高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 物质及其反应的分类第3课时课时训练

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 物质及其反应的分类第3课时课时训练，共45页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，答案②⑤③等内容，欢迎下载使用。

自主预习·新知导学
氧化还原反应1.基本概念。(1)定义:反应过程中有电子转移的化学反应。(2)特征:反应前后元素的化合价发生了变化。
(3)关系:得电子,化合价降低;失电子,化合价升高。如:2Mg+O2 2MgO反应中,Mg失去最外层2个电子,变为Mg2+,镁元素的化合价从0价升高到+2价,氧原子得到2个电子变为氧离子,形成稳定的电子层结构,从0价降低为-2价。
2.氧化还原反应概念间的关系。
氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物例如,反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是MnO2,HCl既表现出还原性又表现出酸性,氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2。氧化性:MnO2> Cl2还原性:HCl > MnCl2
3.常见氧化剂与还原剂。(1)氧化剂:在反应中得到电子的物质。常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如:氧化剂　—— Cl2　KMnO4　↓　　　 　 ↓　　↓还原产物——Cl-　 Mn2+
(2)还原剂:在反应中失去电子的物质。常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如:还原剂　—— Zn　　H2　 CO　↓　　　　 ↓　　 ↓　　↓氧化产物——Zn2+　H2O　CO2
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。
在一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂同时存在,它们可以是不同的物质,也可以是同一物质。如在反应Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　　)(2)活泼金属通常只能作还原剂。(　　)(3)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。(　　)(4)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)
2.下列反应中:HCl作还原剂的是　　　　,HCl作氧化剂的是　　　　,HCl为还原产物的是　　　　。 
合作探究·释疑解惑
探究任务1 氧化还原反应中电子转移的分析
问题引领1.实验室用反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O制备氯气,若生成1 ml氯气,转移多少摩尔电子?提示:氯元素从-1价升高到0价,1个氯原子失去1个电子。生成1 ml氯气,共失2 ml电子。因此转移2 ml电子。
2.该反应中Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O,若消耗1 ml氯气,转移多少摩尔电子?提示:部分氯元素从0价升高到+1价(NaClO),即1个氯原子失去1个电子。部分氯元素从0价降低到-1价(NaCl),即1个氯原子得到1个电子。因此消耗1 ml氯气,整个过程转移1 ml电子。
归纳提升常见电子转移的分析方法:通常用电子转移的方向和数目来表示一个氧化还原反应。常用分析方法是双线桥法和单线桥法。
(1)双线桥法:表明同一元素反应前后的电子转移情况。①双线桥法表示电子转移的基本步骤:标价态—正确标明反应中化合价发生变化的元素的化合价,判断其升降↓连双线—一条线由反应物中较低价变价元素指向氧化产物中的相应元素,另一条线由反应物中较高价变价元素指向还原产物中的相应元素↓标得失—标出“失去”或“得到”电子的总数
③注意事项:a.箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。b.采用a×be-形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。
(2)单线桥法:表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。①单线桥法表示电子转移的基本步骤:标价态—正确标明反应中化合价发生变化的元素的化合价,判断其升降,进而确定转移电子的数目↓连单线—从反应物中化合价升高的元素出发,箭头指向反应物中化合价降低的元素↓标转移—标出转移的电子总数
③注意事项:a.单线桥法从反应物中失电子的原子指向反应物中得电子的原子,表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况;b.箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目。
典型例题【例题1】 下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是(　　)。
答案:B解析:A项,该反应中转移电子数为12e-,错误;C项,该反应中铜元素化合价由+2价到0价,铜原子得到电子,碳原子失去电子,错误;D项,该反应氧元素化合价由0价变为-2价,氧原子得电子总数是4e-,错误。
【变式训练1】 H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应,写出H2O2分解反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目。答案:
