第一篇:高中化學(xué)第2章元素與物質(zhì)世界第1課時氧化還原反應(yīng)教學(xué)案
第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第1課時 氧化還原反應(yīng)
————————————————————————— [課標要求] 1.了解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的概念及實質(zhì)。2.理解氧化還原反應(yīng)的基本概念間的關(guān)系。
3.了解氧化還原反應(yīng)化合價升降和電子轉(zhuǎn)移的表示方法。4.認識氧化劑、還原劑、氧化性、還原性等基本概念。,1.氧化還原反應(yīng)的特征是有元素化合價的變化,實質(zhì)是有電子轉(zhuǎn)移。
2.氧化反應(yīng)是元素化合價升高的反應(yīng);還原反應(yīng)是元素化合價降低的反應(yīng)。3.氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的表示方法:雙線橋法和單線橋法。
4.置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。5.氧化劑是所含元素化合價降低的反應(yīng)物;還原劑是所含元素化合價升高的 反應(yīng)物。
6.氧化性是氧化劑得電子的性質(zhì);還原性是還原劑失電子的性質(zhì)。
氧化還原反應(yīng)的基本概念和實質(zhì)
1.氧化還原反應(yīng)
(1)概念:在反應(yīng)過程中有元素化合價變化的化學(xué)反應(yīng)。
(2)實質(zhì):氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,包括電子得失或共用電子對偏移。[特別提醒]
(1)氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價的變化,實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,判斷一個反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng),是看反應(yīng)前后元素化合價是否變化。
(2)元素得電子,化合價降低;元素失電子,化合價升高。2.氧化還原反應(yīng)的基本概念
(1)氧化反應(yīng):物質(zhì)失去電子,所含元素化合價升高的反應(yīng);還原反應(yīng):物質(zhì)得到電子,所含元素化合價降低的反應(yīng)。
(2)氧化劑:所含元素化合價降低、得到電子的反應(yīng)物;還原劑:所含元素化合價升高,失去電子的反應(yīng)物。
(3)氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)所得產(chǎn)物;還原產(chǎn)物:氧化劑得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)所得產(chǎn)物。
(4)氧化性:氧化劑所表現(xiàn)出來的得電子的性質(zhì); 還原性:還原劑所表現(xiàn)出來的失電子的性質(zhì)。[特別提醒]
(1)氧化反應(yīng)又稱被氧化,還原反應(yīng)又稱被還原。
(2)氧化劑和還原劑均是反應(yīng)物,二者可以是不同的反應(yīng)物,也可以是同一種反應(yīng)物。3.氧化還原反應(yīng)的基本概念之間的聯(lián)系(1)圖示關(guān)系
(2)概念間的聯(lián)系
還原劑→表現(xiàn)還原性→所含元素化合價升高→失去電子→發(fā)生氧化反應(yīng)→生成氧化產(chǎn)物;
氧化劑→表現(xiàn)氧化性→所含元素化合價降低→得到電子→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物。
記憶技巧:升失氧,降得還;若論劑,兩相反。4.四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系(如圖)
(1)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。(2)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。
(3)化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),只有有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)或有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)。
1.下列反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)的是()A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ B.CaO+H2O===Ca(OH)2
△C.2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑
高溫D.CaCO3=====CaO+CO2↑
+7
+6
+7
+4解析:選C A、B、D三項反應(yīng)中均沒有元素化合價變化,C項,KMnO4→K2MnO4,KMnO4→MnO2,錳元素化合價發(fā)生變化。
2.如圖表示氧化還原反應(yīng)的原理。由圖可知,在該反應(yīng)中是()
A.氧化劑
C.還原產(chǎn)物
解析:選C 由圖示可知,B.還原劑 D.氧化產(chǎn)物
失電子是還原劑,生成 ○A是氧化產(chǎn)物,○B(yǎng)得電子是氧化劑,生成是還原產(chǎn)物。
3.氧化還原反應(yīng)與四種基本類型的關(guān)系如圖所示,則下列化學(xué)反應(yīng)屬于陰影部分的是()
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl △B.2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析:選D 圖中陰影部分的含義是指該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),但不屬于四種基本反應(yīng)類型,對照選項中提供的化學(xué)反應(yīng)方程式可知,Na2O2與CO2的反應(yīng)符合題目的要求。
氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
1.雙線橋法(1)基本步驟
(2)注意事項
①箭頭、箭尾指向化合價變化的同種元素。②必須注明“得到”或“失去”字樣。③失去電子總數(shù)與得到電子總數(shù)相等。
2.單線橋法(1)基本步驟
(2)注意事項
①單線橋必須畫在反應(yīng)物中。
②箭頭指向得電子元素,箭尾指向失電子元素。③標明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù),不標“得、失”。
1.下列電子轉(zhuǎn)移表示正確的是()
解析:選B A項,得失電子標反,且轉(zhuǎn)移電子總數(shù)不等;C項,KClO3中氯元素得電子,氧元素失去電子;D項,雙線橋的起始位置不當。
高溫2.已知:Fe2O3+3CO===== 2Fe+3CO2。(1)標出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)該反應(yīng)中________被還原,________被氧化。
(3)在該反應(yīng)中,若有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,在標準狀況下,可生成CO2的體積為________。解析:解答此類題目應(yīng)先標出各元素的化合價,然后結(jié)合化合價變化情況標出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,最后進行分析與計算。該反應(yīng)中,F(xiàn)e元素化合價由+3價降低到0價,F(xiàn)e2O3被還原;C元素化合價由+2價升高至+4價,CO被氧化;整個過程,遵循化合價失2e+4升高的總數(shù)=化合價降低的總數(shù)=得電子總數(shù)=失電子總數(shù),因為CO――→CO2,故當轉(zhuǎn)移2 mol電子時,生成n(CO2)=1 mol,V(CO2)=22.4 L。
答案:
(2)Fe2O3 CO(3)22.4 L
+
2-[三級訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]
1.下列四種基本類型的反應(yīng)中,一定有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)是()A.化合反應(yīng)
C.置換反應(yīng)
B.分解反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)
解析:選C 有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),四種基本類型的反應(yīng)中,置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。
2.下列敘述中正確的是()A.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是元素化合價的升降
B.非金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素一定被氧化 C.氧化劑氧化其他物質(zhì)時本身一定被還原 D.具有氧化性的物質(zhì)在反應(yīng)中一定作氧化劑
