反應(yīng)過程中有 。 3特征發(fā)生變化。(可作為判別方法)沒有元素化合價(jià)沒有元素化合價(jià)變化變化電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移得失或偏移)元素化合價(jià)元素化合價(jià) 想一想1有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎？ 提示：不一定，如 該反應(yīng)沒有元素化合價(jià)發(fā)生變化，所以就不是氧化還原反應(yīng)。 (1)雙線橋法 Cu與稀硝酸反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為 。4 4電子轉(zhuǎn)移的表示方法電子轉(zhuǎn)移的表示方法 (2)單線橋法 Cu與濃硝酸反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為 。 二、氧化劑和還原劑 1概念 (1)氧化劑：所含元素的化合價(jià) (或 電子)，在反應(yīng)中表現(xiàn)性，發(fā)生 反應(yīng)，生成 產(chǎn)物。 (2)還原劑：所含元素的化合價(jià) (或 電子)，在反應(yīng)中表現(xiàn)性，發(fā)生 反應(yīng)，生成產(chǎn)物。降低降低得到得到氧化氧化還原還原升高升高失去失去還原還原氧化氧化氧化氧化還原還原 2特點(diǎn) (1)氧化劑具有性， 性指的是物質(zhì)具有的得到電子的能力。 (2)還原劑具有性，性指的是物質(zhì)具有的失去電子的能力。 想一想2金屬陽離子在氧化還原反應(yīng)中一定獲得電子而被還原嗎？ 提示：不一定，如Fe2在氧化還原反應(yīng)中也可以作還原劑被氧化。氧化氧化氧化氧化還原還原還原還原 3常見的氧化劑和還原劑 (1)常見氧化劑物質(zhì)類型舉例常見還原產(chǎn)物活潑的非金屬單質(zhì)X2(鹵素)XO2O2元素處于高化合價(jià)時(shí)的化合物氧化物MnO2Mn2含氧酸濃硫酸SO2HNO3NO2或NO鹽KMnO4K2MnO4Fe3Fe2過氧化物Na2O2、H2O2O2 (2)常見還原劑物質(zhì)類型舉例常見氧化產(chǎn)物活潑的金屬單質(zhì)M(金屬)M2活潑的非金屬單質(zhì)H2HCCO2或CO元素處于低化合價(jià)時(shí)的化合物氧物化COCO2SO2SO24酸H2SSO2HII2鹽SO32SO24Fe2Fe3 (3)具有中間價(jià)態(tài)的化合物 既有氧化性，又有還原性，一般情況下主要表現(xiàn)某一方面的性質(zhì)具有中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)Fe2SO2、SO32、H2SO3H2O2氧化產(chǎn)物Fe3SO24O2還原產(chǎn)物FeS或S2O2表現(xiàn)的主要性質(zhì)還原性還原性還原性 氧化還原反應(yīng)中各概念之間的相互關(guān)系 【特別提醒】(1)同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑可能是同種物質(zhì)，也可能是不同的物質(zhì)，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也有可能是同一種物質(zhì)或不同的物質(zhì)。 (2)同一種物質(zhì)在不同的氧化還原反應(yīng)中，所起的作用可能不同。例如H2O2在分別與MnO2、HI、KMnO4反應(yīng)中，分別起氧化劑和還原劑、氧化劑、還原劑的作用。 【案例1】我們生活中的許多現(xiàn)象及大量物質(zhì)的應(yīng)用都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，請(qǐng)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)回答下列問題。 (1)氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有殺菌作用，常用于自來水的消毒。在次氯酸中，氯元素的化合價(jià)為_，氯原子容易得到電子，從而使氯元素化合價(jià)降低，因此次氯酸具有強(qiáng)_，次氯酸具有漂白作用就是基于它的這個(gè)性質(zhì)。 (2)現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其原因可能是() A蘋果汁中的Fe2變成Fe3 B蘋果汁中含有Cu2 C蘋果汁中含有OH D蘋果汁中含有Na (3)我們生產(chǎn)和生活中需要許多單質(zhì)，如金屬鐵、單質(zhì)硅等。而自然界中的元素大多以化合態(tài)存在，把某元素由化合態(tài)變成游離態(tài)，則它() A被氧化 B被還原 C可能被氧化，也可能被還原 D由高價(jià)態(tài)變?yōu)榱銉r(jià) 【解析】(1)HClO中Cl元素的化合價(jià)為1價(jià)，得電子，化合價(jià)降低，是氧化劑，在反應(yīng)中體現(xiàn)出氧化性。 (2)淡綠色為Fe2溶液的顏色，F(xiàn)e2易被空氣中的O2氧化為Fe3，從而顏色呈現(xiàn)棕黃色。 (3)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，化合價(jià)可能升高(如HClCl2)，也可能降低(如Cu2Cu)，故可能被氧化，也可能被還原。 【答案】(1)1氧化性(2)A(3)C 【即時(shí)鞏固1】下列變化過程需要加入還原劑的是() ASSO2 BKClAgCl CHH2 DCCO2 【解析】加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)，則反應(yīng)物是氧化劑，在反應(yīng)中化合價(jià)降低，C符合。 