2019-2020学年新教材高中化学 2.3 第3课时 氧化还原反应的应用课件 鲁科版必修第一册

第2章元素与物质世界第3课时氧化还原反应的应用第2章元素与物质世界课程标准核心素养1.能根据核心元素化合价的升降趋势预测物质的氧化性或还原性。2．知道氧化还原反应可用于研究物质的性质、实现物质转化与获得能量。1．宏观辨识与微观探析：依据元素的化合价推断物质的氧化性或还原性。2．变化观念与平衡思想：可以通过氧化还原反应实现物质转化。在研究物质性质中的应用1．通过分析物质中元素化合价的升降趋势，研究物质的□1________或□2________。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。氧化性还原性2．如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有□3________的另一物质，通过实验检验两者能否发生□4________反应，以验证预测是否正确。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有□5________的另一物质，通过实验来验证预测是否正确。还原性氧化还原氧化性3．物质的氧化性或还原性的强弱是由物质得失电子的能力决定的。借助氧化还原反应可以比较不同物质氧化性或还原性的强弱。环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。4．过氧化氢(H2O2)中氢元素的化合价为＋1价，氧元素的化合价为□6________价，根据元素化合价分析，过氧化氢(H2O2)既有□7________又有□8________。－1氧化性还原性1．探究过氧化氢的氧化性和还原性实验实验内容实验现象实验结论取一干净试管，加入1～2mL5%H2O2溶液，然后滴加几滴酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色过氧化氢(H2O2)具有还原性取一干净试管，加入1～2mL5%H2O2溶液，然后滴加几滴淀粉溶液，再滴加几滴碘化钾溶液溶液变蓝色过氧化氢(H2O2)具有氧化性有关反应的离子方程式：5H2O2＋2MnO－4＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O；H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。2．氧化性、还原性强弱的判断方法(1)根据氧化还原反应判断氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。(2)根据元素活动性顺序判断①根据金属活动性顺序②根据非金属活动性顺序(1)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如氧化性：Fe3＋＞Fe2＋；价态越低，氧化性越弱，如氧化性：S＜SO2。(2)某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的大小与下列因素有关。①温度，如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强；②浓度，如硝酸的浓度越大其氧化性越强；③酸碱性，如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。1．向过氧化氢溶液中逐渐滴入FeCl2溶液，可能观察到的现象为()A．有白色沉淀生成，溶液变为棕黄色B．有气体放出，溶液仍为无色C．有无色无味的气体产生，该气体能使带火星的木条复燃D．溶液颜色加深，既无沉淀生成，也无气体放出解析：选C。过氧化氢具有氧化性，能把氯化亚铁氧化成氯化铁。生成的氯化铁又能催化过氧化氢分解生成氧气和水。2．(2019·济宁北大培文学校高一期中)根据反应：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2②Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－③Br2＋2I－===I2＋2Br－判断离子的还原性由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－解析：选B。根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂还原产物进行判断。①中还原性：I－Fe2＋，②中还原性：Fe2＋Br－，③中还原性：I－Br－，故离子的还原性：I－Fe2＋Br－。3．某学生做如下实验：第一步，在淀粉­KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述不正确的是()A．氧化性：ClO－＞I2＞SO2－4B．蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性C．淀粉­KI溶液变蓝是因为I－被ClO－氧化为I2，I2使淀粉变蓝D．若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色解析：选B。B中蓝色消失的原因是Na2SO3与I2反应，消耗了碘，而不是Na2SO3溶液具有漂白性。在实现物质转化与获得能量中的应用1．金属的冶炼方法有□1________、□2____________、□3________等。热还原法是以碳、□4________等物质作为还原剂，在加热条件下将□5____________还原为金属单质。金属置换法是利用□6________，以□7________为还原剂，将目标金属从其□8________中还原出来。电解法则是利用□9________提供电子，使金属元素的化合价□10________，从而获得金属单质。热还原法金属置换法电解法一氧化碳金属氧化物置换反应活泼金属盐溶液外加电源降低2．氧化还原反应不仅是人们□11________的重要方式，也是人们□12________的重要途径。3．氧化还原反应在人类的生产和生活中无处不在。运用好氧化还原反应规律，可以丰富物质转化、能量转化的途径，获取生产活动的更高社会效益，促进人类社会的可持续发展。获得物质获得能量1．工业上冶炼金属的方法正确的是()A．采用加热分解法冶炼金属钾B．采用电解法冶炼金属铝和钠C．采用热还原法冶炼金属铁与汞D．采用热还原法冶炼金属铜与钙解析：选B。钾是活泼金属，采用电解法冶炼金属钾；铝和钠是活泼金属，采用电解法冶炼金属铝和钠；采用热还原法冶炼金属铁，采用加热分解法冶炼金属汞；采用金属置换法冶炼金属铜，采用电解法冶炼金属钙。2．(2019·上海徐汇区高一检测)下列我国古代的几种技术应用，不涉及氧化还原反应的是()A．卤水煮盐B．铁矿石炼铁C．化丹(Pb3O4)为铅D．火药爆炸解析：选A。