解析:選C 氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,A錯誤;非金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素可能被氧化也可能被還原,B錯誤;氧化劑氧化其他物質(zhì)時,它本身得到電子被還原,C正確;兩種具有氧化性的物質(zhì)反應(yīng)時氧化性強的物質(zhì)作氧化劑,氧化性弱的物質(zhì)失去電子作還原劑,D錯誤。
3.下圖為反應(yīng)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4中電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系圖,則圖中的元素甲、乙分別表示()
A.Fe,S C.Fe,Cu
B.Cu,S D.Fe,O 解析:選C 在反應(yīng)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4中,鐵元素化合價升高,失去電子,銅元素化合價降低,得到電子。
4.實驗室常用NaNO2和NH4Cl反應(yīng)制取N2:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A.NaNO2是還原劑 B.NH4Cl中N元素被還原
C.生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移6 mol電子 D.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1
解析:選D A項,NaNO2中N元素的化合價為+3,生成物中N元素的化合價為0,NaNO2是氧化劑,錯誤;B項,NH4Cl中N元素化合價為-3,生成物中N元素的化合價為0,NH4Cl作還原劑,在反應(yīng)中N元素被氧化,錯誤;C項,根據(jù)反應(yīng)可知,生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移3 mol電子,錯誤;D項,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1,正確。
△5.在H2+CuO===== Cu+H2O反應(yīng)中:
(1)________元素化合價升高,________電子,發(fā)生________反應(yīng);________元素化合價降低,________電子,發(fā)生________反應(yīng)。
(2)氧化劑是________,還原劑是________;氧化產(chǎn)物是________,還原產(chǎn)物是________。(3)用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況:______________________________________________。答案:(1)氫(或H)失去 氧化 銅(或Cu)得到 還原(2)CuO H2 H2O Cu
1.下列變化過程中,屬于還原反應(yīng)的是()A.HCl→ClC.CO→CO2
B.Na→Na D.Fe→Fe
3+
+解析:選D 元素化合價降低的反應(yīng)屬于還原反應(yīng)。
2.下列反應(yīng)中,既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于離子反應(yīng)的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) B.甲烷與氧氣的反應(yīng)
C.灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳 D.氫氧化鈉溶液與稀鹽酸的反應(yīng)
解析:選A A項,既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于離子反應(yīng);B項,不屬于離子反應(yīng);C項,不屬于離子反應(yīng);D項,不屬于氧化還原反應(yīng)。
3.下列反應(yīng)中,既是化合反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是()點燃①鐵和氯氣反應(yīng):2Fe+3Cl2=====2FeCl3
②氯氣通入溴化鈉溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
△③氯化鈉溶液和濃硫酸混合加熱:2NaCl+H2SO4(濃)=====Na2SO4+2HCl↑ △④二氧化錳跟濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng):MnO2+4HCl=====MnCl2+Cl2↑+2H2O 點燃⑤氫氣在氯氣中燃燒:H2+Cl2=====2HCl A.①② C.①④
B.①③ D.①⑤
解析:選D 化合反應(yīng)是兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng),因此①⑤屬于化合反應(yīng)。判斷一個反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng),關(guān)鍵是看有無化合價的變化。①Fe由0價到+3價,Cl2中的Cl由0價到-1價;②NaBr中的Br由-1價到0價,Cl2中的Cl由0價到
-1價;④HCl中的Cl由-1價到0價,MnO2中的Mn由+4價到+2價;⑤H2中的H由0價到+1價,Cl2中的Cl由0價到-1價。因此①②④⑤都是氧化還原反應(yīng)。
4.下列反應(yīng)(條件均省略)中,反應(yīng)物中的各種元素都參加了氧化還原反應(yīng)的是()A.2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑ B.2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑ C.4HNO3===2H2O+4NO2↑+O2↑ D.HgS+O2===Hg+SO2
解析:選D A選項反應(yīng),鉀和氧元素的化合價沒有發(fā)生變化;B選項反應(yīng),鉀元素的化合價沒有發(fā)生變化;C選項反應(yīng),氫元素的化合價沒有發(fā)生變化,這些元素都沒有參加氧化還原反應(yīng)。
5.下列敘述中,正確的是()A.有氧元素參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)前后元素化合價沒有變化的反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng) C.有單質(zhì)生成或有單質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) D.氧化還原反應(yīng)中,一種物質(zhì)被氧化,必有另一種物質(zhì)被還原
解析:選B A項,有氧元素參加的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),如二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,錯誤;B項,氧化還原反應(yīng)的特征是反應(yīng)前后元素化合價發(fā)生變化,元素化合價放電沒有變化的肯定不是氧化還原反應(yīng),正確;C項,氧氣與臭氧的轉(zhuǎn)化:3O2=====2O3,沒有元素化合價的變化,不是氧化還原反應(yīng),錯誤;D項,氧化還原反應(yīng)中,有物質(zhì)被氧化必有物質(zhì)被還原,但可能是同一種物質(zhì)既被氧化又被還原,如氯酸鉀分解制氧氣,錯誤。
6.下列反應(yīng)中,電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目正確的是()
解析:選A A項,硫元素失去電子,氧元素得到電子,正確;B項,電子轉(zhuǎn)移方向錯誤,應(yīng)是鋁元素的電子轉(zhuǎn)移至鐵元素,錯誤;C項,F(xiàn)e失去電子,硫酸中H得到電子,錯誤;D項,K2Cr2O7中Cr的化合價為+6,CrCl3中Cr的化合價為+3,因此反應(yīng)得到2×3e,失去6×e,錯誤。
7.在H2SO3+2H2S===3H2O+3S↓反應(yīng)中,被氧化與被還原元素的質(zhì)量比為()A.1∶1 C.1∶2
B.2∶1 D.3∶2
-2
0-
-解析:選B 反應(yīng)中,H2S中硫元素化合價升高:H2S→S,發(fā)生氧化反應(yīng)被氧化;H2SO3+
40中硫元素化合價降低:H2SO3→S,發(fā)生還原反應(yīng)被還原。H2S與H2SO3中硫元素的質(zhì)量比為2∶1。
8.在反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為()A.1∶1 C.2∶1
+4+2
B.1∶2 D.3∶1
+4
+5解析:選B NO2→NO發(fā)生還原反應(yīng),NO2作氧化劑;2NO2→2HNO3發(fā)生氧化反應(yīng),NO2作還原劑,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2。
9.(1)分析下列氧化還原反應(yīng)中化合價變化的關(guān)系,指出氧化劑和還原劑。點燃①2H2+O2===== 2H2O 點燃②4P+5O2===== 2P2O5 MnO2③2KClO3=====△2KCl+3O2↑ △④2HgO===== 2Hg+O2↑ 高溫⑤WO3+3H2=====W+3H2O(2)已知:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,該反應(yīng)中________元素化合價升高,發(fā)生________反應(yīng);________元素化合價降低,發(fā)生________反應(yīng);被氧化元素原子數(shù)與被還原元素原子數(shù)之比為____________。
解析:(1)氧化還原反應(yīng)中,所含元素化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑,所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑。
