鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应教学课件ppt

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1.氧化还原反应的特征和实质 
1 | 认识氧化还原反应
2.氧化还原反应中电子转移的表示方法以钠与氯气的反应为例:2Na+Cl2  2NaCl(1)双线桥法
 (2)单线桥法   2NaCl
2 | 氧化剂和还原剂
1.相关概念间的关系 
2.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂
　　(2)常见的还原剂
　　(3)既有氧化性又有还原性的物质某物质所含元素处于中间价态时,该物质既具有氧化性,又具有还原性,一般情况下 主要表现其中一种性质。
　     1.强氧化剂不一定能与强还原剂发生氧化还原反应,如浓硫酸不能氧化SO2,因两者 之间无中间价态。2.在反应中元素由化合态变为游离态,可能被氧化也可能被还原。3.难失去(得到)电子的物质不一定易得到(失去)电子,如稀有气体既难失去电子又 难得到电子。
1.物质氧化性或还原性 (1)氧化性是指物质⑦　得电子    的性质(或能力);还原性是指物质⑧　失电子     的性质(或能力)。(2)元素价态与氧化性、还原性的关系最高价态——只有⑨　氧化性    ,如H2SO4、KMnO4等。最低价态——只有⑩　还原性    ,如金属单质、Cl-、S2-等。中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe2+、SO2等。(一般以其中一种性质为主)(3)物质氧化性或还原性强弱的比较氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物
3 | 氧化还原反应的应用
方法技巧    研究物质氧化性或还原性的思路1.根据物质中所含元素化合价升高或降低的可能性,预测物质可能具有还原性或氧 化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势,说明该物质可能具有还原性;若所含 某元素的化合价有降低的趋势,说明该物质可能具有氧化性。2.如果预测某物质具有氧化性,就需要寻找具有还原性的另一物质,通过实验检验 两者能否发生氧化还原反应,以验证预测是否正确。相应地,如果预测某物质具有 还原性,就需要寻找具有氧化性的另一物质,通过实验来验证预测是否正确。2.实现物质转化与获得能量(1)人们利用氧化还原反应实现物质的转化,例如金属的冶炼。Ⅰ.热分解法:适用于冶炼金属活动性顺序中Hg及其以后的金属。Ⅱ.电解法:适用于冶炼活泼金属,如K、Ca、Na、Mg、Al,一般电解熔融的氯化物 (冶炼Al是电解熔融的氧化铝)。
Ⅲ.热还原法:适用于冶炼较不活泼的金属,如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用的还原剂 有C、CO、H2等。(2)氧化还原反应不仅是人们获得物质的重要方式,也是人们获得能量的重要途 径。a.人们可以利用可燃物作为还原剂,选择合适的氧化剂与之发生氧化还原反应获得 热能。如利用天然气做还原剂,与氧气反应放出热。b.人们还可以利用氧化还原反应获得电能。如生活中使用的各种电瓶、电池等。
3.氯气的实验室制法 (1)实验药品:二氧化锰固体和浓盐酸。(2)反应原理: 　MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O    。
(3)制备装置实验室制取氯气采用“固体+液体  气体”的气体发生装置,见下图中装置A。
(4)净化方法用二氧化锰和浓盐酸反应制取的氯气中含有HCl气体和水蒸气,用饱和食盐水除去 HCl(上图中装置B),再用浓硫酸除去水蒸气(上图中装置C)。(5)收集方法氯气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集(上图中装置D),也可以用排饱和食 盐水法收集。(6)尾气处理因为氯气有毒,直接排放到空气中会污染空气,所以要处理后排放。氯气能与氢氧 化钠溶液反应,故可用氢氧化钠溶液除去尾气中的氯气(上图中装置E),以防污染空 气。
知识拓展    氯气验满的方法1.将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的集气瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明 已集满。2.将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的集气瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证 明已集满。
1.过氧化氢在催化剂的作用下分解产生氧气的反应属于氧化还原反应 (　√　)2.在反应Zn+CuSO4  ZnSO4+Cu中,先发生Zn失去电子的氧化反应,后发生CuSO4得到电子的还原反应 (    ✕　)提示:同一氧化还原反应中,氧化反应和还原反应是同时发生的。3.Al最外层电子数为3,Na最外层电子数为1,所以还原性:Al>Na (    ✕　)提示:还原性:Na>Al。4.在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原 (    ✕　)提示:如反应Cl2+2NaOH  NaClO+NaCl+H2O中,氯元素既被氧化又被还原。5.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应     (    ✕　)提示:有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如石墨转化为金刚石,没有 元素化合价的变化,所以不是氧化还原反应。
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
6.实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的反应中,HCl只体现还原性 (    ✕　)提示:实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的反应中,HCl既体现还原性又体现酸性。7.所有的置换反应都属于氧化还原反应 (　√　)提示:所有的置换反应中都有元素化合价发生变化,都属于氧化还原反应。8.含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性 (    ✕　)提示:物质中的元素处于最高价时,该物质有氧化性,但不一定有强氧化性,如NaCl 中Na+只有氧化性,但不具有强氧化性。
