人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应教案配套ppt课件

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2.概念、本质(1)概念:有元素化合价发生变化的化学反应。(2)本质:有电子发生转移(包括电子的得失或共用电子对的偏移)。
(1)置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。(2)有单质参加的化合反应是氧化还原反应,有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
知识点 2 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.氧化剂和还原剂(1)还原剂:在反应时,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。(2)氧化剂:在反应时,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。2.氧化产物和还原产物(1)氧化产物:还原剂被氧化得到的产物。(2)还原产物:氧化剂被还原得到的产物。3.氧化性和还原性(1)氧化性:氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原。(2)还原性:还原剂具有还原性,反应时本身被氧化。(3)物质氧化性、还原性强弱的比较(详见定点3)
知识点 3 氧化还原反应的有关概念
4.常见的氧化剂和还原剂
知识辨析1.有单质参加或有单质生成的反应,一定属于氧化还原反应。这种说法是否正确?2.在氧化还原反应中,反应物中元素的化合价升高或降低,没有化合价不变的元素。这种说法 是否正确?3.金属阳离子一定只有氧化性。这种说法是否正确?4.在氧化还原反应中,一种物质被氧化的同时,一定有另一种物质被还原。这种说法是否正确?5.Fe3+  Fe的过程中得到3个电子,Cl2  Cl-过程中得到2个电子,所以氧化性:Fe3+>Cl2。这种说法是否正确?
一语破的1.不正确。同素异形体间的转化如3O2 2O3,既有单质参加又有单质生成,其不属于氧化还原反应。除同素异形体间的转化外,有单质参加或生成的反应,均有元素化合价的变化,均属 于氧化还原反应。2.不正确。氧化还原反应中,反应物中元素的化合价一定有升高或降低,但不是所有元素的化 合价都发生变化。如反应Fe+2HCl FeCl2+H2↑中,Cl元素的化合价反应前后保持不变。3.不正确。处于最高价态的金属阳离子只有氧化性,而处于中间价态的金属阳离子,如Fe2+既 有氧化性又有还原性。4.不正确。氧化还原反应中,可能同种物质既被氧化又被还原,如反应Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,即Cl2在反应中既被氧化又被还原。5.不正确。物质的氧化性强弱,与得到的电子数目无关,而与得电子的能力有关;同理,还原性
的强弱与失去的电子数目也无关。
定点 1 氧化还原反应的概念剖析
　　可用“七字诀”记忆。　　氧化剂为:降得还原叫氧化。3.“用”步骤(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。(2)先找化合价升高的元素,根据“升失氧化叫还原”找还原剂和相对应的氧化产物。
(3)再找对应的氧化剂和还原产物。
 1.双线桥法(1)基本步骤 
定点 2 氧化还原反应中电子转移的表示方法
(2)注意事项①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子。②必须注明“得到”或“失去”。③电子转移数用a×be-形式表示,a表示发生氧化或还原反应的原子个数,b表示每个原子得到 或失去的电子数。④得电子总数=失电子总数=转移电子总数。实例: 
2.单线桥法(1)基本步骤
②要用箭头标明电子转移的方向;③箭头由反应物失电子元素原子指向反应物得电子元素原子。实例: 
(2)注意事项①不标“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;
 1.根据氧化还原反应方程式比较(1)氧化性:氧化剂>氧化产物。(2)还原性:还原剂>还原产物。
定点 3 物质氧化性、还原性强弱的比较
2.根据活动性顺序比较(1)根据金属活动性顺序(2)根据非金属活动性顺序
3.根据反应条件和反应的剧烈程度比较　　一般来说,一组反应中反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越 强。如Na、Mg、Al单质与H2O反应:Na与冷水剧烈反应,Mg与冷水缓慢反应,Al与冷水很难 反应,故还原性:Na>Mg>Al。4.根据元素的价态比较
(1)一般来说,同种元素的价态越高,其氧化性越强,如氧化性:Fe3+>Fe2+。(2)同种元素的价态越低,其还原性越强,如还原性:S2->S>SO2。(3)最高价态的元素只有氧化性,最低价态的元素只有还原性,处于中间价态的元素兼有氧化 性和还原性。
典例 已知下列三个离子反应:①MnO2+2Cl-+4H+  Mn2++Cl2↑+2H2O②Cl2+2Fe2+  2Fe3++2Cl-③2Fe3++Cu  2Fe2++Cu2+根据上述反应,下列结论正确的是 (　    )A.还原性强弱顺序为Cu>Fe2+>Mn2+>Cl-B.氧化性强弱顺序为MnO2>Cl2>Fe3+>Cu2+C.反应①、②中Cl2均为氧化剂D.溶液中可发生反应:2Cl-+Cu2+  Cu↓+Cl2↑
思路点拨    解答本题根据比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”判断。
