高中化學(xué)第一章物質(zhì)及其變化第三節(jié)第2課時氧化劑和還原劑課件新人教版化學(xué)必修第一冊

第三節(jié)氧化還原反應(yīng)第一章物質(zhì)及其變化

第2課時氧化劑和還原劑課程解讀1．概念(1)氧化劑：氧化還原反應(yīng)中________電子(或電子對________)的物質(zhì)。(2)還原劑：氧化還原反應(yīng)中________電子(或電子對________)的物質(zhì)。(3)氧化產(chǎn)物：化合價________的元素所在的產(chǎn)物，即_________反應(yīng)得到的物質(zhì)。得到偏向失去偏離升高氧化(4)還原產(chǎn)物：化合價_________的元素所在的產(chǎn)物，即________反應(yīng)得到的物質(zhì)。2．氧化還原反應(yīng)中概念間的關(guān)系(1)氧化劑在反應(yīng)中所含元素化合價________→________電子→發(fā)生________反應(yīng)→生成________產(chǎn)物。(2)還原劑在反應(yīng)中所含元素化合價________→________電子→發(fā)生________反應(yīng)→生成________產(chǎn)物。降低還原降低得到還原還原升高失去氧化氧化3．常見的氧化劑和還原劑1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)非金屬單質(zhì)只具有氧化性。(

)(2)金屬陽離子只具有氧化性，不具有還原性。(

)(3)金屬元素的原子失去電子的數(shù)目越多，該金屬的還原性越強。(

)

(4)某元素從化合態(tài)變成游離態(tài)，該元素一定被氧化。(

)(5)把少量鐵粉加入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，結(jié)果只有××××銀白色物質(zhì)析出，證明氧化性：Ag＋＞Cu2＋。(

)(6)一種物質(zhì)若具有氧化性，則不具有還原性，反之亦然。(

)√×2．如圖是某國外化學(xué)教材中一張關(guān)于氧化還原反應(yīng)的插圖：

由圖可知，

在該反應(yīng)中是(

)A．氧化劑B．還原劑C．氧化產(chǎn)物D．還原產(chǎn)物

【解析】分析圖示知，A在反應(yīng)中失去電子，做還原劑。故B正確。B3．(1)在氧化還原反應(yīng)中，一種反應(yīng)物是不是只表現(xiàn)出氧化性或只表現(xiàn)出還原性？(2)是否元素的原子失電子數(shù)越多，還原性就越強？得電子數(shù)越多，氧化性就越強？(3)金屬陽離子一定只有氧化性嗎？有直接關(guān)系，而由原子得、失電子的能力決定，越容易得電子，其氧化性越強，越容易失電子，其還原性越強。(3)不一定。金屬陽離子若處于中間價態(tài)(如Fe2＋)，則既有氧化性，又有還原性。

【情境】維生素C是抗氧化劑，它能夠有效抑制細胞基本成分的氧化，從而可以幫助減少自由基對皮膚的傷害，減緩皮膚衰老。維生素C能使難以吸收的Fe3＋還原為易于吸收的Fe2＋，從而促進鐵的吸收，故維生素C是治療貧血的重要輔助藥物。1．常見的氧化劑和還原劑(1)常見的氧化劑

活潑的非金屬單質(zhì)：O2、Cl2、Br2等；含高價金屬陽離子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些較高化合價元素的化合物：濃硫酸、HNO3、KMnO4、MnO2等。(2)常見的還原劑活潑或較活潑的金屬：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn等；含低價金屬陽離子的化合物：FeCl2等；某些非金屬單質(zhì)：C、H2等；含有較低化合價元素的化合物：HCl、H2S、KI等。(3)在含可變化合價元素的物質(zhì)中，具有中間價態(tài)的物質(zhì)既可做氧化劑，又可做還原劑，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等。2．在具體的化學(xué)反應(yīng)中，氧化劑、還原劑的判斷要依據(jù)反應(yīng)前后元素化合價的變化。氧化劑：所含元素化合價降低的物質(zhì)。還原劑：所含元素化合價升高的物質(zhì)。3．概念間的關(guān)系例1分析下列反應(yīng)并按要求填空。(1)2Fe＋3Cl22FeCl3

氧化劑是________，還原劑是________；發(fā)生氧化反應(yīng)的是________，發(fā)生還原反應(yīng)的是________。(2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑

氧化劑是____________，還原劑是__________；被氧化的元素是__________，被還原的元素是____________。(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

氧化劑是________，還原劑是________；發(fā)生氧化反應(yīng)的是Cl2FeFeCl2KMnO4KMnO4氧元素錳元素SO2H2S________，被還原的元素是___________________。H2SSO2中的硫元素1．“兩強兩弱”法

較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應(yīng)，生成較弱

還原性的還原產(chǎn)物和較弱氧化性的氧化產(chǎn)物。

氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物

還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物2．根據(jù)元素的活動性順序判斷(1)根據(jù)金屬活動性順序判斷(2)根據(jù)非金屬活動性順序判斷