将卤水放在锅内用火熬煮，水分蒸发，剩余固体为盐，该过程没有新物质生成，为物理变化；炼铁是在高温下用碳或一氧化碳将铁矿石还原，属于氧化还原反应；利用还原剂把Pb3O4中的铅元素还原为铅单质，属于氧化还原反应；硫黄、硝酸钾和木炭之间在一定条件下发生剧烈的氧化还原反应，生成氮气、二氧化碳和硫化钾。3．(2019·湖南师范大学附中高一第二次月考)下列应用不涉及氧化还原反应的是()A．铝热法冶炼难熔金属B．FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作C．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3解析：选D。利用Al的强还原性，与某些难熔金属氧化物反应冶炼金属，该反应为置换反应，属于氧化还原反应；利用Fe3＋的强氧化性，发生2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，属于氧化还原反应；发生2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，均属于氧化还原反应；发生2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，不存在元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。利用氧化还原反应制取氯气(1)反应原理化学方程式：4HCl(浓)＋MnO2=====△Cl2↑＋MnCl2＋2H2O；离子方程式：□1_______________________________________。反应中氧化剂是□2________，还原剂是□3________，浓盐酸表现的性质是□4________和□5________。4H＋＋2Cl－＋MnO2=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OMnO2浓HCl酸性还原性(2)实验装置装置E中盛放的试剂是□6____________，其作用是□7____________________________________，反应的化学方程式是□8_______________________________________________，该反应是氧化还原反应，氧化剂是□9________，还原剂是□10________。在实验室里也可以利用高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制取氯气，化学方程式是□11____________________________________________________。氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OCl2Cl22KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O1．根据下列反应，推断盐酸应当具有的性质是()①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O③MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OA．只有酸性B．只有氧化性C．只有还原性D．酸性、氧化性和还原性解析：选D。①HCl中氢元素化合价由＋1价降到0价，表现氧化性和酸性，②HCl中元素化合价不变，只表现酸性，③HCl中氯元素化合价一部分由－1价升到0价，一部分不变，表现还原性和酸性。故根据题述反应可以推断盐酸应当具有的性质是酸性、氧化性和还原性。2．实验室中所用少量氯气是用下列方法制取的，化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2=====△Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。试回答下列问题：(1)该反应是氧化还原反应吗？________，如果是氧化还原反应，请指出________是氧化剂，________是还原剂，写出该反应的离子方程式：______________________________。(2)装置A中盛装的是饱和食盐水(注：氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度很大)，其作用是____________________________________________。(3)氯气溶于水，溶液显酸性，且氯气有毒，并有剧烈的刺激性气味，若吸入大量氯气，可中毒死亡，所以氯气尾气直接排入大气中会污染环境。实验室中可选用________溶液来吸收有毒的氯气。答案：(1)是MnO2浓盐酸4H＋＋2Cl－＋MnO2=====△Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O(2)除去氯气中混有的HCl气体(3)浓氢氧化钠(或浓碱)3．用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，其中被还原的元素是________，被氧化的元素是________，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________；假如有2.5molCl2生成，则该反应中电子转移的物质的量为________。解析：对于反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，反应中Mn元素化合价由KMnO4中＋7价降低为MnCl2中＋2价，KMnO4是氧化剂，Mn元素被还原，发生还原反应生成MnCl2，MnCl2是还原产物；Cl元素化合价由浓HCl中－1价升高为Cl2中0价，浓HCl是还原剂，Cl元素被氧化，发生氧化反应生成Cl2，Cl2是氧化产物。又每生成1mol氯气转移电子为1mol×2＝2mol，所以若有2.5molCl2生成，则该反应中电子转移的物质的量为2.5mol×2＝5mol。答案：MnClKMnO4浓HClCl2MnCl25mol课堂小结合格考训练1．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的实例不属于氧化还原反应的是()A．金属冶炼B．燃放鞭炮C．食物腐败D．点制豆腐解析：选D。点制豆腐利用的是胶体聚沉，与氧化还原反应无关。2．已知还原性：I－Br－Cl－，下列反应能发生的是()A．I2＋2Br－===Br2＋2I－B．Br2＋2Cl－===Cl2↑＋2Br－C．I2＋2Cl－===Cl2↑＋2I－D．Cl2＋2I－===I2＋2Cl－解析：选D。根据还原性：还原剂还原产物分析。A项，还原性：Br－I－，与题述已知不符；B项，还原性：Cl－Br－，与题述已知不符；C项，还原性：Cl－I－，与题述已知不符。3．实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2==