由分析知,A错误,B正确;反应①中Cl2为氧化产物,反应②中Cl2为氧化剂,C错误;由分析知,氧化 性Cl2>Cu2+,还原性Cu>Cl-,则反应2Cl-+Cu2+  Cu↓+Cl2↑在溶液中不能发生,D错误。
 1.守恒规律　　还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总 数=转移电子总数。【应用】氧化还原反应方程式的配平及有关计算。2.强弱规律　　在同一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。【应用】利用已知反应判断物质氧化性或还原性的强弱;通过比较物质的氧化性或还原性的 强弱,判断氧化还原反应能否发生。3.先后规律　　多种氧化剂与一种还原剂相遇,氧化性强的首先得电子被还原;多种还原剂与一种氧化
定点 4 氧化还原反应的规律及应用
剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化。如:氧化性Cu2+>H+,将铁钉放入稀HCl和CuCl2的混合 溶液中,铁钉先与Cu2+反应。【应用】判断氧化还原反应发生的先后顺序。4.转化规律①同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。②归中规律　　同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,一般变为相邻价态或同一价态,元素的化合 价“只向中间靠拢不出现交叉”,如:
③歧化规律　　同一元素在适宜条件发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定 遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态 不能都比反应物中该元素价态高,或都比反应物中该元素价态低。具有多种价态的元素(如 Cl、S、N和P等)均可发生歧化反应,如Cl2+2NaOH  NaCl+NaClO+H2O。【应用】判断氧化产物和还原产物;分析电子的转移情况;判断氧化还原反应能否发生。
典例 英国化学家戴维在1799年发现了N2O(俗称笑气),该气体具有轻微麻醉作用,早期被用于 牙科手术的麻醉,现用于外科手术和牙科起麻醉和镇痛作用。实验室中可用Cu和很稀的 HNO3反应制备笑气,其化学方程式为Cu+HNO3  Cu(NO3)2+N2O↑+H2O(未配平)。关于该反应的下列说法中不正确的是 (　    )A.该反应中,还原性:Cu>N2OB.N2O为还原产物,其既有氧化性又有还原性C.该反应中硝酸只表现氧化性D.向HNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,加入少量铁粉不一定析出Cu
思路点拨    结合反应前后元素化合价的变化配平该氧化还原反应方程式,结合氧化还原反应 的强弱规律、价态规律等逐一分析各选项。
定点 5 守恒法配平氧化还原反应方程式
　　以C和浓HNO3在加热条件下反应生成NO2(气体)、CO2和H2O为例。①标价态:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。 +H O3(浓)—— O2↑+ O2↑+H2O②列变化:标出反应前后元素化合价的变化。③求总数:依据得失电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
 ④配化学计量数:用观察法确定其他物质的化学计量数。C+4HNO3(浓)——4NO2↑+CO2↑+2H2O⑤查守恒:检查电荷是否相等(离子方程式),原子个数是否相等,得失电子数是否相等,配平后, 把单线改成等号,标注反应条件。C+4HNO3(浓)  4NO2↑+CO2↑+2H2O
典例 配平下列化学方程式或离子方程式:(1)　    HCl(浓)+　    MnO2  　    Cl2↑+　    MnCl2+　    H2O;(2)　    Cu+　    HNO3(稀)  　    Cu(NO3)2+　    NO↑+　    H2O;(3)    S+    KOH      K2S+    K2SO3+　    H2O;(4)　    ClO-+　    Fe(OH)3+　　　      　    Cl-+　    Fe +　    H2O。
思路点拨    配平氧化还原反应方程式的一般思路:①找出化合价发生变化的元素,确定“两剂”和“两产物”;②找出化合价变化的最小公倍数;确定“两剂”和“两产物”的化学计量数;③用观察法配平其他物质,用守恒法检验。
解析    首先标出化合价变化情况,然后利用得失电子数目相等确定发生氧化还原反应物质的 化学计量数,最后根据原子守恒、电荷守恒(离子方程式)确定其他物质的化学计量数。
方法技巧　配平氧化还原反应方程式的基本方法(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。(3)缺项配平法:先使得失电子数相等,再观察两边电荷。若反应物一边缺正电荷,一般加H+,生 成物一边加水;若反应物一边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后使方程式两边正、 负电荷的代数和相等。(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原 产物。
　　实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要 实验流程如下: (情境选自2020年江苏卷19题)
问题1 酸浸时用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若铁泥中铁的氧化物主要以 FeO、Fe2O3的形式存在,酸浸时发生反应的离子方程式有哪些?
