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第三節(jié)氧化還原反應(yīng)第3課時(shí)
將Cu2+、Fe2+、Cu、Fe四種物質(zhì)放在一起溶于水。問(wèn):哪些物質(zhì)具有還原性?哪些物質(zhì)具有氧化性?會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)?反應(yīng)現(xiàn)象?氧化劑
+還原劑
=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理:Cu2++Fe==Cu+Fe2+實(shí)驗(yàn)結(jié)論還原性:Fe>Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵片上有紅色固體產(chǎn)生(可選擇的實(shí)驗(yàn)試劑:Cu片,鐵屑,CuSO4溶液、FeSO4溶液,F(xiàn)eCl3溶液)【實(shí)驗(yàn)探究1】現(xiàn)象分析:Fe比Cu
容易失去電子,即Fe比Cu還原性強(qiáng)。
學(xué)習(xí)任務(wù)一:氧化性、還原性的比較還原性:還原劑﹥還原產(chǎn)物
氧化性:氧化劑﹥氧化產(chǎn)物比較方法一:依據(jù)反應(yīng)方向判斷氧化劑
+還原劑
=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
1.己知反應(yīng):
2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl2FeCl2+Cl2=2FeCl3SO2+I2+2H2O=H2SO4+
2HI判斷下列物質(zhì)的還原能力由強(qiáng)到弱的順序是()
A.I->Fe2+>Cl->SO2B.
Cl->Fe2+>SO2>I-C.Fe2+>I-
>Cl->SO2D.
SO2>I->
Fe2+>Cl-D隨堂練習(xí)
試判斷下列物質(zhì)Cl2、Fe3+、I2、SO2的氧化能力由強(qiáng)到弱的順序是Cl2
>Fe3+>
I2>
SO23.常溫下,下列三個(gè)反應(yīng)都能發(fā)生:
2D-+A2=2A-+D2
2B-+D2=2D-+B2
2A-+C2=2C-+A2由此得出正確結(jié)論是()(A)A-、B-、C-、D-中C-還原性最強(qiáng)(B)A2、B2、C2、D2中C2的氧化性最弱(C)2C-+B2=2B-+C2不能發(fā)生(D)還原性A->B
-C隨堂練習(xí)
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬性逐漸減弱,還原性逐漸減弱。K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)
Cu2+Fe3+Hg2+Ag+金屬性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)。氧化性:F2>Cl2>O2>Br2>I2>S非金屬性逐漸減弱,氧化性逐漸減弱。還原性:F-<Cl-<O2-<Br-<I-<S2-非金屬性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)的陰離子還原性逐漸增強(qiáng)。比較方法二:根據(jù)金屬活動(dòng)順序CuSO4
+Fe=Cu+FeSO4
還原性:Fe﹥Cu氧化性:CuSO4﹥FeSO4
(Cu2+﹥Fe2+)方法三:根據(jù)反應(yīng)結(jié)果判斷(產(chǎn)物的價(jià)態(tài))判斷氧化性、還原性的強(qiáng)弱同一物質(zhì)在相同條件下,被不同氧化劑氧化的程度越大,氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如:2Fe+3Cl2=2FeCl3,F(xiàn)e+S=FeS,
則氧化性:Cl2>S。方法四:從反應(yīng)所需條件和反應(yīng)的劇烈程度判斷氧化性、還原性的強(qiáng)弱
一般地,一組反應(yīng)中,反應(yīng)條件要求越低,反應(yīng)越劇烈,對(duì)應(yīng)反應(yīng)物的氧化性或還原性越強(qiáng)。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?!?/p>
H2+Cl2
光照
2HCl
H2+Br2
500℃2HBr
H2+F22HFF2>Cl2>Br2隨堂練習(xí)
4.F2、Cl2、Br2氧化性由強(qiáng)到弱的次序是:
5.