(2)N元素由-3→0價,化合價升高,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng);Cl元素由0→-1價,化合價降低,被還原,發(fā)生還原反應(yīng)。被氧化的氮原子數(shù)為2,被還原的氯原子數(shù)為6,二者數(shù)目之比為1∶3。
答案:(1)①氧化劑:O2 還原劑:H2 ②氧化劑:O2 還原劑:P
③氧化劑:KClO3 還原劑:KClO3 ④氧化劑:HgO 還原劑:HgO ⑤氧化劑:WO3 還原劑:H2
(2)氮(N)氧化 氯(Cl)還原 1∶3 10.寫出符合下列條件的化學(xué)方程式。(1)既是離子反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng):
________________________________________________________________________。(2)既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng):
________________________________________________________________________。(3)既是分解反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng):
________________________________________________________________________。(4)同一物質(zhì)中同一種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng):
________________________________________________________________________。(5)同一物質(zhì)中不同元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng):
________________________________________________________________________。解析:解答此題須明確化學(xué)反應(yīng)分類的依據(jù),不同類型反應(yīng)的概念,并明確從不同角度分類時,各類型反應(yīng)之間的相互關(guān)系。
答案:(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 點燃(2)2H2+O2===== 2H2O MnO2(3)2H2O2===== 2H2O+O2↑
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O MnO2(5)2KClO3=====△2KCl+3O2↑
(合理即可)
1.某元素在化學(xué)反應(yīng)中由化合態(tài)變成游離態(tài),則該元素()A.一定被氧化 B.一定被還原
C.可能被氧化也可能被還原 D.以上都不是
解析:選C 元素在化學(xué)反應(yīng)中由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),化合價可能升高也可能降低,既△可能被氧化也可能被還原。如KClO3+6HCl===== KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中的氯元素被還原,HCl中的氯元素被氧化。
2.離子反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)之間可用集合關(guān)系表示,下列表示正確的是()
解析:選A 復(fù)分解反應(yīng)都屬于非氧化還原反應(yīng),置換反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)有的屬于氧化還原反應(yīng),有的屬于非氧化還原反應(yīng)。
3.有首歌中唱到“簾外芭蕉惹驟雨,門環(huán)惹銅綠”,其中的“銅綠”即是銅銹,它的化學(xué)成分是Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)。銅在潮濕的空氣中生銹的化學(xué)反應(yīng)為2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A.該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)
B.該反應(yīng)中氧元素和碳元素化合價發(fā)生變化,所以是氧化還原反應(yīng) C.該反應(yīng)中銅得電子,O2失電子,所以是氧化還原反應(yīng) D.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),變價的只有兩種元素
解析:選D 在該反應(yīng)中,銅元素的化合價由0價變成+2價,失去電子,被氧化,氧元素的化合價由0價變成-2價,得到電子,被還原,其余元素的化合價都沒有發(fā)生變化。
4.關(guān)于氧化還原反應(yīng),下列說法正確的是()①氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng);②氧化劑具有氧化性;③氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是化合價升降;④物質(zhì)所含元素化合價變化是判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù);⑤氧化還原反應(yīng)的任一反應(yīng)物不是氧化劑就是還原劑
A.②④ C.①②④
B.②③④ D.①②④⑤
解析:選A 氧化劑發(fā)生還原反應(yīng),①錯誤;氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,③錯誤;氧化還原反應(yīng)的任一反應(yīng)物可能既不是氧化劑又不是還原劑,如反應(yīng)Cl2+H2O===HCl+HClO中的H2O,⑤錯誤。
5.下列變化需要加入某種還原劑才能實現(xiàn)的是()A.SO3→SO4 C.Cl→Cl2 -2-
B.CaCl2→CaCO3 D.Fe→Fe
3+
2+解析:選D A項,硫元素化合價未發(fā)生改變,不需加還原劑,錯誤;B項,鈣元素化合價沒有變化,不需要加還原劑,錯誤;C項,氯元素化合價升高,加入的物質(zhì)應(yīng)是氧化劑,錯誤;D項,鐵元素化合價降低,鐵離子發(fā)生還原反應(yīng),需要加入還原劑,正確。
6.CuH不穩(wěn)定,易跟鹽酸反應(yīng):2CuH+2HCl===CuCl2+2H2↑+Cu,下列說法正確的是()A.CuH中H的化合價為+1 B.CuH在反應(yīng)中只作氧化劑 C.在反應(yīng)中HCl表現(xiàn)還原性 D.Cu是反應(yīng)的還原產(chǎn)物
+1-
1+1
-1
+2-1
0解析:選D 首先明確反應(yīng)物、生成物中各元素的化合價:2CuH+2H Cl ===CuCl2+2H02↑+Cu
CuH中H的化合價為-1,A項錯;由反應(yīng)方程式中元素價態(tài)變化知,CuH在反應(yīng)中既作氧化劑又作還原劑,B項錯;HCl中氫元素價態(tài)降低,HCl表現(xiàn)出氧化性,C項錯。
7.在5KCl+KClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中,被氧化的氯元素與被還原的氯元素的質(zhì)量比為()A.1∶1 C.1∶5 解析:選B
B.5∶1 D.3∶1
可知,被氧化的氯元素與被還原的氯元素的質(zhì)量比為5∶1。
8.亞運會上使用的發(fā)令槍所用的“火藥”成分是氯酸鉀和紅磷,經(jīng)撞擊發(fā)出響聲,同時產(chǎn)生白色的煙。撞擊時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,則下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.上述反應(yīng)中Cl的化合價由+5價變?yōu)椋?價 B.P2O5是P被還原后所得的產(chǎn)物
C.該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5∶6
D.上述反應(yīng)中消耗3 mol P時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為15 mol 解析:選B KClO3在該反應(yīng)中作氧化劑,在反應(yīng)中被還原,Cl的化合價由+5價變?yōu)椋?價,A正確;P作還原劑,在反應(yīng)中被氧化生成P2O5,P2O5是氧化產(chǎn)物,B錯誤;該反應(yīng)1+5-氧化劑KClO3與還原劑P的物質(zhì)的量之比為5∶6,C正確;由P~P2O5~5e可知,消耗3 mol
20P時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為15 mol,D正確。
9.已知反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已換算為標準狀況)生成,求:
(1)被氧化的HCl為____________g,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為____________。(2)用“雙線橋”和“單線橋”標出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
解析:在反應(yīng)中每生成1 mol Cl2有2 mol HCl被氧化,失去電子2 mol(或2×6.02×102
