2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章物質(zhì)及其變化第三節(jié)第2課時(shí)氧化劑和還原劑學(xué)案新人教版必修1

PAGE6-第2課時(shí)氧化劑和還原劑課程目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)1.知道常見的氧化劑和還原劑。2．了解氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律。3．依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)料物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和改變，設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、說(shuō)明有關(guān)試驗(yàn)現(xiàn)象。1.改變觀念：相識(shí)化學(xué)改變的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。2．宏觀辨識(shí)：相識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和改變。授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第18頁(yè)一、氧化劑和還原劑1．氧化劑和還原劑的概念(1)氧化劑：在反應(yīng)中得到電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì)。(2)還原劑：在反應(yīng)中失去電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì)。2．常見的氧化劑和還原劑物質(zhì)種類常見物質(zhì)氧化劑部分非金屬單質(zhì)O2、Cl2等含有高價(jià)態(tài)元素的化合物濃H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等還原劑活潑的金屬單質(zhì)Al、Zn、Fe等某些非金屬單質(zhì)C、H2等某些非金屬氧化物CO、SO2等特殊提示：在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑同時(shí)存在，它們可以是不同的物質(zhì)，也可以是同一物質(zhì)。如在反應(yīng)Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑。3．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物(1)氧化產(chǎn)物：還原劑被氧化生成的物質(zhì)。(2)還原產(chǎn)物：氧化劑被還原生成的物質(zhì)。二、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用(1)有利于人類生產(chǎn)和生活的氧化還原反應(yīng)有金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒等。(2)對(duì)人類生產(chǎn)和生活不利的氧化還原反應(yīng)有易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。[牛刀小試]1．下列改變過(guò)程中，須要加入氧化劑的是()A．HCl→H2 B．Fe→FeCl3C．CaCO3→CO2 D．濃H2SO4→SO2解析：A項(xiàng)，HCl→H2，H元素化合價(jià)從＋1→0價(jià)，本身是氧化劑，需加入還原劑。B項(xiàng)，F(xiàn)e→FeCl3，F(xiàn)e元素化合價(jià)從0→＋3價(jià)，需加入氧化劑。C項(xiàng)，CaCO3→CO2不屬于氧化還原反應(yīng)。D項(xiàng)，濃H2SO4→SO2，S元素化合價(jià)從＋6→＋4價(jià)，需加入還原劑。答案：B2．下列微粒中，只有氧化性的是()①S2－②Fe2＋③Fe3＋④S⑤H＋⑥Na＋⑦M(jìn)gA．①⑦ B．②④C．③⑤⑥ D．②④⑤⑥解析：最高價(jià)態(tài)只有氧化性，最低價(jià)態(tài)只有還原性，中間價(jià)態(tài)既有氧化性也具有還原性。答案：C授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第19頁(yè)要點(diǎn)一氧化性、還原性強(qiáng)弱推斷方法1．依據(jù)元素的化合價(jià)推斷像Fe、FeCl2、FeCl3和H2S、S、SO2這樣的物質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)，元素化合價(jià)高的氧化性強(qiáng)、還原性弱；元素化合價(jià)低的氧化性弱、還原性強(qiáng)。2．依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式推斷氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。3．依據(jù)反應(yīng)條件推斷例如：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O同時(shí)將濃鹽酸氧化為Cl2，MnO2必需在加熱的條件下才能進(jìn)行，而KMnO4在常溫下即可進(jìn)行，說(shuō)明氧化性：KMnO4＞MnO2。4．依據(jù)物質(zhì)被氧化的程度推斷例如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3Fe＋Seq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))FeSCl2能將Fe氧化到＋3價(jià)，而S只能將Fe氧化到＋2價(jià)，因此氧化性：Cl2＞S。5．依據(jù)單質(zhì)活動(dòng)性依次推斷(1)依據(jù)金屬活動(dòng)性依次推斷：eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do7(失電子實(shí)力減弱，單質(zhì)的還原性減弱))eq\o(→,\s\up7(K＋Ca2＋Na＋Mg2＋Al3＋Zn2＋Fe2＋Sn2＋Pb2＋H＋Cu2＋Fe3＋Ag＋),\s\do7(得電子實(shí)力增加，離子的氧化性增加))(2)依據(jù)非金屬活動(dòng)性依次推斷：eq\o(→,\s\up7(F2Cl2Br2I2),\s\do7(得電子實(shí)力減弱，單質(zhì)的氧化性減弱))eq\o(→,\s\up7(F－Cl－Br－I－),\s\do7(失電子實(shí)力增加，陰離子的還原性增加))6．依據(jù)物質(zhì)濃度大小推斷如氧化性：濃H2SO4強(qiáng)于稀H2SO4，濃HNO3強(qiáng)于稀HNO3。[典例1](2024·長(zhǎng)春高一檢測(cè))鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級(jí)危急品。已知下列反應(yīng)在肯定條件下能夠發(fā)生：①Tl3＋＋2Ag=Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，下列離子氧化性比較依次正確的是()A．Tl3＋＞Fe3＋＞Ag＋ B．Fe3＋＞Ag＋＞Tl3＋C．Tl＋＞Ag＋＞Fe2＋ D．