问题2 还原是向酸浸后的滤液中加入过量铁粉,已知酸浸后的溶液中存在Fe2+、Fe3+、H+,氧 化性Fe3+>H+>Fe2+,根据氧化还原反应的先后规律,加入铁粉后,先与铁粉反应的粒子是哪种? 利用氧化还原反应规律依次写出发生反应的离子方程式。
问题3 已知,酸性条件下氧化性H2O2>Fe3+。从氧化还原反应的角度分析,若在酸浸后(含H+)的 溶液中加入H2O2溶液,Fe2+能否被H2O2氧化?若能,写出发生反应的离子方程式;若不能,说明理由。
1.在书写离子方程式时,单质、氧化物、难溶物、气体、水等难电离的物质写化学式。2.若体系中同时含有几种氧化剂,加入还原剂,将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。3.铁元素有0价、+2价、+3价等化合价,在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中,Fe只有还原性,Fe3+一般 只表现氧化性,Fe2+既有还原性也有氧化性。4.陌生氧化还原反应方程式的书写方法(以H2O2溶液在酸性条件下氧化Fe2+为例)如下:(1)写简单反应式:根据信息写出氧化剂、还原剂及其产物。Fe2++H2O2——Fe3++H2O(2)定氧化剂、还原剂及其产物的化学计量数:按化合价升降总数相等确定参与氧化还原反 应的各物质的化学计量数。2Fe2++H2O2——2Fe3++2H2O
(3)定其他物质及其化学计量数:根据原子守恒补充其他反应物或产物,酸性条件添加H2O、H+,碱性条件添加H2O、OH-。2Fe2++H2O2+2H+——2Fe3++2H2O(4)检查方程式两边的原子个数,正、负电荷代数和(离子方程式)及得失电子总数是否相等。(5)配平后,把“——”改成“  ”,标注反应条件。2Fe2++H2O2+2H+  2Fe3++2H2O
例题 废水中含铬的化合物毒性较大,常用化学方法进行处理,而高铁酸钾(K2FeO4)是一种环 保、高效、多功能饮用水处理剂。根据下列叙述回答问题:(1)由Fe2O3制取高铁酸钾的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH  2K2FeO4+3KNO2+2H2O。该反应中　　    是氧化剂,　　    是氧化产物,每生成1个K2FeO4,转移　　    个电子。(2)在酸性介质中FeSO4能将废水中+6价铬(Cr2 )还原成+3价铬(Cr3+)。写出Cr2 与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)某工厂处理废水得到的无色溶液中,可能含有K+、Fe3+、S 、Ba2+、Cl-、C 中的几种,对其进行如下实验操作:取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,继续加入足量盐酸, 沉淀部分溶解,并有无色气体生成,过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。则处理 废水得到的无色溶液中一定含有　　　　　　　　    ,可能含有　　　　    ,一定不含　　　　    。
素养解读    本题以高铁酸钾处理废水中含铬的化合物为情境素材,考查氧化还原反应相关概 念、陌生离子方程式的书写及离子共存的问题,从而培养学生证据推理与模型认知的化学学 科核心素养。
解题思路    (1)根据该反应中化合价变化,可知 +4KOH   +3K O2+2H2O,由正比关系可知生成1个K2FeO4转移3个电子。(2)根据题意反应时Cr2 →Cr3+、Fe2+→Fe3+,按下列步骤书写离子方程式:①写简单反应式:Cr2 +Fe2+——Cr3++Fe3+;②根据化合价升降相等得Cr2 +6Fe2+——2Cr3++6Fe3+;③酸性介质添加H2O、H+:在上述反应式中右边缺7个O,所以在右边添加7个H2O,则左边添加 14个H+,Cr2 +6Fe2++14H+  2Cr3++6Fe3++7H2O;④检查原子个数,正、负电荷代数和及得失电子数是否相等。(3)无色溶液中不含Fe3+,根据加入BaCl2溶液产生白色沉淀,且加入盐酸沉淀部分溶解并产生 无色气体,可知原溶液中含C 、S ,一定不含Ba2+,根据溶液呈电中性判断,溶液中一定含
K+;滤液中加入AgNO3溶液产生的白色沉淀为AgCl,但实验中加入了BaCl2溶液和盐酸引入了 Cl-,则无法确定原溶液中是否含Cl-。