423=1.204×10個)。已知標準狀況下44.8 L Cl2的物質(zhì)的量為2 mol,故被氧化的HCl為4 mol,其質(zhì)量為146 g,轉(zhuǎn)移電子4 mol,即6.02×10×4=2.408×10個。
答案:(1)146 2.408×10(或4NA)(2)雙線橋法:
324
10.水是組成生命體的重要化學(xué)物質(zhì),有關(guān)水的反應(yīng)實例有很多:
(1)有人設(shè)想將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,進而將水電解生成H2,H2是一種清潔能源。請分析電解水過程中,水________(填“僅被氧化”、“僅被還原”、“既被氧化,又被還原”或“既未被氧化,又未被還原”,下同);野營愛好者攜帶氫化鈣固體作為生氫劑,反應(yīng)方程式為CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中水________________________________________。
(2)①~⑤的反應(yīng)是有水參加的氧化還原反應(yīng)。①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②Cl2+H2O===HCl+HClO 高溫③C(s)+H2O(g)=====CO(g)+H2(g)④2F2+2H2O===4HF+O2 ⑤3NO2+H2O===2HNO3+NO 上述反應(yīng)中,水作氧化劑的是________,反應(yīng)⑤中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。
(3)水熱法制備納米Fe3O4的反應(yīng)是3Fe+2S2O3+O2+4OH===Fe3O4+S4O6+2H2O,反應(yīng)中還原劑是________,生成1 mol Fe3O4,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為________NA。
解析:(1)氫化鈣中H為-1價,H2O中H為+1價,反應(yīng)后水中H的化合價降低,因此水被還原。(2)反應(yīng)①、③中,水作氧化劑;反應(yīng)④中,水作還原劑;反應(yīng)②、⑤中,水既
2+
2-
-
2-
不作氧化劑,也不作還原劑。反應(yīng)⑤中NO2既是氧化劑又是還原劑,若3 mol NO2參加反應(yīng),則有2 mol NO2被氧化為2 mol HNO3,1 mol NO2被還原為1 mol NO,故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(3)由化學(xué)方程式中元素化合價變化可知,F(xiàn)e、S的化合價都升高,而O2中O的化合價降低,故O2是氧化劑,F(xiàn)e、S2O3是還原劑;每生成1 mol Fe3O4,有1 mol O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4 mol。
答案:(1)既被氧化,又被還原 僅被還原(2)①③ 1∶2 2+
2-(3)Fe2+、S2-2O3 4
第二篇:氧化還原反應(yīng)教案(第1課時)[范文模版]
氧化還原反應(yīng)教案(第1課時)
教學(xué)目標:
1、了解氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑等概念,理解、掌握用化合價 升降的觀點和電子轉(zhuǎn)移的觀點分析氧化還原反應(yīng)。
2、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和知識歸納能力。
3、激發(fā)學(xué)生的求知意識,培養(yǎng)學(xué)生勤于鉆研的優(yōu)良品質(zhì)。教學(xué)重點:
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、氧化還原反應(yīng)中的幾個概念、雙線橋法 教學(xué)過程:
【引入】在前面我們學(xué)習物質(zhì)分類與轉(zhuǎn)化的時候,有接觸過氧化還原反應(yīng),這節(jié)課我們將在原有的基礎(chǔ)上進一步的學(xué)習氧化還原反應(yīng),共同討論一些問題。
【設(shè)疑】請學(xué)生判斷反應(yīng):2Na+Cl2 = 2NaCl是什么類型的反應(yīng)?(學(xué)生討論 :化合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng))。判斷的依據(jù)是什么?(化合價有變化)
【板書】凡是有元素化合價發(fā)生變化的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)(特征)【設(shè)疑】它們的化合價為什么會發(fā)生改變?(學(xué)生討論)【方法指導(dǎo)】我們還是先來看下它們的電子層結(jié)構(gòu):
Na原子最外層只有一個電子,太寂寞了,很不穩(wěn)定,隨時都想離開,Cl原子最外層有七個電子,很想再得到一個電子,再得一個就達到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當它們相遇在一起的時候,剛剛好,鈉把最外層的這個不穩(wěn)定電子送給氯,送給氯后皆大歡喜,都達到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?!練w納總結(jié)】從上述分析可看出,Na失去電子變成Na,化合價升高
—了,Cl得到電子變成Cl,化合價降低了,也就是說化合價發(fā)生變化的原因是發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移,電子從鈉原子轉(zhuǎn)移到了氯原子上。
所以我們又可以這么認為:
【板書】凡是有電子轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)(本質(zhì))
+ 【方法指導(dǎo)】電子的轉(zhuǎn)移不容易看出來,氧化還原反應(yīng)的判斷依據(jù)還是化合價,得失電子與化合價的關(guān)系可舉蹺蹺板的例子幫助學(xué)生理解。
【歸納總結(jié)】【板書】電子轉(zhuǎn)移與化合價的關(guān)系:
得幾個電子,降幾價;失幾個電子,升幾價。
在氧化還原反應(yīng)中,我們把得到電子的物質(zhì)稱為氧化劑,把失去電子的物質(zhì)稱為還原劑。
【板書】氧化劑:得到電子的物質(zhì);
還原劑:失去電子的物質(zhì)。
(舉兩個例子發(fā)現(xiàn)問題,強調(diào)氧化劑、還原劑均是反應(yīng)物)
為了更好地說明電子的轉(zhuǎn)移情況,我們可采如下方式來表示電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
這種方法稱為雙線橋法(名稱的由來),其中,金屬鈉是還原劑,氯氣是氧化劑。
【方法指導(dǎo)】另舉鐵在氯氣中燃燒的反應(yīng),指導(dǎo)學(xué)生觀察雙線橋法的注意事項(橋跨在同種元素間,箭頭指向生成物,變價的原子數(shù)目*1個原子的變價數(shù))
【問題解決】(演板)請同學(xué)們標出下列兩個方程式的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目,并指出氧化劑和還原劑:
【歸納總結(jié)】【板書】升失還;降得氧(朗讀)......
【教學(xué)小結(jié)】1.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)
2.氧化劑,還原劑,雙線橋法(升失還,降得氧)
【作業(yè)布置】P48:
2、3 2
第三篇:高中化學(xué) 第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)第2課時教案 新人教版必修1
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
第2課時
[課時教案]備選例題
例1 下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),但水既不作氧化劑也不作還原劑的是()A.+O﹦O﹦ B. D.2Na+
+
O﹦
+NO ↑ C.CaO+O﹦2NaOH+解析:屬于氧化還原反應(yīng)的是B和D,而B中氧化劑和還原劑都是B。
答案:B 例2 氫化鈉(NaH)是一種生氫劑,可發(fā)生反應(yīng):NaH+的是()A.NaH是氧化劑 B.生成1 mol
O﹦NaOH+,D中水作氧化劑,故答案選
↑,對這一反應(yīng)的描述正確
轉(zhuǎn)移2 mol電子
C.NaOH是還原產(chǎn)物 D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是1∶1 解析:標出反應(yīng)情況:
再由各反應(yīng)物及生成物價態(tài)可知,NaH中的氫由反應(yīng)前的-1價升為反應(yīng)后高,被氧化,相應(yīng)生成物為氧化產(chǎn)物,中的0價,化合價升
中的0價,化合O中的一個氫由反應(yīng)前的+1價變?yōu)榉磻?yīng)后價降低,被還原,相應(yīng)生成物為還原產(chǎn)物。從圖示很明顯看出生成1 mol 答案:D
應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子。
例3 已知① ②++Cl 判斷下列物質(zhì)的還原性從強到弱的順序是()A. B.Cl
C. D.(還原劑
(還原產(chǎn)物),解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律。在反應(yīng)①中還原性為:在反應(yīng)②中還原性:答案:B(還原劑
Cl(還原產(chǎn)物),故選B。
例4 根據(jù)硫元素的化合價判斷,下列物質(zhì)中的硫元素一定不能表現(xiàn)氧化性的是()A.S B.S C.
D.