Tl3＋＞Ag＋＞Fe2＋解析：依據(jù)化學(xué)方程式中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，氧化性①Tl3＋>Ag＋②Ag＋>Fe3＋③Fe3＋>Fe2＋綜上所述，Tl3＋>Ag＋>Fe3＋>Fe2＋，D正確；A中Fe3＋>Ag＋不正確；B中Tl3＋氧化性應(yīng)最強(qiáng)；C中應(yīng)為Tl3＋，不是Tl＋，故選D。答案：D[題組訓(xùn)練]1．(2024·西安高一檢測(cè))已知反應(yīng)：①2BrOeq\o\al(－,3)＋Cl2=Br2＋2ClOeq\o\al(－,3)②5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HCl③ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2＋3H2O，下列物質(zhì)氧化性大小依次正確的是()A．ClOeq\o\al(－,3)＞BrOeq\o\al(－,3)＞IOeq\o\al(－,3)＞Cl2B．BrOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞ClOeq\o\al(－,3)＞IOeq\o\al(－,3)C．BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞IOeq\o\al(－,3)D．Cl2＞BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞IOeq\o\al(－,3)解析：利用氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，①BrOeq\o\al(－,3)是氧化劑，ClOeq\o\al(－,3)是氧化產(chǎn)物，即氧化性：BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)；②Cl2是氧化劑，HIO3是氧化產(chǎn)物，氧化性：Cl2＞HIO3；③ClOeq\o\al(－,3)是氧化劑，Cl2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，氧化性：ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2；綜上所述氧化性強(qiáng)弱：BrOeq\o\al(－,3)＞ClOeq\o\al(－,3)＞Cl2＞HIO3故選項(xiàng)C正確。答案：C2．有下列三個(gè)反應(yīng)：①3Cl2＋2FeI2=2FeCl3＋2I2；②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－；③Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。下列說(shuō)法正確的是()A．①②③中的氧化產(chǎn)物分別是I2、Fe3＋、CoCl2B．依據(jù)以上化學(xué)方程式可以得到氧化性強(qiáng)弱依次：Cl2＞Fe3＋＞Co2O3C．可以推理得到Cl2＋FeBr2=FeCl2＋Br2D．在③反應(yīng)中當(dāng)166gCo2O3參與反應(yīng)時(shí)，73gHCl被氧化解析：CoCl2是還原產(chǎn)物，依據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性可知：氧化性：Co2O3＞Cl2＞Br2＞Fe3＋，還原性Fe2＋＞Br－，故A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D要點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律[典例2]標(biāo)明下列反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(雙線橋)，指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。(1)H2S＋H2SO4(濃)=S↓＋SO2↑＋2H2O(2)KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O[解析]依據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律可知，不同價(jià)態(tài)同種元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，“化合價(jià)只靠攏、不交叉”。因此(1)中H2S被H2SO4氧化為S,而H2SO4被H2S還原為SO2；(2)中HCl被KClO3氧化為0價(jià)的Cl2，而KClO3被HCl還原為0價(jià)的Cl2，KCl中的氯元素來(lái)源于HCl。[答案](1)氧化劑：H2SO4，還原劑：H2S；還原產(chǎn)物：SO2，氧化產(chǎn)物：S。(2)氧化劑：KClO3，還原劑：HCl；還原產(chǎn)物：Cl2，氧化產(chǎn)物：Cl2。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(jià)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：還原劑失電子的總數(shù)＝氧化劑得電子的總數(shù)化合價(jià)降低的總數(shù)＝化合價(jià)上升的總數(shù)應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算。2．強(qiáng)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(qiáng)弱比較或推斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在肯定條件下是否發(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(qiáng)的先被氧化。(2)同一還原劑與多種氧化劑混合，氧化性強(qiáng)的先被還原。應(yīng)用：推斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱或推斷反應(yīng)的先后依次。4．價(jià)態(tài)歸中規(guī)律同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，元素的化合價(jià)“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”，如：[題組訓(xùn)練]3．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(dòng)性依次可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由強(qiáng)到弱的依次為Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液與鋅粉反應(yīng)時(shí)，首先置換出Ag。答案：C4．用0.1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好將2×10－3mol的XOeq\o\al(－,4)還原，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是()A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋4解析：氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的