【答案】C 氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷 1根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式進(jìn)行判斷 在同一反應(yīng)中，氧化性為氧化劑氧化產(chǎn)物，氧化劑還原劑；還原性為還原劑還原產(chǎn)物，還原劑氧化劑。 2根據(jù)物質(zhì)活動(dòng)性順序比較判斷 (1)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行判斷： (2)根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行判斷(常見元素)： 3根據(jù)元素周期表進(jìn)行判斷 (1)同周期中，從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)。 (2)同主族中，由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱。 4根據(jù)與同一物質(zhì)反應(yīng)的情況(反應(yīng)條件、劇烈程度等)判斷 當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時(shí)，若氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)相同，則反應(yīng)條件要求越低，氧化劑的氧化性越強(qiáng)；若氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)不同，則其價(jià)態(tài)越高，氧化劑的氧化性越強(qiáng)。例如： (1)根據(jù)反應(yīng) F2H2=2HF， 可知氧化性：F2Cl2Br2I2。 (2)根據(jù)反應(yīng) 和 FeS，可知氧化性：Cl2S。 5根據(jù)原電池或電解池的電極反應(yīng)判斷 (1)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，負(fù)極是電子流出的極，正極是電子流入的極。一般情況下，其還原性：負(fù)極金屬正極金屬。 (2)用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng)，在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。 6根據(jù)氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷 當(dāng)變價(jià)的還原劑在相似的條件下，與不同氧化劑反應(yīng)時(shí)，可根據(jù)氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。例如： 靈犀一點(diǎn)： 氧化性、還原性強(qiáng)弱取決于得失電子的難易，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。 【案例2】根據(jù)下列事實(shí)，判斷離子的氧化性順序?yàn)?) AB2=A2BD2H2O=D(OH)2H2以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E22e=E和B2e=B2 AE2B2A2D2 BD2E2A2B2 CD2B2A2E2 DA2B2D2E2 【解析】解答本題首先要明確判斷三個(gè)事實(shí)中離子氧化性的強(qiáng)弱，可依據(jù)三個(gè)不同的方法：氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性氧化產(chǎn)物的氧化性；與水能發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2的金屬非?；顫?；原電池中，負(fù)極材料金屬的還原性強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的氧化性弱。 根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知B2是氧化劑，A2是氧化產(chǎn)物，氧化性B2A2；D能和水反應(yīng)，D非常活潑，其對(duì)應(yīng)陽離子氧化性很弱；原電池中，B為負(fù)極，E為正極，所以B的還原性強(qiáng)于E，B2的氧化性弱于E2。 【答案】A 【規(guī)律技巧】(1)根據(jù)化學(xué)方程式比較物質(zhì)的氧化性、還原性時(shí)，首先應(yīng)依據(jù)化合價(jià)的變化找出氧化劑、還原劑及其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物，然后依據(jù)規(guī)律綜合判斷。 (2)利用氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律： 【即時(shí)鞏固2】今有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)： 2FeCl32KI=2FeCl22KClI2， 2FeCl2Cl2=2FeCl3， 2KMnO416HCl=2KCl2MnCl28H2O5Cl2。 