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    1.3.3 氧化还原反应的规律及应用(精讲课件)-高一化学同步学习高效学讲练(人教版必修第一册)

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    人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应优秀课件ppt

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    这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应优秀课件ppt,共34页。PPT课件主要包含了考纲要求,得电子,失电子,从元素的价态考虑,氧化剂氧化产物,还原剂还原产物,浓硫酸不能干燥H2S,I-Br-等内容,欢迎下载使用。
    了解氧化性、还原性强弱的比较;了解氧化还原反应的规律并能利用其解决问题。掌握氧化还原反应方程式的配平方法;能够根据给出信息,正确书写氧化还原反应方程式。
    一.对氧化性、还原性强弱的认识
    1.氧化性指物质 的性质(或能力); 还原性指物质 的性质(或能力)。
    2.Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+, 根据金属活动性顺序,Na比Al活泼,因为Na更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。 还原性:Na > Al氧化性、还原性的强弱取决于:物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
    (1)最高价态——只有氧化性 如H2SO4中的S、KMnO4中的Mn等;(2)最低价态——只有还原性 如金属单质、Cl-、S2-等;(3)中间价态——既有氧化性,又有还原性 如Fe2+、S、Cl2等。
    一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强; 价态越低,还原性越强。如氧化性:Fe3+ > Fe2+ > Fe,SO3 > SO2;(特例:HClO4 <HClO3 < HClO2 < HClO)还原性:H2S > S > SO2。
    二.氧化性、还原性强弱的比较方法
    1.依据氧化还原反应原理判断
    (1)氧化性强弱: 。 (2)还原性强弱: 。
    【例题1】 反应① H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4反应② 2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl请判断:H2SO3、I-、Fe2+三者还原性的强弱; Fe3+、I2、H2SO4三者氧化性的强弱。【答案】还原性:H2SO3>I->Fe2+; 氧化性:Fe3+>I2>H2SO4。
    2.根据元素的活动性顺序来判断
    (1)金属单质越活泼,其还原性越强;非金属单质越活泼,其氧化性越强。(2)“单强离弱”——金属单质还原性越强,其阳离子的氧化性越弱; 非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
    3.依据产物中元素被氧化/还原的程度(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。
    4. 根据反应条件的难易来判断反应的条件越简单,反应就越容易发生,说明物质氧化性(或还原性)越强。
    2KMnO4 + 16HCl(浓) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ O2 + 4HCl(浓) 2Cl2+2H2O氧化性:_____________________________
    KMnO4>MnO2>O2
    5.依据影响因素判断(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3; 还原性:浓HCl>稀HCl。(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
    1.同种元素价态转化规律(1)价态归中规律含同种元素但价态不同的物质间发生氧化还原反应,“两相靠,不相交”。称为价态归中反应。
    三.氧化还原反应的规律
    【例题2】 请标注出下列反应中元素的化合价,用双线桥分析氧化还原反应。 H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2+ 2H2O
    (2)歧化反应规律物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。 “中间价 高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
    (3)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应如Fe3+(强氧化性离子)和Fe2+(强还原性离子)之间不发生氧化还原反应
    【例题3】请标注出下列反应中元素的化合价,用双线桥分析氧化还原反应。 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
    2.强弱规律根据氧化还原反应反应原理:(1)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物 (2)还原性强弱:还原剂>还原产物 依据物质氧化性或还原性的强弱,也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理,能否自发进行。
    【例题4】已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HIC.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2OD.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+ 【答案】C
    3.先后规律同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,还原性强的离子优先反应,先后顺序: ;(2)向含等物质的量浓度的、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 。