解析:當物質(zhì)所含元素處于最高價時,化合價只能降低,即該元素只具有氧化性;處于最低價時,化合價只能升高,即元素只具有還原性;若處于中間價態(tài)時,化合價既能升高,又能降低,即元素既具有還原性又具有氧化性。A中硫元素的化合價顯-2價,處于最低價態(tài),只具有還原性,不能表現(xiàn)氧化性。
答案:A
[課時練案]備選習題
1.下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的敘述中正確的是()A.失去電子的反應(yīng)為還原反應(yīng) B.含有氧元素的物質(zhì)是氧化劑
C.氧化劑得到電子的數(shù)目和還原劑失去電子的數(shù)目一定相等 D.氧化劑和還原劑不可能是同一種物質(zhì) 答案:C 解析:此題考查氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的判斷。失去電子的反應(yīng)為氧化反應(yīng),A錯;含有氧元素的物質(zhì)不一定是氧化劑,也有可能是還原劑,如
O﹦,B錯;氧化還原反應(yīng)要遵循得失
O﹦HCl+HClO中,氧化劑和還電子數(shù)相等,C對;氧化劑和還原劑可能是同一種物質(zhì),如在反應(yīng)原劑都是。
2.在下列變化中,需要加入合適的還原劑才能實現(xiàn)的是()A.→HCl B.CO→
C.
→
D.
→
答案:C 解析:加入還原劑,發(fā)生還原反應(yīng),物質(zhì)所含元素的化合價要降低,符合條件的只有C。3.已知X和Y是兩種單質(zhì),它們之間的反應(yīng)是X+Y→①X被氧化 ②X是氧化劑 ③
+。現(xiàn)有下列敘述,正確的是()
具有還原性 ⑥Y單質(zhì)氧
是還原產(chǎn)物 ④具有氧化性 ⑤
化性比氧化性強
A.①②③ B.①②⑥ C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤ 答案:C 解析:此反應(yīng)中,X作還原劑,被氧化,Y作氧化劑,被還原;為高價態(tài),具有氧化性,是氧化產(chǎn)物,是還原產(chǎn)物;為低價態(tài),具有還原性;根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,還
。原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性,可得出:氧化性:Y>4.在一定條件下,和可發(fā)生如下反應(yīng):++++O,從而可知在中,元素R的化合價是()A.+4價 B.+5價 C.+6價 D.+7價 答案:B 解析:所有的離子反應(yīng)均遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒,對于氧化還原型的離子反應(yīng),還遵循得失電子守恒??梢愿鶕?jù)這三個守恒判斷離子方程式的正誤或進行有關(guān)化合價的計算。
方法1:根據(jù)電荷守恒有n+1×2=1+2×1,n=1。設(shè)元素R在中的化合價為x,則x+(-2)×3=-1,x=+5。
中的化合價為x。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中,得失電子守恒有(7-x)×1=[0方法2:設(shè)元素R在-(-1)]×2,解得x=+5。
5.若司機酒后駕車,可通過對其呼出的氣體進行檢驗而查出,所利用的化學(xué)反應(yīng)如下:
(紅色)+
OH+
(綠色)+
CHO+
O 被檢驗的氣體成分是___________________,上述反應(yīng)中的氧化劑是___________________,1 mol氧化劑完全反應(yīng)得到___________________mol電子。
答案:OH 3 解析:交警利用該氧化還原反應(yīng)前后顏色的變化,來檢驗司機是否酒后駕車,故被檢驗的氣體為OH,氧化劑(Cr化合價:+6價→+3價)是
。當1 mol
完全反應(yīng)時,得到3 mol電子。
其他課本、教參中的優(yōu)秀題目
1.(魯科版必修1)試分析有關(guān)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用。(1)下列反應(yīng)中,鹽酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()
+4HCl(濃)﹦AgCl↓C.Zn+2HCl﹦D.2HCl↑↑ ↑
↑O(2)在下列三個反應(yīng)中: ①②③+2NaOH﹦S﹦3S↓O﹦
O O +2HCl 二氧化硫所起的作用()
A.相同 B.不同
C.是氧化劑的作用 D.是還原劑的作用 答案:(1)C(2)B 解析:(1)A中生成和
O,鹽酸表現(xiàn)出酸性;生成,鹽酸中Cl元素由-1價變?yōu)?價,鹽酸表現(xiàn)出還原性。B不是氧化還原反應(yīng)。C中生成氯化鋅,鹽酸表現(xiàn)出酸性;生成氫氣,HCl中H元素由+1價變?yōu)?價,鹽酸表現(xiàn)出氧化性。D中HCl表現(xiàn)出氧化性和還原性,沒有鹽生成,沒有表現(xiàn)出酸性。
(2)①為非氧化還原反應(yīng),化合價降低,是氧化劑。③中
是反應(yīng)物,既不是氧化劑,也不是還原劑。②中變?yōu)椋琒元素化合價升高,是還原劑。
變?yōu)镾,S元素2.(魯科版必修1)實驗室里常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來制取少量的氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
+4HCl(濃)
↑
O(1)該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)嗎?如果屬于氧化還原反應(yīng),指出其中的氧化劑和還原劑;如果不屬于氧化還原反應(yīng),說明理由。
(2)取一定量的濃鹽酸使其與二氧化錳發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的氯氣在標準狀況下的體積為11.2 L。計算參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量,以及反應(yīng)中被氧化的HCl的物質(zhì)的量。
答案:(1)屬于。是氧化劑,HCl是還原劑。(2)2 mol、1 mol 解析:(1)根據(jù)元素化合價變化可判斷。
(2)根據(jù)其化學(xué)方程式可知:標準狀況下,每生成 22.4 L,有4 mol HCl參加反應(yīng),但只有mol HCl被氧化。因此,當有11.2 L 生成時,被氧化的HCl為1 mol,參加反應(yīng)的HCl為2 mol。
3.(蘇教版必修1)請指出下列氧化還原反應(yīng)中化合價發(fā)生變化的元素,分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并指出氧化劑、還原劑。
﹦+3CO+4HCl(濃)+Cu
↑
O
還原劑:Zn 轉(zhuǎn)移電子數(shù):
做氧化劑;Zn由0 答案:(1)變價元素:Zn和Cu 氧化劑:(2)變價元素:Fe和C 氧化劑:(3)變價元素:Mn和Cl 氧化劑:解析:
還原劑:CO 轉(zhuǎn)移電子數(shù):
還原劑:HCl 轉(zhuǎn)移電子數(shù):中Cu元素由+2價變?yōu)?價,化合價降低,表現(xiàn)氧化性,價變?yōu)?2價,化合價升高,表現(xiàn)還原性,做還原劑;反應(yīng)方程式中Zn一共升高了2價,即轉(zhuǎn)移2個電子。
中Fe元素由+3價變?yōu)?價,化合價降低,表現(xiàn)氧化性,做氧化劑;CO中的C由+2價變?yōu)?4價,化合價升高,表現(xiàn)還原性,做還原劑;反應(yīng)方程式中Fe元素一共升高了6價,即轉(zhuǎn)移6個電子。
(3)鹽酸中Cl元素由-1價變?yōu)?價,化合價升高,表現(xiàn)還原性,鹽酸做還原劑;由+4價變?yōu)?2價,化合價降低,表現(xiàn)氧化性,即轉(zhuǎn)移2個電子。
4.(蘇教版必修1)下列制取單質(zhì)的反應(yīng)中,化合物作還原劑的是()
A.用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 B.用氫氣和灼熱的氧化銅反應(yīng)制取銅 C.用碳和高溫水蒸氣反應(yīng)制取氫氣 D.用氯氣和溴化鈉溶液制取溴 答案:D 解析:A、B、C中分別是Zn、、C做還原劑,它們都是單質(zhì);D中是NaBr做還原劑,是化合物。