蘋果汁是人們喜歡的飲料。由于此飲料中含有Fe2+,現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色。若榨汁時(shí)加入維生素C,可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生,說(shuō)明維生素C具有()(A)氧化性(B)還原性(C)堿性(D)酸性B為什么加入維生素C就能防止Fe2+被氧化?維生素C比Fe2+的還原性強(qiáng)隨堂練習(xí)
2CO+2NO===2CO2+N2高溫催化劑目前,汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉(zhuǎn)化器(如圖⒈17)。在催化轉(zhuǎn)化器中,汽車尾氣中的CO和NO在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng),生成CO2和N2。(1)請(qǐng)寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)請(qǐng)分析上述反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)。如果是,請(qǐng)指出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。+2+2+40化合價(jià)升高,失2×2e-,被氧化化合價(jià)降低,得2×2e-電子,被還原教材P24【思考與討論】NO、CO均有毒,二者在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成的產(chǎn)物N2,和CO2,都是無(wú)毒物質(zhì),從而減少了汽車尾氣排放所造成的空氣污染。(3)催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)對(duì)減少汽車尾氣污染有什么作用?請(qǐng)查閱資料,了解氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的其他具體事例,與同學(xué)討論你對(duì)氧化還原反應(yīng)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。教材P24【思考與討論】學(xué)習(xí)任務(wù)二:氧化還原反應(yīng)的規(guī)律1.守恒規(guī)律:氧化還原反應(yīng)中電子有失必有得且得失相等:得電子總數(shù)=失電子總數(shù)。(體現(xiàn):化合價(jià)降低總數(shù)=化合價(jià)升高總數(shù))提示:化合價(jià)升高或降低總數(shù)的計(jì)算:變價(jià)元素原子的個(gè)數(shù)×1個(gè)該原子所變化合價(jià)例:某溶液中含有a個(gè)Fe2+,若將其完全氧化成Fe3+,則需要酸性KMnO4多少個(gè)?(已知:酸性條件下高錳酸鉀的還原產(chǎn)物為Mn2+)(用a表示)1.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的個(gè)數(shù)之比為1:16,則x的值為(
)A.2B.3C.4D.5D隨堂練習(xí)
(1)元素處于最高價(jià)態(tài),只有氧化性,如Fe3+(2)元素處于最低價(jià)態(tài),只有還原性,如S2-(3)元素處于中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,如Fe2+2.價(jià)態(tài)規(guī)律(只針對(duì)同一元素)結(jié)論:氧化還原反應(yīng)中,強(qiáng)者優(yōu)先。Zn、Fe同時(shí)加入CuCl2
溶液中:先發(fā)生Zn+CuCl2=CuCl2+Cu再發(fā)生Fe+CuCl2=FeCl2+Cu3.優(yōu)先規(guī)律一種氧化劑同時(shí)和幾種還原劑相遇時(shí),先與還原性最強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng);一種還原劑同時(shí)和幾種氧化劑相遇時(shí),先與氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng)。2.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量的鋅粉,首先置換出來(lái)的是()AMgBCuCAgDH2C隨堂練習(xí)
3.將氯水滴加到NaBr和KI的混合液中(已知:還原性I->Br-)
先發(fā)生的反應(yīng)是:
.后發(fā)生的反應(yīng)是:
.4.不交叉規(guī)律
即同種元素不同價(jià)態(tài)之間,相鄰價(jià)態(tài)不反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)時(shí)化合價(jià)向中間靠攏,但不相交(如圖)。不反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2+2H2O-2+60+4失去2?-得到2?-H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2+2H2O-2+60+4失去6?-得到6?-√×用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移方向數(shù)目KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O簡(jiǎn)單氧化還原反應(yīng)方程式Cl2+
