2019-2020年高中化学 专题2 第1单元 第2课时 氧化还原反应教案 苏教版必修1

第2课时氧化还原反应目标与素养：1.掌握氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念。(宏观认识与微观探析)2.能够从化合价变化和电子转移角度认识氧化还原反应，并会分析判断。(宏观认识与微观探析)3.能够正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。(宏观认识与微观探析)一、氧化还原的基本概念1．氯气与金属钠的反应中，钠原子失去1个电子形成稳定的电子层结构，钠元素的化合价由0价升高到＋1价；同时，氯分子中的氯原子得到钠原子失去的1个电子，也形成稳定的电子层结构，氯元素的化合价由0价降低到－1价。在反应过程中钠元素与氯元素的化合价发生改变的原因是钠原子和氯原子之间发生了电子转移。2．氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。氧化还原反应的本质是发生电子转移(得失或偏移)。二、氧化还原反应电子转移的表示方法通常用电子转移的方向和数目来表示一个氧化还原反应。1．双线桥法——表明一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。(1)双线桥法表示电子转移的基本步骤(2)示例：(3)注意事项：①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。②采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。2．单线桥法——表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。(1)单线桥法表示电子转移的基本步骤(2)示例：(3)注意事项：①单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。三、氧化剂、还原剂1．氧化剂和还原剂(1)氧化剂：在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质(2)还原剂：在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质(3)常见的氧化剂和还原剂物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质O2、Cl2等含有高价态元素的化合物浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3、MnO2等还原剂活泼的金属单质Al、Zn、Fe等某些非金属单质C、H2等某些非金属氧化物CO、SO2等微点拨在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。如在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。2．氧化性和还原性(1)氧化性：氧化剂发生还原反应，表现出氧化性。(2)还原性：还原剂发生氧化反应，表现出还原性。3．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系微点拨物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝，但还原性Na＞Al。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O属于氧化还原反应(×)(2)用双线桥法表示电子的转移情况为：(×)(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而没有化合价的降低(×)(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(×)2．歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是()A．该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应B．该反应中碳元素的化合价发生了变化C．该反应中铜失去电子，被还原，发生还原反应D．该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得电子D[在该反应中，铜元素的化合价由0价变成＋2价，失去电子，被氧化，氧元素的化合价由0价变成－2价，得到电子，被还原，其余元素的化合价都没有发生变化。]3．对于反应MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)MnO2在反应中________电子，所含元素化合价________，发生________反应。(2)HCl在反应中________电子，所含元素化合价___________，发生___________反应。[解析]Mn元素反应前显＋4价反应后显＋2价，得到电子，发生还原反应；Cl元素反应前显－1价，反应后0价，失去电子，发生氧化反应。[答案](1)得到降低还原(2)失去升高氧化氧化还原反应中概念的理解1.氧化还原反应概念间的关系2．物质氧化性、还原性强弱的比较(1)根据氧化还原反应方程式判断(2)根据元素的活动性顺序判断(3)根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或反应现象越剧烈，则氧化剂的氧化性越强。如：4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O氧化性：KMnO4MnO2。(4)根据氧化产物的化合价高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强。如：2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3Fe＋S=====△FeS氧化性：Cl2S。二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。在回收过程中涉及如下化学反应：①SeO2＋4KI＋4HNO3===Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O；②Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；③Se＋4HNO3(浓)===SeO2＋4NO2↑＋2H2O。下列有关叙述正确的是()A．SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)＞SeO2＞I2B．反应①中Se是氧化产物，I2是还原产物C．反应①中生成0.6molI2，转移的电子数目为2.4NAD．