人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应优秀教学课件ppt
展开宏观辨识与微观探析: 了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念。能利用“双线桥”和“单线桥”分析氧化还原反应,会标出电子转移的数目。知道常见的氧化剂、还原剂。证据推理与模型认知: 建立氧化还原的观点,掌握氧化还原反应的规律,通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质。科学探究与创新意识: 通过对氧化还原反应的学习,树立唯物主义的世界观,养成实事求是、勇于创新、积极实践的科学态度。
1.了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念。2.能利用“双线桥”和“单线桥”分析氧化还原反应,会标出电子转移的数目。3.知道常见的氧化剂、还原剂。重点:从化合价的角度理解氧化还原反应。难点:氧化还原反应中各概念之间关系的理解。
红酒中添加SO2具有抗氧化的作用
食品包装中的脱氧剂——还原铁粉
二氧化硫是一种空气污染物,为什么要在红酒中添加呢?二氧化硫在红酒中起到什么作用呢?
H2 + CuO === H2O + Cu
氧化剂:化合价降低,得到电子(或电子对偏向)的物质
还原剂:化合价升高,失去电子(或电子对偏离)的物质
氧化产物:还原剂被氧化后得到的产物
还原产物:氧化剂被还原后得到的产物
1. 氧化剂和还原剂的判断
升失氧还,降得还氧
氧化剂:O2 还原剂:H2 氧化产物和还原产物都是H2O
氧化剂:O2 还原剂:P 氧化产物和还原产物都是P2O5
氧化剂:H2SO4 还原剂:Fe 氧化产物:FeSO4 还原产物:H2
氧化剂、还原剂都是HgO 氧化产物:O2 还原产物:Hg
例1:分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。
某种物质有两种“身份”
(氧化剂:MnO2,还原剂:HCl,氧化产物:Cl2,还原产物:MnCl2)
(氧化剂:KMnO4,还原剂:KMnO4,氧化产物:O2, 还原产物:K2MnO4和MnO2)
氧化性:氧化剂表现出的得电子的性质还原性:还原剂表现出的失电子的性质
(2)氧化性、还原性与化合价的关系
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性;元素处于最低价态时,只有还原性。然而,化合价只能判断氧化性、还原性的有无,无法判断其强弱。
3. 常见氧化剂与还原剂
如:O2,Cl2,F2,Br2,I2 ,S等
如:Fe3+,Cu2+等
如:HNO3,浓H2SO4
高价或较高价的其他含氧化合物
如:MnO2,K2Cr2O7,KMnO4等
如:H2O2,Na2O2 等
如:Na、Mg、Al、Fe、Zn 等
如:Cu+、Fe2+ 等
如:HCl,H2S,HI ,CO,SO2 ,SO32-等
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
步骤:①先标化合价,双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素 ②线上标明电子得失数
例2:用双线桥法分析氧化还原反应
规律: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被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
0 +1 +2 0
2.单线桥法表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
步骤:①箭号由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素; ②线上只标出转移电子的总数。
2Na + Cl2 = 2NaCl
CuO + H2 = Cu + H2O
规律:①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;②要用箭头标明电子转移的方向;③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
练习1. 下列变化中需要加入还原剂才能实现的是( )A.MnSO4→KMnO4 B.NaCl→AgClC.NO2→HNO3 D.Fe2O3→Fe
练习2. 我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4。说法正确的是( )A.Fe被还原 B.Fe是还原剂C.CuSO4发生氧化反应D.CuSO4失去电子
练习3.判断正误 A.有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应 ( )B.分解反应一定是氧化还原反应 ( )C.有单质生成的反应一定是氧化还原反应 ( )D.在反应中不一定所有元素的化合价都发生了变化 ( )E.肯定有一种元素被氧化,就有另一种元素被还原 ( )F.某元素从化合态变成游离态时,该元素一定被还原 ( )G.非金属单质在反应中只作氧化剂 ( )H.金属阳离子被还原不一定得到金属单质 ( )
【答案】× × × √ × × × √
思考:氧化性、还原性的强弱与得失电子的数目有关吗?
3. 氧化性与还原性的比较
氧化性:物质得电子的能力
还原性:物质失电子的能力
氧化性、还原性的强弱在于得失电子能力的强弱,而不在于得失电子数目的多少
(1)根据氧化还原反应判断
氧化剂 + 还原剂 === 还原产物 + 氧化产物
氧化性:氧化剂 > 氧化产物
还原性:还原剂 > 还原产物
Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu
氧化性:Cu2+ > Fe2+
还原性:Fe> Cu
核心:从氧化还原反应关系判断,两剂大于两产物
(2)根据反应条件判断
MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
2KMnO4 + 16HCl(浓) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
反应简单程度:不加热 > 加热
氧化性: KMnO4 > MnO2
一般来说,反应条件越容易,反应程度越激烈,则得失电子越容易,其对应的性质越强。
(3)根据被氧化或被还原的程度判断
铁元素被氧化程度:Cl2> S
HCl + H2SO4(浓) = 不反应
2HBr + H2SO4(浓)= Br2 + SO2↑ + 2H2O
8HI + H2SO4(浓)= 4I2 + H2S↑ + 4H2O
硫元素被还原的程度:HI > HBr>HCl
不同氧化剂和同一还原剂反应,氧化产物价态高,该氧化剂氧化性强;不同还原剂和同一氧化剂反应,还原产物价态低,该还原剂还原性强。
失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
其对应阳离子得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+(Fe3+) Hg2+ Ag+
(4)根据元素的活动性顺序判断
① 根据金属活动顺序判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
F2 Cl2 Br2 I2 S
F- Cl- Br- I- S2-
对应阴离子的还原性逐渐增强
② 根据非金属活动顺序判断
(5)根据外界条件判断
①浓度:一般而言,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(还原性)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: 如酸性条件2MnO4-+6H++5SO32- = 2Mn2++5SO42- +3H2O 中性条件2MnO4-+H2O+3SO32- = 2MnO2↓+3SO42- +2OH- 碱性条件2MnO4-+2OH-+SO32- = 2MnO42-+SO42- +H2O其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
练习4. 已知H2能与Cl2、Br2发生反应,前者反应的条件是点燃或光照,后者反应的条件是高温,Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。
练习5. 把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,结果只有银白色物质析出,Ag+和Cu2+的氧化性强弱关系为________________。
练习6.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 ( )H2SO3 + I2 + H2O == 2HI + H2SO42FeCl3 + 2HI == 2FeCl2 + 2HCl + I23FeCl2 + 4HNO3 == 2FeCl3 + NO↑ + 2H2O + Fe(NO3)3
H2SO3 > I- > Fe2+ > NO I- > Fe2+ > H2SO3 > NO Fe2+ > I- > H2SO3 > NO NO > Fe2+ > H2SO3 > I-
练习7.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为 Cl-< 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.2Fe2+ +I2 = 2Fe3+ +2I-
小结:氧化还原反应基本概念之间的关系
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