中的Mn
做氧化劑;反應(yīng)方程式中Mn元素一共降低了2價,5.(蘇教版必修1)氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì),廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成:
+3C﹦2AlN+3CO
(1)在化學(xué)方程式上標出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)在該反應(yīng)中,氧化劑是,還原劑是。
答案: C
是氧化劑;C由0價變?yōu)?2價,化合解析:上述反應(yīng)中,N元素由0價變?yōu)?3價,化合價降低,價升高,表現(xiàn)還原性,做還原劑。
1.氧化還原反應(yīng)在生活中應(yīng)用的實例(魯科版教參)
(1)使皮膚白皙的學(xué)問:皮膚的顏色是健美的重要標志。皮膚的黑白與皮膚中黑色素的多少有關(guān)。飲食的調(diào)整能減少黑色素的合成,有助于黑皮膚變白。
多攝入富含維生素C的食物。化學(xué)實驗證明,黑色素形成的一系列反應(yīng)多為氧化反應(yīng),但當加入維生素C(具有還原性)時,則可阻斷黑色素的形成。因此,應(yīng)多吃富含維生素C的食物,如酸棗、番茄、獼猴桃、柑橘、新鮮綠葉蔬菜等。
多攝入富含維生素E的食物。現(xiàn)代科學(xué)研究證明,維生素E在人體內(nèi)是一種抗氧化劑,特別是脂肪的抗氧化劑,能抑制不飽和脂肪酸及其他一些不穩(wěn)定化合物的過氧化。而人體內(nèi)的脂褐素是不飽和脂肪酸的過氧化物。維生素E則具有抑制它們的過氧化作用,從而有效地抵制了脂褐素在皮膚上的沉積,使皮膚保持白皙。富含維生素E的食物有卷心菜、菜花、芝麻、葵花子、菜子油等。
(2)頭發(fā)中的化學(xué):毛發(fā)主要由角蛋白組成,水解后可得到胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甘氨酸、酪氨酸等多種氨基酸。由這些氨基酸組成的角蛋白中的多肽鏈通過范德華力、氫鍵、鹽鍵、二硫鍵連接成交聯(lián)的結(jié)構(gòu),而其中的二硫鍵是毛發(fā)多肽鏈之間的重要連接形式。胱氨酸分子在α位置上,既有—,又存在著—COOH。由于二硫鍵可將兩條多肽鏈連接在一起,因此毛發(fā)中的多肽鏈都是兩兩相連于一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。二硫鍵非常堅固,只有通過化學(xué)變化才能打開,它對頭發(fā)的變形起著重要的作用。
盡管毛發(fā)的角蛋白屬于長線形的、不溶于水的纖維蛋白,它們的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但毛發(fā)對沸水、酸、堿、氧化劑和還原劑還是比較敏感的,在一定條件下與這些物質(zhì)接觸后能發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),使頭發(fā)損傷和改變頭發(fā)的化學(xué)性質(zhì)。這也是人們配制護發(fā)和美發(fā)用品的化學(xué)理論基礎(chǔ)。
氧化反應(yīng) 頭發(fā)中的黑色素可被某些氧化劑氧化而破壞,生成一種無色的新物質(zhì)。依靠這個反應(yīng),可將頭發(fā)漂白,常用的氧化劑為過氧化氫。為迅速而有效地漂白頭發(fā),可在過氧化氫中加入一些氨水作為催化劑,同時使用熱風或熱蒸汽也可加速黑色素的氧化過程。使用過氧化氫作為氧化劑的最大好處就是反應(yīng)產(chǎn)物是水,因而不會造成任何傷害。
還原反應(yīng) 毛發(fā)中的二硫鍵很容易被還原劑破壞。常用的還原劑有巰基乙酸
COOH)及其鹽(化學(xué)冷燙劑的主要成分)。它們能向角蛋白分子提供氫原子,使胱氨酸中二硫鍵的兩個硫原子各與一個氫原子結(jié)合,形成兩個巰基(—SH),從而使一個胱氨酸被還原為兩個半胱氨酸,頭發(fā)從剛韌狀態(tài)變成軟化狀態(tài),并隨卷發(fā)器彎曲變形,相互錯開的半胱氨酸上巰基基團再經(jīng)過氧化劑(在冷燙藥水中稱為中和劑)的氧化作用,又重新組合成新的二硫鍵。于是,頭發(fā)又恢復(fù)為原來一定程度的剛韌性,同時也保留持久的波紋狀態(tài)。這也是化學(xué)卷發(fā)或被稱為“冷燙”的反應(yīng)原理,可用如下表示:
化學(xué)方程式:
①胱氨酸分子中二硫鍵的斷裂:
②新的二硫鍵的重新組合:
2.判斷氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的一般規(guī)則(魯科版教參)
反應(yīng)物濃度對產(chǎn)物的影響 氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物,在一些反應(yīng)中相當程度地與反應(yīng)物濃度有關(guān)。例如,硝酸參與的反應(yīng),它的還原產(chǎn)物常見的有、NO、(形成)等。在這些反應(yīng)中,還原產(chǎn)物主要為哪一種,硝酸的濃度起著很大的作用。一般來說,硝酸越稀,氮元素的化合價降低得就越多,它被還原的程度就越大;硝酸越濃,氮元素的化合價降低得就越少,它被還原的程度就越?。ㄐ枰獜娬{(diào)指出的是并非硝酸越稀氧化性越強)。一般來說,硝酸與還原劑作用,濃硝酸的還原產(chǎn)物主要是mol·的稀硝酸還原產(chǎn)物主要是NO,極稀硝酸(濃度小于2 mol·)的還原產(chǎn)物主要是,6
。當然,硝酸被還原的產(chǎn)物還與還原劑的性質(zhì)有關(guān)。如果還原劑是金屬,該金屬越活潑,則硝酸中氮元素的化合價降得越低。又如,硫酸與較活潑金屬的反應(yīng),用濃硫酸時,其被還原成是氧化劑。
溫度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響 同一氧化還原反應(yīng),它的產(chǎn)物也經(jīng)常因反應(yīng)環(huán)境溫度的高低而不同。例如,和兩種單質(zhì),當與強堿反應(yīng)時,它的產(chǎn)物便取決于強堿溶液的溫度:常溫或低溫時,產(chǎn)物為次鹵
;用稀硫酸時,則氫離子酸鹽和鹵化物;加熱時,則生成鹵酸鹽及鹵化物。
催化劑對反應(yīng)產(chǎn)物的影響 催化劑對氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物也有較大影響,如氨氣與氧氣的反應(yīng),其氧化產(chǎn)物是氮氣還是一氧化氮取決于有無催化劑。若沒有催化劑,氨在氧氣中燃燒的氧化產(chǎn)物是氮氣;如果有催化劑存在,氨就被氧化成一氧化氮。
反應(yīng)物間的用量對氧化還原產(chǎn)物的影響 在氣相或氣固相反應(yīng)中,反應(yīng)物的用量對氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的影響也是一個重要因素。例如,硫化氫氣體與氧氣反應(yīng),氧氣不足,硫化氫不能充分燃燒生成單質(zhì)硫;氧氣充足,則燃燒產(chǎn)物是二氧化硫。又如,紅磷在不充足的氯氣中燃燒則生成三氯化磷,而在過量氯氣中燃燒則生成五氯化磷。
溶液的酸堿性對氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的影響 相同的反應(yīng)物因溶液的酸堿性不同,則氧化還原產(chǎn)物大不一樣。這一點主要對含氧酸及含氧酸鹽參與的氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物的影響尤為顯著。例如,高錳酸鉀是一種常見的氧化劑,它在酸性、中性及堿性介質(zhì)中氧化亞硫酸鈉的反應(yīng)產(chǎn)物分別是。
根據(jù)上述條件對氧化還原反應(yīng)的影響可知,氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物并非一成不變,許多相同反應(yīng)物的反應(yīng),因其反應(yīng)條件不同產(chǎn)物也不同。因此,判斷氧化還原產(chǎn)物時,應(yīng)充分考慮反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響這一重要因素;否則,將導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論。