【变式训练2】 (1)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。①2Na+Cl2══2NaCl②NaOH+HCl══NaCl+H2O③C2O3+6HCl(浓)══2CCl2+Cl2↑+3H2O(2)漂白粉长期露置于空气中失效,最终会生成CaCl2,请写出该过程所涉及的化学方程式,若是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2══CaCO3+2HClO　非氧化还原反应CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑　非氧化还原反应
探究任务2 氧化还原反应的基本规律
问题引领1.将CO2气体通入CaCl2溶液,溶液不会变浑浊,这是因为碳酸酸性弱于盐酸。而CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑是合理的,符合强酸制弱酸的规律。在氧化还原反应中,也存在类似规律,试分析将铜粉投入硫酸亚铁溶液中,能否置换出铁?提示:不能。因为铁的还原性强于铜,铜不能与硫酸亚铁反应生成铁。
2.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,浓硫酸会与SO2发生氧化还原反应,所以SO2不能用浓硫酸干燥,这句话对吗?提示:不对。浓硫酸中的S为+6价,SO2中的S为+4价,它们之间没有中间价态,SO2与浓硫酸不发生反应,所以可以用浓硫酸干燥SO2。
归纳提升氧化还原反应的规律规律1　守恒律——得失电子相等。氧化还原反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。规律2　转化律——价态归中不交叉。同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,其反应规律可总结为:价态相邻能共存,价态相间能归中;归中价态不交叉,低升高降只靠拢。
例如,不同价态含硫物质之间发生氧化还原反应时,H2S与SO2反应可以生成硫单质(硫元素化合价为0价);H2S 与浓硫酸反应时,H2S中硫元素由-2价升高到0价,浓硫酸中硫元素由+6价降低到+4价。
规律3　强弱律——以强制弱。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,产物之性弱于剂。
规律4　先后规律——强者优先。在浓度相差不大的溶液中:(1)同时含有几种还原剂时,加入氧化剂,将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时,加入还原剂,将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入Fe粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以Fe粉先与Fe3+反应,然后再与Cu2+反应。
典型例题【例题2】 根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(　　)。①H2SO3+I2+H2O══2HI+H2SO4②2FeCl3+2HI══2FeCl2+2HCl+I2A.H2SO3>HI>FeCl2B.HI>FeCl2>H2SO3C.FeCl2>HI>H2SO3D.FeCl2>H2SO3>HI
答案:A解析:反应①中,还原剂是H2SO3,还原产物是HI,还原性H2SO3>HI。反应②中,还原剂是HI,还原产物是FeCl2,还原性HI>FeCl2。所以,还原性H2SO3>HI>FeCl2。
【例题3】 金属铜的提炼多从黄铜矿开始,黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2。下列说法不正确的是(　　)。A.O2只作氧化剂B.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂C.SO2既是氧化产物又是还原产物D.若有1 ml O2参加反应,则反应中共有4 ml电子转移答案:D
解析:反应中元素的化合价变化为在反应中,CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,O2只作氧化剂,SO2既是氧化产物又是还原产物,若有1 ml O2参加反应,则反应中共有6 ml电子转移。
【变式训练3】 已知下列反应:反应Ⅰ　C2O3+6HCl(浓)══2CCl2+Cl2↑+3H2O反应Ⅱ　5Cl2+I2+6H2O══10HCl+2HIO3下列说法正确的是(　　)。A.反应Ⅰ中HCl是氧化剂B.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应C.氧化性:C2O3>Cl2>HIO3D.还原性:CCl2>HCl>I2答案:C
解析:反应Ⅰ中氯元素的化合价升高,则HCl为还原剂,A项错误;反应Ⅱ中氯元素的化合价降低,则Cl2发生还原反应,B项错误;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,反应Ⅰ中氧化性:C2O3>Cl2,反应Ⅱ中氧化性:Cl2>HIO3,则氧化性:C2O3>Cl2>HIO3,C项正确;由还原剂的还原性强于还原产物的还原性,反应Ⅰ中还原性:HCl>CCl2,反应Ⅱ中还原性:I2>HCl,故还原性:I2>HCl>CCl2,D项错误。
【变式训练4】 某种飞船是以N2H4和N2O4为动力源,化学方程式为2N2H4+N2O4══3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法正确的是(　　)。A.N2H4是氧化剂B.N2O4是还原剂C.N2既是氧化产物又是还原产物D.每生成3 ml N2,反应中共转移16 ml电子
答案:C解析:A项,该反应是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N2H4中氮元素的化合价升高,N2H4为还原剂;B项,N2O4中氮元素的化合价降低,N2O4为氧化剂;C项,N2既是氧化产物又是还原产物;D项,每生成3 ml N2,反应中共转移8 ml电子。