高三化学课件高三化学氧化还原反应高三化学课件

第一节氧化还原反应1、下列说法中，正确的是（）A、氧化剂具有氧化性B、氧化剂发生氧化反应C、氧化剂发生反应后生成氧化产物D、氧化还原反应的任何一种反应物不是氧化剂就必定是还原剂课前热身A2、盐酸与氯气均可以和铁反应，从产物中比较可得出氯气比盐酸强的性质是（）A、氧化性B、还原性C、酸性D、金属性A3、下列说法中完全正确的是（）A、失电子难的原子，其获得电子的能力一定强B、在反应中，金属单质只表现还原性，非金属单质只表现氧化性C、L层比M层多一个电子的元素，其单质一定具有较强的氧化性D、有单质参加的化学反应不一定都是氧化还原反应CD4、下列叙述中，正确的是（）A、含金属元素的离子不一定是阳离子B、在氧化—还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C、某元素从化合态变化游离态时，该元素一定被还原D、金属阳离子被还原一定得到金属单质A一、基本概念的理解二、掌握两种电子转移的表示法三、常见的氧化剂和还原剂四、氧化性和还原性强弱比较五、氧化还原反应的基本规律六、有关氧化还原反应的计算七、氧化还原反应的配平氧化还原反应一、氧化还原反应基本概念：1．氧化还原反应的基本概念氧化还原反应从特征来说是指有元素化合价升降的化学反应；从本质上来看则是指有电子转移（得失或偏移）的反应。（1）氧化剂、还原剂氧化剂是指在反应中得到电子（或电子对偏向）的反应物，表现为反应后所含元素化合价降低。氧化剂具有氧化性，在反应中本身被还原，其生成物叫还原产物。还原剂是指在反应中失去电子（或电子对偏离）的反应物，表现为反应后所含元素化合价升高，还原剂具有还原性，反应中本身被氧化，生成物是氧化产物。2、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的关系：二、氧化还原反应的表示方法表示KClO3+6HCl（浓）=3Cl2+KCl+3H2O电子转移的方向和数目1、用箭头表明同一元素原子的电子转移情况即大家熟悉的“双线桥”。如：在氧化还原反应化学方程式里，除了可用箭头表明同一元素原子的电子转移情况外(即：双线桥法)，还可以用箭头表示不同原子的电子转移情况(称为“单线桥法”)。2、用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。如：更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的电子转移的关系。再如：练一练：用单线桥表示电子转移情况5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2OMnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2+2H2O2e-NH4NO3==2H2O+N2O4e-单线桥分析氧化还原反应可简单表示为①反应中电子转移总数即为还原剂给出的电子总数，也是氧化剂接受的电子总数。②在单线桥中不写“得”或“失”。例1．标出反应的电子转移方向和数目，11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4该反应中氧化剂为_______，还原剂为___________，1molCuSO4能氧化P原子的物质的量是__________。1molP能氧化molP。失30e-得15e-得15e-P、CuSO4P0.2mol0.6mol例2．氢阴离子（H－）能和NH3反应：H－+NH3=NH2-+H2↑。根据上述反应事实可以得到的正确结论是（）A．NH3具有还原性B．H－是很强的还原剂C．H2只是该反应的还原产物D．该反应属于置换反应B例3、需要加入氧化剂才能实现的变化是（）A.MnO2→MnSO4B.AlO2-→Al(OH)3C.KI→KIO3D.HNO3→NOC三、常用的氧化剂和还原剂2、常用的还原剂(1)部分低价化合物或酸根离子，如H2S、I—、S2—等；(2)某些活泼金属单质，如Na、Mg、Al、Fe等；(3)某些非金属单质，如H2、C等。(4）元素处于低化合价时的氧化物，如CO、SO2等。(1)部分氧化物和过氧化物，如MnO2、Na2O2等；(2)某些高价含氧酸及含氧酸盐，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、HNO3、浓H2SO4等；(3)某些活泼非金属单质，如F2、Cl2、Br2、I2、O2等；(4)某些高价金属离子，如Fe3+、Cu2+等。1、常见的氧化剂四、氧化性和还原性强弱比较1．根据方程式判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物2．根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的难易来进行判断。越易反应，则氧化剂的氧化性越强。如：4HCl（浓）+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑16HCl（浓）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑则氧化性：KMnO4MnO2判断还原剂还原性的原理类似。3．由氧化产物的价态高低来判断当同一还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即：在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。如：2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+S=FeS则氧化性：Cl2S判断还原剂还原性的原理类似。[注意]（1）并非还原产物中元素化合价越低，氧化剂的氧化性就越强。如反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（生成物中N的化合价为+2）Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O（生成物中N的化合价为+4）但HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)。（2）一般来说，同一种元素的化合价越高，则相应的物质或微粒的氧化性越强，如Fe3+氧化性比Fe2+强。但是，HClO氧化性强于HClO4，H2SO3(稀)氧化性强于H2SO4(稀)。（2）同周期元素（从左到右）：原子或单质还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强。阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱。4．根据元素周期表判断（1）同主族元素（从上到下）：非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强；金属原子（或单质）还原性逐渐增强，对应阳离子氧化性逐渐减弱。