特點：上左下右可反應(yīng)，隔之愈遠愈易行。3．根據(jù)反應(yīng)結(jié)果判斷(產(chǎn)物的價態(tài))

同一物質(zhì)在相同條件下被不同氧化劑氧化，被氧化的程度越

大，對應(yīng)氧化劑的氧化性越強。

如2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，

則氧化性：Cl2>S。4．從反應(yīng)所需條件和反應(yīng)的劇烈程度來比較

一般地，同一氧化劑(或還原劑)與不同還原劑(或氧化劑)反應(yīng)

時，反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對應(yīng)還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)越強。如MnO2、KMnO4分別與濃鹽酸反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

從反應(yīng)條件可以看出氧化劑的氧化能力：KMnO4>MnO2。例2鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品，已知下列反應(yīng)在一定條件下能夠發(fā)生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋；②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋；③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。下列離子氧化性強弱順序正確的是(

)A．Tl3＋＞Fe3＋＞Ag＋

B．Fe3＋＞Ag＋＞Tl3＋C．Tl＋＞Ag＋＞Fe2＋

D．Tl3＋＞Ag＋＞Fe2＋

【解析】根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，氧化性：①Ti3＋>Ag＋，②Ag＋>Fe3＋，③Fe3＋>Fe2＋，綜上所述，氧化性：Tl3＋>Ag＋>Fe3＋>Fe2＋，D項正確。D例3下列說法正確的是(

)A．物質(zhì)失電子越多，還原性越強，得電子越多，氧化性越強B．已知①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，則氧化性強弱順序為Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋C．已知還原性：B－>C－>D－，反應(yīng)C－＋D===D－＋C和反應(yīng)C－＋B===B－＋C都能發(fā)生D．具有強氧化性和強還原性的物質(zhì)混合一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)B

【解析】物質(zhì)氧化性強弱與得電子能力有關(guān)，得電子能力越強，則氧化性越強，與得電子多少無關(guān)；物質(zhì)還原性與失電子能力有關(guān)，失電子能力越強，則還原性越強，與失電子多少無關(guān)，A項錯誤；氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，在反應(yīng)①中，氧化劑是Cu2＋，氧化產(chǎn)物是Fe2＋，所以氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，在反應(yīng)②中，氧化劑是Fe3＋，氧化產(chǎn)物是Cu2＋，所以氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，B項正確；氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，還原性：C－＞D－，故反應(yīng)C－＋D===D－＋C能發(fā)生，還原性：B－＞C－，故反應(yīng)C－＋B===B－＋C不能發(fā)生，C項錯誤；具有強氧化性和強還原性的物質(zhì)混合不一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)需要適宜的反應(yīng)條件，如氯氣有強氧化性，鐵有強還原性，兩者只有在點燃時才會反應(yīng)，常溫下不反應(yīng)，D項錯誤。1．在反應(yīng)KIO3＋6HI===3I2＋KI＋3H2O中，氧化劑與還原劑的粒子個數(shù)之比為(

)A．1∶1

B．1∶6C．1∶5D．5∶1【解析】該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，KIO3中I元素的化合價由＋5價降到0價，HI中I元素的化合價由－1價升到0價，KIO3是氧化劑，HI是還原劑，參加反應(yīng)的每6個HI分子中有5個HI分子參加氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為I2，1個HI分子起酸性作用轉(zhuǎn)化為KI，故該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的粒子個數(shù)比為1∶5，C正確。C2．已知下列反應(yīng)：2NaA＋B2===2NaB＋A2；2NaA＋C2===2NaC＋A2；2NaB＋C2===2NaC＋B2；2NaC＋D2===2NaD＋C2。則氧化性由強到弱的順序是(

)A．A2>B2>C2>D2B．B2>A2>C2>D2C．C2>B2>A2>D2D．D2>C2>B2>A2D【解析】利用在同一個氧化還原反應(yīng)中“氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性”的規(guī)律可分析如下：由2NaA＋B2===2NaB＋A2得出氧化性：B2>A2，由2NaA＋C2===2NaC＋A2得出氧化性：C2>A2，由2NaB＋C2===2NaC＋B2得出氧化性：C2>B2，由2NaC＋D2===2NaD＋C2得出氧化性：D2>C2，故氧化性：D2>C2>B2>A2。

下列各粒子氧化能力由強到弱的順序正確的是(

)C1．氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律(1)守恒規(guī)律氧化還原反應(yīng)中，得失電子總數(shù)相等，元素化合價升降總數(shù)相等，反應(yīng)前后電荷總數(shù)相等(離子反應(yīng))。即有關(guān)系式：還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)。