3.氧化還原反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中的意義(人教版教參)
在這里,只能對氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)等方面的作用和意義作一些極簡單的介紹。我們所需要的各種各樣的金屬,都是通過氧化還原反應(yīng)從礦石中提煉而得到的。如制造活潑的有色金屬要用電解或置換的方法;制造黑色金屬和別的有色金屬都是在高溫條件下用還原的方法;制備貴重金屬常用濕法還原,等等。許多重要化工產(chǎn)品的制造,如合成氨、合成鹽酸、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒堿等等,主要反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)。石油化工里的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環(huán)氧樹脂的合成等等也都是氧化還原反應(yīng)。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,植物的光合作用、呼吸作用是復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。施入土壤的肥料的變化,如銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,轉(zhuǎn)化為
S等,雖然需要有細菌起作用,但就其實質(zhì)來說,也是氧化還原反應(yīng)。、及土壤里鐵或錳的氧化態(tài)的變化直接影響著作物的營養(yǎng),曬田和灌田主要就是為了控制土壤里的氧化還原反應(yīng)的進行。
我們通常應(yīng)用的干電池、蓄電池以及在空間技術(shù)上應(yīng)用的高能電池都發(fā)生著氧化還原反應(yīng),否則就不可能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能、把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。
人和動物通過呼吸作用吸入氧氣,在體內(nèi)把葡萄糖氧化為二氧化碳和水,同時放出能量,并把能量轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟谌姿嵯佘眨ˋTP)的高能磷酸鍵的化學(xué)能。這種化學(xué)能再供給人和動物進行機械運動、維持體溫、合成代謝、細胞的主動運輸?shù)人枰哪芰?。煤、石油、天然氣等燃料的燃燒更是供給人們生
活和生產(chǎn)所必需的大量的能。
由此可見,在許多領(lǐng)域里都涉及到氧化還原反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習和逐步掌握氧化還原反應(yīng)對于他們今后參加生產(chǎn)、走向社會等都是有意義的。
第四篇:春暉學(xué)校高一化學(xué)必修一教學(xué)案 第二章第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)第3課 氧化還原反應(yīng)的幾個規(guī)律
NO.16 編寫: 校對: 2014年10月 班級: 姓名:
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
第3課 氧化還原反應(yīng)的幾個規(guī)律
【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】
1.認真閱讀課本,然后快速完成自主學(xué)習部分,對有疑問的知識或問題用紅筆做出標記; 2.將學(xué)案上自己的疑難問題和易忘、易出錯的知識點以及解題方法規(guī)律,及時整理在典型習題集本上,并反復(fù)多看、多記憶。
學(xué)習目標:
1.會比較物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱。
2.了解氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,能利用基本規(guī)律解決一般氧化還原反應(yīng)問題。
【探索新知】
一、物質(zhì)的氧化性強弱、還原性強弱的比較。
氧化性→得電子性,得到電子越容易→氧化性越強 還原性→失電子性,失去電子越容易→還原性越強
由此,金屬原子因其最外層電子數(shù)較少,通常都容易失去電子,表現(xiàn)出還原性,所以,一般來說,金屬性也就是還原性;非金屬原子因其最外層電子數(shù)較多,通常都容易得到電子,表現(xiàn)出氧化性,所以,一般來說,非金屬性也就是氧化性。1.根據(jù)金屬活動性順序來判斷: 一般來說,越活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽離子越容易,其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難,氧化性越弱;反之,越不活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽離子越難,其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易,氧化性越強。
2.根據(jù)非金屬活動性順序來判斷: 一般來說,越活潑的非金屬,得到電子還原成非金屬陰離子越容易,其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難,還原性越弱。
3.根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的規(guī)律來判斷: 氧化還原反應(yīng)可用如下式子表示:
規(guī)律:
反應(yīng)物中氧化劑的氧化性強于生成物中氧化產(chǎn)物的氧化性,反應(yīng)物中還原劑的還原性強于生成物中還原產(chǎn)物的還原性。4.根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件來判斷:
如:
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+C12↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加熱),可判斷氧化性 KMnO4>MnO2 5.根據(jù)被氧化或被還原的程度(價態(tài)高低)來判斷: 如:Cu?Cl2又如:點燃CuCl2,2Cu?S??Cu2S,即氧化性:Cl2?S。
2HBr?H2SO4(濃)Br2?SO2??2H2O,8HI?H2SO4(濃)?4I2?H2S??4H2O,即有還原性:HI?HBr。
6.根據(jù)(氧化劑、還原劑)元素的價態(tài)進行判斷:
元素處于最高價只有氧化性,最低價只有還原性,處于中間價態(tài)既有氧化又有還原性。
一般來說,同種元素價越高,氧化性越強;價越低還原性越強。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe, S(+6價)>S(+4價)等,還原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4< HClO3< HClO2< HClO。注意:①物質(zhì)的氧化性、還原性不是一成不變的。同一物質(zhì)在不同的條件下,其氧化能力或還原能力會有所不同。如:氧化性:HNO3(濃)>HNO3(稀);Cu與濃H2SO4常溫下不反應(yīng),加熱條件下反應(yīng);KMnO4在酸性條件下的氧化性比在中性、堿性條件下強。
②原子的氧化性一般都強于分子的氧化性。如:氧化性F?F2、Cl?Cl2、O?O2等。
[思考]
1.一種物質(zhì)若具有氧化性,則不具有還原性,反之亦然,這種觀點對嗎,試說明理由。
2.某物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中是氧化產(chǎn)物,則必然有另物質(zhì)是還原產(chǎn)物,反之亦然。該觀點正確嗎?
3.為什么金屬的活潑性越強,其單質(zhì)的還原性就越強?
4.是否元素的原子失電子數(shù)越多,還原性就越強?得電子數(shù)越多,氧化性就越強?
