【化学】2012届高三化学3年高考2年模拟课件：第05讲 氧化还原反应(共50张PPT)

第05讲氧化还原反应知识梳理基础练习能力提升一.氧化还原反应的实质及特征实质：特征：知道化合价的升降与电子转移的关系吗？有电子转移（包括电子得失和偏移）有化合价变化（这是判断是否氧化还原反应依据！）知识梳理化合价升高→失去电子化合价降低→得到电子返回二、四组概念：氧化反应：还原反应：物质失去电子（化合价____）的反应。物质得到电子（化合价____）的反应。氧化剂：还原剂：得到电子的反应物，发生____反应失去电子的反应物，发生____反应氧化产物：还原产物：化合价升高的元素所在的生成物。化合价降低的元素所在的生成物。氧化性：还原性：物质得到电子的性质或能力。物质失去电子的性质或能力。升高降低还原氧化失电子、化合价升高、被氧化、有还原性、发生氧化反应、得氧化产物得电子、化合价降低、被还原、有氧化性、发生还原反应、得还原产物四组概念之间的联系：氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物例1：已知下列反应：①HPO3+H2O=H3PO4②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2③2F2+2H2O=4HF+O2④2K+2H2O=2KOH+H2⑤Cl2+H2O=HCl+HClO其中，H2O作氧化剂的是，H2O作还原剂的是，H2O既不是氧化剂，又不是还原剂的是，其中不属于氧化还原反应的是。④①、②、⑤③①试判断下列反应是否为氧化还原反应。若是，请指出氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物。例2：(1)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(2)2XeF2+2H2O=O2↑+2Xe↑+4HF(3)IBr+H2O=HBr+HIO解析：(1)化合价没变，非氧化还原反应(2)Xe化合价降低，O化合价升高，氧化剂：XeF2，还原剂：H2O，氧化产物：O2，还原产物：Xe(3)化合价没变，非氧化还原反应例3：从海水中可以提取碘，主要反应为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，下列说法正确的是（）A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质强D返回三、常见氧化剂和还原剂1.在中学化学里，重要的氧化剂一般有以下几类：（1）活泼的非金属单质，如Cl2、Br2、O2等。（2）元素（如Mn等）处于高化合价时的氧化物，如MnO2等。（3）元素（如S、N等）处于高化合价时的含氧酸，如浓硫酸、HNO3等。（4）元素（如Mn、Cl、Fe等）处于高化合价时的盐，如KMnO4、KClO3、FeCl3等。（5）过氧化物，如Na2O2等。2．重要的还原剂在中学化学里，重要的还原剂一般有以下几类：（1）活泼的金属单质，如Na、Al、Zn、Fe等。（2）某些非金属单质，如H2、C、Si等。（3）元素（如C、S等）处于低化合价时的氧化物如CO、SO2等。（4）元素（如Cl、S等）处于低化合价时的酸，如HCl、H2S等。（5）元素（如S、Fe等）处于低化合价时的盐，如Na2SO3、FeSO4等。返回失ne-得ne-氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物双线桥：单线桥：氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物ne-注意电子的写法！四、氧化还原反应的表示3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O练习：用单线桥法表示以下氧化还原反应。6e-5e-返回五、氧化性和还原性强弱的判断1.根据元素在周期表中的位置确定元素在周期表中越是位于左下方，其单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱；元素在周期表中越是位于右上方，其单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。思考：氧化性、还原性强弱的实质是什么？可由哪些表现来判断？得失电子的难易程度2.根据单质活动顺序确定（1）金属活动性顺序（常见元素）金属原子还原性（由强到弱）：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu对应阳离子氧化性（由弱到强）：（2）非金属活动顺序（常见元素）非金属原子氧化性：FClBrIS对应阴离子还原性：3.根据氧化还原方程式确定通常情况下，氧化还原反应总是向着氧化性和还原性减弱的方向进行的;即“强强生弱弱”：氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物例如，根据反应可以得出以下结论：氧化性，还原性。根据以上规律，还可以判断氧化还原反应进行的方向。例如，由还原性可判断反应是向右进行，其方程式是正确的。4.根据反应条件确定，如：2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+8H2OMnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑O2+4HCl=2H2O+2Cl2↑加热高温氧化性：KMnO4MnO2O25.根据原电池或电解池中的电极反应确定（1）原电池：作为负极的物质的还原性强于正极的物质。例如：把甲、乙两种金属用导线相连后浸入稀硫酸中，若甲极先溶解，乙极表面有大量气泡，则可说明还原性：甲乙。（2）电解池：先在阴极放电的阳离子的氧化性较强，先在阳极放电的阴离子的还原性较强。例1.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+H2SO4；2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I23FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.I-Fe2+H2SO3NOB.Fe2+I-H2SO3NOC.H2SO3I-Fe2+NOD.NOFe2+H2SO3I-C解析：根据氧化还原反应中还原性的判断方法：还原剂的还原性强于还原产物的还原性可进行判断。例2．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（）A．3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B．Cl2+FeI2=FeCl2+I2C．Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2OD．2Fe3++2I—=2Fe2++I2A解析：根据已知氧化性强弱顺序，Cl2在和FeI2反应时应该先氧化I-再氧化Fe2+,故选项A错误。返回六、氧化还原反应的规律１、守恒律电子有失必有得,失电子总数＝得电子总数化合价有升必有降,升价总数＝降价总数例1．硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水，反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量的比是()A.1∶3B.2∶3C.1∶1D.4∶3A解析：根据信息硫酸铵分解时，N元素化合价由-3→0，S元素化合价由+6→+4，每生成1分子SO2，化合价降2，每生成1分子N2，化合价升6，由化合价升降守恒可知物质的量之比为1：3例2、强氧化剂XO(OH)2+被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3molXO(OH)2+，需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是（）A.+2B.+1C.0D.-1C解析：根据题意变价情况为:X的化合价+5→x,S的化合价+4→+6根据得失电子守恒：2.4×10-3mol×（5-x）=0.03L×0.2mol/L×2求得x=0返回２、强弱律氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物返回３、价态律最高价态：只有氧化性最低价态：只有还原性中间价态：既有氧化性，又有还原性返回４、转化律（1）氧化还原反应中，元素相邻价态间转化最易。（2）同种元素不同价态间反应，元素的化合价的变化是只靠近而不交叉。（3）同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应能用浓硫酸干燥SO2吗？为什么？H2S+H2SO4==2H2O+S+SO2↑该反应的氧化产物和还原产物是什么？思考：氧化产物：S，还原产物：SO2能，浓硫酸不能氧化SO2，因为同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应返回５、难易律（1）越易失电子的物质，失电子后就越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失电子.（2）一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性强的还原剂发生反应；一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时，优先与氧化性强的氧化剂发生反应。例.在FeBr2的溶液中，通入少量氯气,充分反应后，溶液中有_____________离子。通入过量氯气,充分反应后，溶液中有__________离子。Fe3+、Cl-、Br-Fe3+、Cl-解析：氯气通入FeBr2的溶液中，由于Fe2+的还原性强于Br-，所以氯气先和Fe2+反应，当氯气过量再和Br-反应。返回七、氧化还原反应方程式的配平（一）配平依据：化合价升高的总数=化合价降低总数。（二）配平步骤：（1）标好价：写出反应物和生成物的化学式，标出有变化的元素化合价。（2）列变化：列出元素的化合价变化情况，计算有关物质化学式里元素的化合价升降值。(3)求总数：根据化合价升高和降低的总数相等，确定相应物质的系数。(4)配系数:从已确定系数的物质出发，用观察法确定其它物质的系数。（三）类型与方法1.普通型S+HNO3—NO2↑+H2SO4+H2OHI+HNO3—I2+NO↑+H2OCu+HNO3—Cu(NO3)2+NO↑+H2O1661238324623242.一变多，从右始Cl2+KOH—KCl+KClO3+H2OS+KOH—K2S+K2SO3+H2O一般为歧化反应，同种元素一变二。36513362133.多变一，从左始一般为归中反应，同种元素二合一。HCl+KClO3—KCl+Cl2↑+H2O61133Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+NO↑+S+H2O4.多变价，算整体一般为化合价升高的元素不止一种31664385.有电子得失的离子反应还要看电荷守恒MnO4-+SO2+H2O—Mn2++H++SO42-H2O2+MnO4-+H+—Mn2++H2O+O2↑252245526285返回基础练习1、（2010安徽卷）7.亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是A.Li2NH中N的化合价是－1B.B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li＋和H＋的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析：A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—；D选项钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法。答案：B2、（2010天津卷）5．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+B．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2+H2O＝2Na++2OH－+O2↑C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2+H2O＝2H++Cl－+ClO－D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO+6H++5H2O2＝2Mn2++5O2↑+8H2O解析：B中元素不守恒，正确的离子方程式为：2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2；C中的HClO是弱酸，不能拆成离子形式；D的离子方程式本身没有问题，但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化，不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性：HCl＞H2O2，HCl先反应)，D错。答案：A3、（2010江苏卷）8．下列说法不正确的是A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D．相同条件下，溶液中的氧化性依次减弱2CsCOg2COg0H＞解析：本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知Fe3+的氧化性大于Cu2+，综上分析可知，本题选AC项。答案：AC答案：D5、氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应在3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是A．若管道漏气遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性C．该反应属于复分解反应D．生成1molN2有6mol电子转移解析：本题原理大多同学已在平时练习中接触过，氯气氧化氨气生成氮气，当NH3过量时会