高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应教课课件ppt

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第2课时　氧化剂和还原剂
在这些反应中各物质的作用是什么，让我们一起学习氧化剂和还原剂。
1．氧化还原反应的特征是反应前后有元素的__________发生变化。实质是电子________或共用电子对的________。2．四种基本反应类型中，________反应全部是氧化还原反应；__________反应全部是非氧化还原反应；________反应和________反应可能是氧化还原反应。
一、氧化剂和还原剂1．相关概念：(1)氧化剂：是_________(或电子对偏向)的反应物，具有_________。(2)还原剂：是_________(或电子对偏离)的反应物，具有_________。
(3)氧化产物：反应物中的某元素发生________反应所对应的生成物。(4)还原产物：反应物中的某元素发生________反应所对应的生成物。
二、常见的氧化剂和还原剂
三、氧化性和还原性1．氧化性和还原性：(1)氧化性：氧化剂所表现出__________的性质。(2)还原性：还原剂所表现出__________的性质。2．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系：
2．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是(　　)A．铜器出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]B．铁制菜刀生锈C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D．铝锅表面生成致密的保护膜解析：A、B、D三项均是由金属单质生成化合物的反应，所以A、B、D三项中的变化都是氧化还原反应；C项中发生的反应为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，是复分解反应。
3．交警常用装有重铬酸钾(K2Cr2O7)的仪器检测司机是否酒后驾车。其原理是红色的重铬酸钾遇酒精后生成蓝绿色物质(含Cr3＋)。下列说法正确的是(　　)A．该变化为非氧化还原反应B．重铬酸钾中铬元素的化合价为＋3价C．该反应的氧化剂为酒精D．重铬酸钾在反应中为氧化剂解析：由题中信息可知：铬元素从＋6价变为＋3价，化合价降低，被还原，故重铬酸钾是氧化剂，酒精是还原剂，D正确。
4．下列叙述正确的是(　　)A．化合反应一定是氧化还原反应B．氧化还原反应的本质是有元素化合价发生变化C．还原剂就是反应中被还原的物质D．氧化剂是所含元素化合价降低的物质解析：有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应，A不正确；氧化还原反应的本质是电子的转移，B不正确；还原剂是反应中被氧化的物质，C不正确。
5．在Cl2、Fe2＋、Mg、H2O、Cu2＋中，只能做氧化剂的是________；只能做还原剂的是________；既能做氧化剂又能做还原剂的是____________________。解析：高价氧化，低价还原，中间价态两边靠。Cu2＋中铜元素处于最高价，只能做氧化剂；Mg中镁元素处于最低价，只能做还原剂；Cl2中氯元素、Fe2＋中铁元素均处于中间价态，二者既可做氧化剂又可做还原剂；而H2O中氢元素处于最高价，氧元素处于最低价，故H2O既可做氧化剂，又可做还原剂。
Cl2、Fe2＋、H2O　
6．已知N的最高正化合价为＋5价，最低负化合价为－3价，在NH3、NO2、NaNO2、Cu(NO3)2四种含氮化合物中，氮元素只能被氧化的是________；只能被还原的是______________；既能被氧化又能被还原的是__________________。
问题探究：1.一种物质具有氧化性，则不具有还原性，反之亦然，这种观点是否正确？2．在氧化还原反应中金属元素被还原一定得到金属单质吗？非金属元素被还原一定得到非金属单质吗？
物质氧化性、还原性强弱的比较
知识归纳总结：1．根据氧化还原反应方程式判断：较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成较弱还原性的还原产物和较弱氧化性的氧化产物。氧化剂＋还原剂===还原被还原产物＋氧化被氧化产物氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。
2．根据金属、非金属活动性顺序判断：
特点：上左下右可反应，隔之越远越易反应。即根据活动性顺序，处于上行左侧的单质与下行右侧的离子可以发生反应，且间隔越大越容易反应。
　　　　　从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。(1)铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中，________的还原性最强，在Cu2＋、Fe2＋、Ag＋中，________的氧化性最强。(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3)，而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中，____________具有氧化性，________的氧化性更强。
解析：(1)涉及反应的两个化学方程式为①　Fe　＋　CuSO4　===　FeSO4　＋　Cu　还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物②　Cu＋　2AgNO3===Cu(NO3)2　＋　2Ag　还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物根据①知，还原性：Fe＞Cu，氧化性：Cu2＋＞Fe2＋；根据②知，还原性：Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2＋；故还原性：Fe＞Cu＞Ag，氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋。
〔变式训练1〕已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋ ===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　)A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋解析：根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，结合两个离子方程式可知，还原性强弱顺序为Sn2＋＞Fe2＋＞Ce3＋。
问题探究：1.把少量铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有银白色物质析出，你能比较出Ag＋和Cu2＋的氧化性强弱吗？2．已知硫元素的常见价态有－2价、0价、＋4价、＋6价，从硫元素的角度分析，SO2、浓硫酸分别具有什么性质？二者能反应吗？
探究提示：1．因为铁能与Ag＋、Cu2＋发生反应，结果只有银白色物质析出，说明少量铁粉先与Ag＋发生反应，因此Ag＋的氧化性强。2．SO2中硫元素处于中间价态，具有氧化性和还原性，浓硫酸中硫元素处于最高价态，浓硫酸只具有氧化性。由于二者的价态分别为＋4价和＋6价，而＋4价和＋6价之间，无其他价态，故二者不发生氧化还原反应。
4．价态规律：(1)高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。(2)“价态归中，互不交叉”规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。
“价态归中，互不交叉”的三种情况：
应用：可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
规律方法指导：(1)元素处于最高价时只有氧化性，但氧化性不一定强。如CO2中C为＋4价，是最高价，但CO2的氧化性很弱。(2)元素处于最低价态时只有还原性，但还原性不一定强。如H2O中O为－2价，是最低价，但H2O的还原性非常弱。
　　　　　已知下列三个化学反应：①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu②Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2③2FeCl3＋Fe===3FeCl2则下列说法不正确的是(　　)A．氧化性：Cl2＞Br2　B．氧化性：Fe2＋＞Cu2＋C．还原性：Fe＞Fe2＋D．氧化性：Fe3＋＞Fe2＋
解析：反应①中氧化产物是FeSO4，还原剂是Fe，氧化剂是CuSO4；反应②中氧化剂是Cl2，氧化产物是Br2；反应③中Fe是还原剂，FeCl3是氧化剂，FeCl2既是氧化产物也是还原产物。由氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性、还原剂的还原性＞还原产物的还原性可知，A、C、D项均是正确的，B项的说法错误。
1．氧化还原反应方程式的配平　(1)配平原则①得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，表现为化合价升降总数相等。②质量守恒：反应前后原子的种类和个数不变。③电荷守恒：反应前后离子所带电荷总数相等，主要针对离子方程式。
(2)配平步骤(以C与HNO3反应为例)
3．氧化还原反应的计算(1)计算方法在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。
(2)计算步骤①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。②找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。③根据题中物质的系数和得失电子守恒列出等式。氧化剂系数×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝还原剂系数×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。