反应②、③中等量的Se消耗浓硫酸和浓硝酸的物质的量之比为2∶1A[在同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则根据①可知氧化性：SeO2＞I2，②中氧化性：H2SO4(浓)＞SeO2，则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)＞SeO2＞I2，故A正确；反应①SeO2＋4KI＋4HNO3===Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O中，Se元素的化合价降低，被还原，I元素的化合价升高，被氧化，则Se是还原产物，I2是氧化产物，故B错误；根据化合价的变化可知，反应①中每有0.6molI2生成，转移的电子数目应为0.6mol×2×(1－0)×NA＝1.2NA，故C错误；由反应可知，设Se均为1mol，由反应②、③可知等量的Se消耗浓硫酸和浓硝酸的物质的量之比为2∶4＝1∶2，故D错误。]易错警示1误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。2误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HCl―→Cl2，氯元素被氧化，CuO―→Cu，铜元素被还原。,3误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2＋H2OHCl＋HClO中，被氧化和被还原的都是氯元素。4误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓硫酸具有氧化性，但二者不发生氧化还原反应。5误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定，如HClO的氧化性高于HClO4。1．已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，下列说法正确的是()A．HCl发生了还原反应B．氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶8C．当标准状况下产生22.4L氯气，转移电子数为2NAD．氧化性：Cl2KMnO4C[部分氯化氢发生氧化反应生成氯气，A错误；氯化氢只有10mol被氧化，氧化剂与还原剂的物质量之比为2∶10＝1∶5,B错误；生成1mol氯气，转移电子数为2NA,C正确；氧化性：高锰酸钾大于氯气，D错误。]氧化还原反应方程式的配平1．配平原则(1)原子守恒原则：反应物和生成物各元素及其原子个数不变。(2)得失电子守恒原则：氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。2．氧化还原方程式配平的一般步骤配平化学方程式：H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O[解析]配平步骤如下第一步：标变价，第二步：列得失，第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。故H2S的化学计量数为3，HNO3的化学计量数为2。第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。[答案]3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O2．配平下列化学反应方程式：(1)________NaClO3＋________Na2SO3＋________H2SO4===________Na2SO4＋________ClO2↑＋_____H2O(2)________KIO3＋________HI===________KI＋________I2＋________H2O(3)________Cl2＋________KOH=====△________KCl＋________KClO3＋________H2O(4)________NaClO3＋________FeCl2＋____HCl===______NaCl＋______FeCl3＋______H2O[答案](1)211221(2)16133(3)36513(4)1661631．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是()A．铜铸塑像上出现铜绿Cu2(OH)2CO3B．铁制菜刀生锈C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D．铝锅表面生成致密的薄膜(氧化铝)C[酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，属于复分解反应。]2．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是()A．氧化还原反应前后元素化合价有升降B．氧化还原反应前后一定有氧的得失C．实现Fe3＋―→Fe2＋的变化过程一定是氧化反应D．元素化合价升高的反应是还原反应A[本题主要考查氧化还原反应的概念，关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应，但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应，Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生的是还原反应。]3．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是()B[解题时首先找出变价元素，确定其化合价的升降，然后根据得失电子数目相等的规律，标出电子转移的数目。A项，Si＋4→S0i，得到电子，C0→C＋2，失去电子，得失电子标反了，错误；B项，2N0a→2Na＋1，失去2×e－，2个H2O中只有2个H原子被还原，得到2×e－，正确；C项，M＋4n→M＋2n，得到2e－，4个Cl－中只有2个被氧化(生成Cl2)，失去2×e－，错误；D项，用单线桥表示电子转移情况时，箭头应由失电子原子指向得电子原子，所以箭头应由铜元素指向硫元素，错误。]4．下列反应中，水作为还原剂的是()A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．Cl2＋H2OHCl＋HClOC．2F2＋2H2O===4HF＋O2D．SO2＋H2OH2SO3C[A项水中氢元素的化合价降低，作氧化剂，B、D两项水中氢、氧两元素的化合价没有变化，水既不是氧化剂，也不是还原剂。]5．过氧化氢(H2O2)可作为采矿业的废液消毒剂，如消除采矿废液中有剧毒的氰化钾(KCN，其中N元素为－3价)，化学方程式为KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑(已配平)，请回答下列问题：(1)生成物A的化学式是________________。(2)该反应是否是氧化还原反应？________(填“是”或“不是”)。若是，请指出被还原的元素________；若不是，请说明理由：_____________________________________