火药是我国的“四大发明”之一,永远值得我们骄傲,也永远激励着我们奋发图 强。黑火药在发生爆炸时,发生反应:2KNO3+3C+S  K2S+N2↑+3CO2↑。酒后驾驶,害人不浅,更有甚者,付出了生命的代价。交警用硫酸酸化的三氧化铬 (CrO3)硅胶检查驾驶人呼出的气体,根据硅胶颜色的变化(硅胶中的+6价铬能被酒 精蒸气还原为+3价,颜色发生变化),可以判断驾驶人是不是酒后驾驶。重铬酸钾也 能被乙醇还原而变色:3CH3CH2OH+2K2Cr2O7(橙红色)+8H2SO4  3CH3COOH+2Cr2(SO4)3(暗绿色)+2K2SO4+11H2O。
1 | 氧化还原反应的判断与表示
问题1.如何判断一个反应是否属于氧化还原反应?上述材料中涉及的化学反应属于氧 化还原反应吗?提示:判断一个反应是否属于氧化还原反应,关键是看反应中是否有元素化合价发 生变化,有元素化合价发生变化的化学反应就是氧化还原反应。材料中涉及的化学反应都属于氧化还原反应。2.如何比较氧化剂、氧化产物的氧化性强弱,还原剂、还原产物的还原性强弱?提示:同一氧化还原反应中,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。
3.怎样更好地表示一个氧化还原反应中电子转移的情况?如果材料中的第一个反 应是氧化还原反应,标出电子转移的方向和数目。提示:一般用双线桥或单线桥来表示氧化还原反应中电子转移的情况。 
氧化还原反应的规律(1)性质强弱的规律在氧化还原反应中, ,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。(2)守恒规律化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高 的总数与降低的总数相等,失电子总数与得电子总数相等。(3)反应先后的一般规律在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液 中还原性最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂 时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。
氧化还原反应的表示方法(1)用双线桥表示的基本步骤
(2)用单线桥表示的基本步骤
　　1.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 (　 C 　)
解析　A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐 色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3,该反应为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2+H2O  HCl+HClO,石蕊溶液滴入氯水中后溶液变红,红色褪去是由于HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应生成无色物质;C项,白 色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S  Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,气体由无色变为红棕色时的反应中氮元素化合价发生 变化,是氧化还原反应。
  2.下列化学反应中电子转移的方向和数目表示正确的是 (　 B 　)A. 
解析　A项,电子的得失标注错误,反应中Na失去电子,Cl2得到电子;C项,电子的得 失标注错误,反应中Zn失去电子;D项,电子转移的方向标注错误,Cu失去电子。方法技巧    解答标注电子转移的方向和数目类题时要注意:先判断元素化合价的变化情况,再 根据化合价变化标出电子转移的方向和数目。
瑞典化学家舍勒是最早发现氯气的人。他在研究软锰矿矿石(主要成分是MnO2) 时,把软锰矿矿石与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色的气体,这种气体强烈的刺 激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确定自己制得了一种新气体后,他又感到 很高兴。舍勒制备出该气体以后,把它溶解在水里,发现这种气体的水溶液对纸张、蔬菜和 花都有永久性的漂白作用;他还发现该气体能与许多金属发生化学反应。后来许 多科学家先后对这种气体的性质进行了研究,这期间,它一直被当作一种化合物,直 到1810年,戴维经过大量的实验研究,才确认这种气体是由一种元素组成的物质。 他将这种元素命名为“Chlrine”,这个名称来自希腊文,有“绿色”的意思,我国 早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。
问题1.实验室制取氯气的原理是什么?提示:MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.用此方法制取氯气一定要加热吗?当反应一段时间后,盐酸浓度降低,还会有氯气 放出吗?提示:必须加热,不加热不反应;稀盐酸与MnO2不反应,不会放出氯气。3.实验室制取的氯气中混有杂质吗?如何进行除杂,除杂的顺序是什么?提示:氯气中混有的杂质为HCl与水蒸气,先将混合气体通过饱和食盐水除去HCl, 再通过浓硫酸除去水蒸气。
氯气的实验室制取(1)仪器:铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗(配双孔 塞)、导气管、集气瓶、烧杯。(2)试剂:氢氧化钠溶液、浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水、浓H2SO4。(3)步骤①把装置连接好,检查装置气密性;②在烧瓶中加入少量二氧化锰,从分液漏斗中慢慢地注入浓盐酸;③缓缓加热,使反应加快,有氯气放出;④用向上排空气法收集;⑤多余氯气用氢氧化钠溶液吸收。
实验室制氯气的注意事项(1)加热时要垫石棉网;(2)滴加浓盐酸不能过快;(3)加热时温度不能太高,否则易使浓盐酸挥发。
  　　实验室制取少量干燥、纯净的氯气,反应为4HCl(浓)+MnO2  Cl2↑+MnCl2+2H2O,制取装置如图所示,试回答下列问题:
　　 　 集气瓶A　　　集气瓶B(1)写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　        。
(2)下列关于该反应的叙述中正确的是     。A.浓盐酸在反应中表现出酸性和氧化性B.MnO2是氧化剂,MnCl2是氧化产物C.氧化性:MnO2>Cl2,还原性:Cl->Mn2+D.反应中每生成22.4 L Cl2转移电子4 ml(3)集气瓶A中盛装的是饱和食盐水,则集气瓶A、B的作用分别是　　　　    、     　　　    。(4)实验室中可用　　　    溶液来吸收有毒的氯气。