(2)电解池:阳极:易失去电子的先放电S2-I-Br-Cl-OH-阴极:易得电子的先放电Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+5、根据电化学原理（1）原电池负极比正极活泼,易失去电子还原性：负极正极（2）元素的非金属性越强，相应单质的氧化性越强，相应阴离子的还原性越弱。如非金属性：FOClBrIS氧化性：F2O2Cl2Br2I2S还原性：F-Cl-Br-I-S2-（1）元素的金属性越强，相应单质的还原性越强，相应阳离子的氧化性越弱。可根据金属活动顺序表。6．利用元素的金属性和非金属性比较规律：7、根据浓度大小来判断具有氧化性（或还原性）的物质，其浓度越大，其氧化性（或还原性）越强，反之，其氧化性(或还原性)越弱。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。例1．根据下列反应，判断M、N、P、Q的还原性由强到弱的顺序是（）①NCl2+P=N+PCl2②2MCl3+3N=2M+3NCl2③3PCl2+2M=2MCl3+3QA．MNPQB．PNMQC．QPNMD．NMPQB例2．现有下列三个氧化还原反应存在：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3；③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+和I－共存，要氧化除去I－而又不影响Fe2+和Cl－。下列试剂中，可加入的试剂是（）A．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．HClC例3、根据下列三个反应的化学方程式,下列关系式正确的是()①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI②2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2③2FeCl2+Cl2=2FeCl3A、氧化性:Fe3+Cl2H2SO4I2B、还原性:SO2I-Fe2+Cl-C、2Fe+3I2=2FeI3D、FeI2+Cl2=FeCl2+I2B例4、在一定条件下，氯酸钾与碘按下式反应：2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,由此可推断下列相应的结论，不能推出的是（）A、该反应属于置换反应B、还原性：I2Cl2C、非金属性：IClD．氧化性：KClO3Cl2D五、氧化还原反应的基本规律2.价态规律3.邻位变化规律4.强弱规律5.优先规律1.遵循三大守恒原则1.遵循三大守恒原则(1)电子守恒：氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。(2)原子守恒：某元素的原子的种类及个数在反应前后保持不变。(3)电荷守恒：离子反应中，反应前后离子所带总电荷相等例题：下面的离子方程式：xR2＋＋yH＋＋O2→mR3＋＋nH2O，下列R3＋、R2＋和化学计量数m、n的判断错误的是（）(A)m＝4，R3＋是氧化产物(B)m＝y，R2＋显还原性(C)x＝3，R3＋是氧化产物(D)x＝y，R2＋显还原性C2、价态规律（1）当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如：浓硫酸的S只具有氧化性，H2S中的S只具有还原性，单质S具有氧化性又具有还原性。(2)价态归中规律：不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时遵循“高价＋低价→中间价”的规律；而不会出现价态交错现象如：S+2H2SO4(浓)→3SO2↑+2H2O6HCl+KClO3→3Cl2↑+KCl+3H2O（3）歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应，叫做歧化反应。反应规律：所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“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。如：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时（不会在相邻价态间进行），向邻价位转化。如：H2S+H2SO4→S↓+SO2↑+2H2O(S→S—S←S)－20+4+6浓H2SO4与SO2会反应吗？3.邻位变化规律：4.强弱的规律：如：2Fe3+＋2I－→2Fe2++I2氧化性：Fe3+＞I2还原性：I－＞Fe2+强氧化剂＋强还原剂→弱还原剂(还原产物)＋弱氧化剂(氧化产物)（1）氧化剂→还原产物，还原剂→氧化产物；（2）氧化性：氧化剂＞氧化产物，（3）还原性：还原剂＞还原产物。例题：已知：①2Fe3+＋2I－→2Fe2++I2②2Fe2+＋Br2→2Fe3++2Br－。则离子的还原性从强到弱的顺序正确的是（）(A)Br－＞Fe2+＞I－(B)I－＞Fe2+＞Br－(C)Br－＞I－＞Fe2+(D)Fe2+＞I－＞Br－B当一种氧化剂同时氧化几种还原剂时，首先氧化最强的还原剂，待最强还原剂完全氧化后，多余的氧化剂再依次氧化次强还原剂；当然一种还原剂同时还原几种氧化剂时，也是如此。如：将金属Zn投入含Cu2+、Fe2+和Mg2+的溶液中，因氧化性Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞Mg2+，故首先置换出Cu，待Cu被完全置换出来后，再置换出Fe，但不能置换出Mg。5.优先规律：例题：向100mL1mol/L的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2，当通入Cl2的体积分别为(1)1.12L，(2)2.24L，(3)4.48L时，写出反应的离子方程式。离子方程式分别为：(1)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(2)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋Br2＋4Cl－(3)2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－六、有关氧化还原反应的计算利用电子守恒、电荷守恒、原子守恒原理计算，可使计算过程大大简化。例1：24mL0.05mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20mL0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是（）(A)+6(B)+3(C)+2(D)0B例2：某金属与稀硝酸均恰好完全反应生成NO，消耗金属和HNO3的物质的量之比为1：3，则该金属可能是（）(A)Cu(B)Ag(C)Fe(D)AlC例3：2.24(g)铁粉与50mL稀硝酸恰好完全反应(硝酸的还原产物是NO)，向反应后的溶液中加入