若某溶液中有Fe2、I、Cl共存，要除去I而不影響Fe2和Cl，則可加入的試劑是() ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl 【解析】本題是尋找一種氧化劑，其氧化性應(yīng)大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性Fe3I2，還原性IFe2；由知氧化性Cl2Fe3，還原性Fe2Cl；由知氧化性MnO4Cl2，還原性ClMn2；由此推知氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篕MnO4Cl2FeCl3I2，還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮Fe2ClMn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，F(xiàn)eCl3只氧化I。 【答案】C 氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 1基本規(guī)律 (1)守恒規(guī)律 氧化劑獲得電子總數(shù)必等于還原劑失去電子總數(shù)，即電子守恒。化合價(jià)升降總數(shù)也等于電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，故化合價(jià)升高總值也等于化合價(jià)降低總值。 應(yīng)用：可進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式配平和有關(guān)計(jì)算。 (2)價(jià)態(tài)規(guī)律 應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。 判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。 (3)強(qiáng)弱規(guī)律 上述規(guī)律可總結(jié)為：比什么性，找什么劑，產(chǎn)物之性小于劑。 (4)先后規(guī)律 在濃度相差不大的溶液中，同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)，若加入氧化劑，則它首先與還原性最強(qiáng)的還原劑作用；同理，同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)，若加入還原劑，則它首先與溶液中氧化性最強(qiáng)的氧化劑作用。 應(yīng)用：判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序。 2特殊的氧化還原反應(yīng)歧化反應(yīng)和歸中反應(yīng) (1)歧化反應(yīng)：同價(jià)態(tài)同種元素在反應(yīng)中部分原子化合價(jià)升高，部分原子化合價(jià)降低。如 (2)歸中反應(yīng)：同種元素由高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化至相同的中間價(jià)態(tài)。如 2Na2SNa2SO36HCl=6NaCl3S3H2O 【案例3】?jī)?chǔ)氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進(jìn)步。用電孤法合成的納米碳管常伴有大量的雜質(zhì)碳納米顆粒，這種碳納米顆粒可用氧化汽化法提純。其反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2O七種物質(zhì)。 (1)請(qǐng)用上述物質(zhì)填空，并配平化學(xué)方程式： C_H2SO4 _Cr2(SO4)3H2O ( 2 ) 上 述 反 應(yīng) 中 氧 化 劑 是 ( 填 化 學(xué)式)_，被氧化的元素是(填元素符號(hào))_。 (3)H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是(填選項(xiàng)編號(hào))_。 A氧化性 B氧化性和酸性 C酸性 D還原性和酸性 (4)若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.8 mol，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。 【解析】(1)從所給的物質(zhì)和反應(yīng)式的前后知，氧化劑應(yīng)為K2Cr2O7，還原劑C的氧化產(chǎn)物為CO2，由 CO2，K2Cr2O7 Cr2(SO4)3得失電子守恒配平得3C2K2Cr2O78H2SO4=3CO22K2SO42Cr2(SO4)38H2O。顯然，H2SO4在此反應(yīng)中表現(xiàn)酸性。 (4)由上述反應(yīng)可知轉(zhuǎn)移12e3CO2，則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時(shí)V(CO2)0.2 mol22.4 L/mol4.48 L。 【答案】(1)32K2Cr2O783CO22K2SO428(2)K2Cr2O7C(3)C(4)4.48 L 【即時(shí)鞏固3】實(shí)驗(yàn)室常利用以下反應(yīng)制取少量氮?dú)猓篘aNO2NH4Cl=NaClN22H2O。關(guān)于該反應(yīng)的下列說法，正確的是() ANaNO2是氧化劑 B每生成1 mol N2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 mol CNH4Cl中的氮元素被還原 DN2既是氧化劑，又是還原劑 【解析】反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為： 反應(yīng)中NaNO2得到電子，被還原，作氧化劑；NH4Cl失去電子，被氧化，作還原劑。N2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物，每生成1 mol N2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol。 【答案】A