化合價降低的總數(shù)＝化合價升高的總數(shù)。

應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計算。(2)強弱規(guī)律

還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。

氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物。應(yīng)用：物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強弱比較或判斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。(3)先后規(guī)律①同一氧化劑與多種還原劑混合，還原性強的先被氧化。②同一還原劑與多種氧化劑混合，氧化性強的先被還原。應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱或判斷反應(yīng)的先后順序。(4)價態(tài)規(guī)律①高低規(guī)律元素最高價態(tài)：只有氧化性。元素中間價態(tài)：既有氧化性又有還原性。元素最低價態(tài)：只有還原性。應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性?！咎嵝选吭靥幱谧罡邇r態(tài)不一定具有氧化性，更不一定具有強氧化性，如Na＋；元素處于最低價態(tài)不一定具有還原性，更不一定具有強還原性，如Au。②歸中規(guī)律同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的化合價“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”。如：2．應(yīng)用電子守恒規(guī)律進行計算的一般步驟(1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中該種粒子的個數(shù))。(3)根據(jù)題中粒子的個數(shù)和得失電子守恒列出等式：N(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝N(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)。例1在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是(

)A．Mg

B．CuC．Ag D．H2

【解析】由金屬活動性順序可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由強到弱的順序為Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液與鋅粉反應(yīng)時，首先置換出Ag。C例2已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===＋3Cl－＋5H2O，則每生成1個

，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是(

)A．3 B．4C．5 D．6A1．從硫元素的化合價判斷，下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是(

)A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4【解析】硫化鈉中硫元素的化合價處于最低價，該物質(zhì)只有還原性，不能表現(xiàn)氧化性，A項正確；單質(zhì)硫中硫元素的化合價處于中間價，既有氧化性又有還原性，B項錯誤；二氧化硫中硫元素的化合價處于中間價，既有氧化性又有還原性，C項錯誤；硫酸中硫元素的化合價處于最高價，該物質(zhì)中的硫元素只能表現(xiàn)氧化性，D項錯誤。A2．新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox(3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni，在該鹽中均顯＋2價)由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫與氫氣反應(yīng)制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物(SO2、NO2等)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)單質(zhì)而除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示。關(guān)于此轉(zhuǎn)化過程的敘述不正確的是(

)A．MFe2O4在與H2的反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性B．MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)CC．MFe2Ox與SO2的反應(yīng)中MFe2Ox被還原D．若4個MFe2Ox與1個SO2恰好完全反應(yīng)，則MFe2Ox中x的值

為3.5【解析】MFe2O4在與H2的反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價降低，則MFe2O4在反應(yīng)中表現(xiàn)了氧化性，A正確；MFe2O4與MFe2Ox的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)中均有元素化合價的升降，均屬于氧化還原反應(yīng)，B正確；MFe2Ox與SO2的反應(yīng)中，F(xiàn)e元素的化合價升高，MFe2Ox被氧化，C錯誤；設(shè)MFe2Ox中Fe元素的化合價為n，若4個MFe2Ox與1個SO2恰好完全反應(yīng)，由電子守恒可知，4×2×(3－n)＝1×(4－0)，解得n＝2.5，由化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為0可知，＋2＋(＋2.5)×2－2x＝0，所以x＝3.5，D正確。3．按要求填空。(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是____________________，只有還原性的是___________，既有氧化性又有還原性的是____________。(2)某同學(xué)寫出以下三個化學(xué)方程式(未配平)：①H2SO4＋SO2―→S＋H2O②Na2O＋O2―→Na2O2③C＋HNO3(濃)―→CO2＋NO2＋H2O你認為不可能實現(xiàn)的是_______(填序號)。Fe3＋、Mg2＋、H＋S2－、I－Fe2＋、S①【解析】(1)元素處于最高價態(tài)時，該元素只能得電子因而只具有氧化性；當元素處于最低價態(tài)時，該元素只能失電子因而只具有還原性；而當元素處于中間價態(tài)時，該元素既可以得電子又可以失電子，故既具有氧化性又具有還原性。(2)三個化學(xué)方程式中都有元素化合價的變化，化學(xué)反應(yīng)中若有元素化合價的升高，則一定有元素化合價的降低。①式反應(yīng)中只有硫元素化合價的降低，沒有其他元素化合價的升高，該反應(yīng)不可能發(fā)生；②式反應(yīng)中，Na2O中氧元素的化合價由－2價升到Na2O2中的－1價，O2中氧元素的化合價由0價降到Na2O2中的－1價，有元素化合價的升高和降低，該反應(yīng)能實現(xiàn)；③式反應(yīng)中碳元素的化合價由0價升到＋4價，氮元素的化合價由＋5價降到＋4價，有元素化合價的升高和降低，反應(yīng)能實現(xiàn)。4．金屬鈦具有許多優(yōu)異的性能，是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的必需材料。金紅石[主要成分為二氧化鈦(TiO2)]是地殼中鈦礦石中的一種，目前，大規(guī)模生產(chǎn)鈦的方法如下：第一步，讓金紅石、碳單質(zhì)在高溫下與氯氣反應(yīng)，制得四氯化鈦(TiCl4)。TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。

第二步，在氬氣氛圍中加熱，使金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)制得

金屬鈦。TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。(1)制備金屬鈦的兩步反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)？________(填“是”或“否”)。(2)試比較