5.已知H2能與C12、Br2發(fā)生反應(yīng),前者反應(yīng)的條件是點燃或光照,后者反應(yīng)的條件是高溫,Cl2和Br2的氧化性強弱關(guān)系是怎樣的? 【對應(yīng)練習1】
1.已知下列幾個反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①2KI+Cl2===2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3; ③2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl;
④I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI。下列有關(guān)物質(zhì)的氧化性的強弱排列順序中正確的是
()A.Cl2>Fe3>I2>SOB.Cl2>I2>Fe3>SO2 +
+C.Cl2>Fe3>SO2>I2
D.Fe3>I2>Cl2>SO2 +
+2.下列粒子中,既具有氧化性,又具有還原性的是
()
A.Mg
B.Zn2+
C.Fe2+
D.HCl 3.為了治理廢水中Cr2O72-的污染,常先加入試劑使之變?yōu)镃r3+,該試劑為
()
A.NaOH溶液
B.FeCl3溶液
C.明礬
D.Na2SO3和H2SO4
--4.從海水中治取溴,主要反應(yīng)為2Br+Cl2==2Cl+ Br2, 下列敘述正確的是
()-A.Br具有氧化性
B.Cl2是還原劑
C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)
D.Cl2的氧化性比Br2強
二、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
1.守恒規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中,得失電子總數(shù)相等,元素化合價升降總數(shù)相等,反應(yīng)前后電荷總數(shù)相等(離子反應(yīng))。即有關(guān)系式:
還原劑失電子總數(shù)==氧化劑得電子總數(shù);化合價降低的總數(shù)==化合價升高的總數(shù)
應(yīng)用:氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計算。
2.強弱規(guī)律
氧化還原反應(yīng)中:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物。還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
應(yīng)用:物質(zhì)間氧化性(或還原性)的強弱比較或判斷氧化劑和有還原性的物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生反應(yīng)。
3.先后規(guī)律
(1)同一氧化劑與多種還原劑混合,還原性強的先被氧化。
(2)同一還原劑與多種氧化劑混合,氧化性強的先被還原。
應(yīng)用:判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱或判斷反應(yīng)的先后順序。
4.價態(tài)規(guī)律
(1)高低規(guī)律:元素最高價態(tài):只有氧化性。
元素中間價態(tài):既有氧化性又有還原性。
元素最低價態(tài):只有還原性。
應(yīng)用:判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。
(2)歸中規(guī)律:
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),元素的化合價“只向中間靠攏不出現(xiàn)交叉”,如:
[思考]
1.元素處于最高化合價時該物質(zhì)一定具有強氧化性嗎?
2.HCl中氯元素為一1價,屬氯元素的最低價態(tài),那么HCl在反應(yīng)中只能作還原劑嗎?
3.把少量鐵粉加入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中,結(jié)果只有銀白色物質(zhì)析出,你能比較出Ag+和Cu2+的氧化性強弱嗎?
【對應(yīng)練習2】
++++1.往含有H、Fe2、Cu2、Ag四種離子的溶液中加入足量鎂粉,最先得到的是()A.H
2B.Fe
C.Cu
D.Ag 2.已知①N2+3H2======2NH3
②3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl 判()A.NH4Cl>NH3>H2
B.H2>NH3>NH4Cl C.NH3>NH4Cl>H2
D.H2>NH4Cl>NH3 3.已知I、Fe2、SO2、Cl和H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的順序為SO2>I-+
--斷下列物質(zhì)的還原性從強到弱的順序是
>Fe2>H2O2>Cl,則下列反應(yīng)不可能發(fā)生的是 +-+
+
-
+
()
A.2Fe3+SO2+2H2O===2Fe2+SO24+4H
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI C.2Fe2+I2===2Fe3+2I
D.H2O2+SO2===H2SO4
----n-4.在一定條件下,ROn3和F2可發(fā)生如下反應(yīng):RO3+F2+2OH===RO4+2F+H2O,從+
+
-而可知在ROn元素R的化合價是
()3中,-A.+4價
B.+5價
C.+6價
D.+7價
5.對于反應(yīng)KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O(未配平),若有0.1mol KMnO4參加反應(yīng),下列說法正確的是
()A.其轉(zhuǎn)移電子0.5mol
B.生成Cl2 為0.5mol C.參加反應(yīng)HCl為16mol
D.Cl2是還原產(chǎn)物
第五篇:物質(zhì)的溶解性第2課時教學(xué)案
《物質(zhì)的溶解性》導(dǎo)學(xué)案(第2課時)學(xué)習目標:
1、通過復(fù)習,進一步鞏固溶解性和溶解度的概念。
2、通過老師的講解,了解溶解度的表示方法,尤其是溶解度曲線的相關(guān)知識
3、通過練習,熟悉并會解答有關(guān)溶解度曲線的習題
4、通過老師的介紹,簡單了解氣體的溶解度影響因素。學(xué)習過程:
【復(fù)習】⑴溶解性是指,影響物質(zhì)溶解性因素有 活動:溶解度曲線: ⑴閱讀P15
填空:
由影響物質(zhì)溶關(guān)解性的因素,你認為影響物質(zhì)溶解度的因素有,溶解度曲線表示_______________變化而變化的關(guān)系。(2)閱讀P15,填空:
利用溶解度曲線,我們可以查出,比較,還可以看出不同物質(zhì)隨溫度變化情況不同:多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而明顯,如;少數(shù)固物質(zhì)的溶解度體隨溫度升高不明顯,如;極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而,如。(3)練習:根據(jù)書P15,完成下列填空:
①圖中溫度對溶解度影響最大的物質(zhì)是,影響最小的物質(zhì)是; ②在0℃時,圖中物質(zhì)的溶解度由小到大的順序是;
③30℃時硝酸鉀的溶解度約為克;80℃時140克硝酸鈉溶于100克水中形成的溶液是溶液(填“飽和”或“不飽和”);
④0℃時,用100克水配制氫氧化鈣飽和溶液。若把溶液加熱到70℃(不考慮水的蒸發(fā)),從溶液中可析出氫氧化鈣約克?!疽曇巴卣埂繗怏w物質(zhì)的溶解度: ⑴閱讀P14,填空:
①氣體在水中的溶解度不僅與性質(zhì)有關(guān),還跟和有關(guān)。②當溫度不變,隨壓強的增大,氣體的溶解度,隨壓強的減少,氣體的溶解度;當壓強不變,隨溫度的升高,氣體的溶解度。⑵應(yīng)用:
①生產(chǎn)汽水時,人們常二氧化碳氣體的壓強,使它在水中的溶解度增大,當打開汽水瓶蓋時,壓強,會有大量二氧化碳氣體從水中逸出。
②夏天來臨,同學(xué)們又可以暢飲汽水了。在購買和貯存玻璃瓶汽水時,要注意如下問題:不要在陽光下曝曬;不要長時間貯藏在冰箱的冷凍室里。請用所學(xué)的化學(xué)知識加以解釋。課堂小結(jié):
1.固體物質(zhì)的溶解度是指,該物質(zhì)在溶劑(通常溶劑為水)里達到時所溶解溶質(zhì)的。它主要隨的改變而改變,這種變化關(guān)系通常可以用來表示。
2.利用溶解度曲線可以知道。大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而,如;少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度受溫度,如;極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而,如。