NaBr—Br2+NaCl觀察法22=學(xué)習(xí)任務(wù)三:氧化還原反應(yīng)方程式配平復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式化合價(jià)升降法例題1CO2HNO3—NO2++CH2O+配平依據(jù):得電子總數(shù)=失電子總數(shù)(得失電子守恒)化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)(常用)配平步驟:標(biāo)變價(jià)標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià)化合價(jià)升降法例題1CO2HNO3—NO2++CH2O+配平步驟:標(biāo)變價(jià)標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià)+4+4+50列變化列出變價(jià)元素化合價(jià)變化值定總數(shù)求變化值最小公倍數(shù)使化合價(jià)升降總數(shù)相等配系數(shù)失4e—,化合價(jià)升高4得1e—,化合價(jià)降低1配平依據(jù):化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)×4442×1復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式例題1CO2HNO3—NO2++CH2O++4+4+50×4442標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)CO2HNO3—NO2++CH2O+41CO2HNO3—
NO2++CH2O+4×11復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式Cu+
HNO3—Cu(NO3)2+
NO↑+
H2O標(biāo)變價(jià)列變化例題2定總數(shù)配系數(shù)+2+2+5023×3×2Cu
+
HNO3—Cu(NO3)2+
NO↑+
H2O在全部都變價(jià)的物質(zhì)下分析23Cu+
HNO3—Cu(NO3)2+
NO↑+
H2OCu+
HNO3—Cu(NO3)2+
NO↑+
H2O36+28342物質(zhì)中元素部分變價(jià)復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式Cl2+
NH3—N2+HCl配平步驟:標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)-100-3×2×23132×36例題3注意:1.標(biāo)出有角標(biāo)的變價(jià)元素化合價(jià)變化值;2.每個(gè)原子化合價(jià)的變化值×原子個(gè)數(shù)。變價(jià)元素帶有角標(biāo)×1復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式同種元素的不同物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩種化合價(jià)歸中為同一化合價(jià)——?dú)w中反應(yīng)。H2S
+
SO2—S
+
H2O先配反應(yīng)物的系數(shù)例題4-20+4H2S
+
SO2—S
+
H2O×224322×1標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)H2S
+
SO2—S
+
H2O復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式例題5歧化反應(yīng):某元素原子一部分被氧化,另一部分被還原。先配生成物的系數(shù)NO2+
H2O
—NO
+
HNO3+4+5+2×212NO2+
H2O
—NO
+
HNO323×1NO2+
H2O
—NO
+
HNO3復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式小結(jié)1.氧化還原反應(yīng)配平依據(jù):2.注意事項(xiàng):化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)(1)標(biāo)變價(jià):優(yōu)先觀察變價(jià)元素(2)列變化:
在完全變價(jià)的物質(zhì)處分析(例題2)
優(yōu)先在有角標(biāo)的物質(zhì)處分析,要乘以角標(biāo)數(shù)(例題3)(1)C+
H2SO4(濃)—CO2+
SO2+
H2O(2)MnO2+
HCl(濃)
—MnCl2+
Cl2↑
+
H2O(3)NH3+
O2——NO+
H2O催化劑(5)Cl2+
NaOH
—NaCl
+
NaClO3+
H2O(4)NaBr
+
NaBrO3+
H2SO4—Br2↑
+
Na2SO4+H2O隨堂練習(xí)
(1)C+
H2SO4(濃)—CO2+
SO2+
H2O標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)+4+6042×2
C+
H2SO4(濃)—CO2+
SO2+
H2O+442C+
H2SO4(濃)—CO2+
SO2+
H2OC+
H2SO4(濃)—CO2+
SO2+
H2O222×1MnO2+
HCl(濃)
—MnCl2+
Cl2↑
+
H2O標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)0-1+42+2(2)MnO2+
HCl(濃)
—MnCl2+
Cl2↑
+
H2OMnO2+
HCl(濃)
—MnCl2+
Cl2↑
+
H2O1×242NH3+
O2——NO+
H2O催化劑NH3+
O2——NO+
H2O催化劑標(biāo)變價(jià)列變化定總數(shù)配系數(shù)+20-352×2×5-2445(3)NH3+
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