    Ag+、Cu2+、H+
    4. 得失电子守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
    本质:得失电子总数相同表征:化合价升降总数相同
    配平氧化还原方程式的基础
    【例题5】Na2S在碱性溶液中与NaClO反应,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4,则反应后硫元素的化合价为( )A.+2       B.+6C.+4 D.0【答案】B
    【例题6】已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):①G―→Q+NaCl②Q+H2O―→X+H2③Y+NaOH―→G+Q+H2O④Z+NaOH―→Q+X+H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(  )A.G、Y、Q、Z、X    B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X【答案】A
    四.氧化还原反应方程式的配平方法
    1.基本原则(1)得失电子守恒特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。本质: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。(2)质量守恒 反应前后原子的种类和数目不变。(3)电荷守恒 对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
    2.一般步骤(1)标变价,标明反应前后变价元素的化合价;(2)列得失,列出化合价的变化值;(3)求总数,求最小公倍数使化合价升降总数相等;(4)配系数,确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数,观察法配平其它物质系数;(5)查守恒,检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
    【例题7】配平下列化学方程式: H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
    【解析】第一步:标变价。 -2 +5 0 +2 H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
    第三步:求总数。从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2。
    第四步:配系数。先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
    第五步:查守恒。检查质量、得失电子是否守恒,若为离子反应,还应检查电荷是否守恒。
    五.常见氧化还原反应方程式配平的类型
    1.正向配平类氧化剂和还原剂是不同的物质,从方程式左端,确定氧化剂、还原剂的系数。
    【例题8】__KI+__KIO3+__H2SO4==__I2+__K2SO4+_H2O 
    【答案】5 1 3 3 3 3
    2.逆向配平类氧化产物和还原产物是不同的物质,可从方程式右端,确定氧化产物、还原产物的系数。
    【例题9】__S+__NaOH==__Na2S+__Na2SO3+__H2O
    【答案】3 6 2 1 3【解析】S既是氧化剂又是还原剂,化合价有升高到+4,也有降低到-2,因此从方程式左端产物开始分析,为了保证得失电子守恒,Na2S和Na2SO3化学计量系数之比是2:1,确定S的系数是3,再根据观察法配平其它物质的系数。
    3.缺项配平类给出的方程式,缺少一种或几种反应物(生成物),一般是H+或OH-或H2O,需要溶液环境判断。
    【例题10】将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:_NaBiO3+__Mn2++__→__Na++__Bi3++__MnO4-+__
    【答案】 5 2 14H+ 5 5 2  7H2O
    【解析】①先根据得失电子守恒,确定NaBiO3和Mn2+的系数为5、2;Bi3+和MnO4-的系数为5、2;②原子守恒,确定Na+的系数为5、5、2;③补项,根据酸性环境,以及方程式右端少氧,确定方程式左端是H+,右端是H2O,原子守恒配平系数。
    4.整体配平类一种物质中有两种或以上元素化合价发生变化。
    【例题5】__FeS2+__O2===__Fe2O3+__SO2
    【答案】4 11 2 8 【解析】
    确定FeS2和O2的系数是4、11,观察法配平其它物质的系数。
    六.信息型氧化还原反应方程式的书写
    1.根据信息,判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;2.写方程,按照氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物的形式写出方程式,利用电子得失守恒配平它们的系数;3.补缺项,根据原子守恒、电荷守恒和溶液酸碱性, 补充H+或OH-或H2O;4.配平并检查,根据原子守恒、电荷守恒原则检查方程式。
    【例题11】KMnO4与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,写出并配平该反应的离子方程式。
    第一步:根据化合价变化判断, KMnO4是氧化剂,Mn2+是还原产物;Na2C2O4(碳元素化合价+3价)是还原剂,CO2是氧化产物。第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成MnO4-+C2O42-→Mn2++CO2↑ 根据化合价升降守恒确定:2MnO4-+5C2O42-→2Mn2++10CO2↑。
    第三步:反应在硫酸中进行(H+环境),且左边少正电荷,故在左边补充H+,右边补充H2O,即2MnO4-+5C2O4-+ H+===2Mn2++10CO2↑+ H2O第四步:依据电荷守恒及H、O原子守恒配平并检查,即2MnO4-+5C2O4-+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O

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