高中化学人教版必修一第二章第三节氧化还原反应
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第三节氧化还原反应杭信一中何逸冬一、氧化还原反应1、氧化反应:元素化合价升高的反应还原反应:元素化合价降低的反应氧化还原反应:凡是有元素化合价升降的反应2、氧化还原反应的实质——电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏离)口诀:失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂3、氧化还原反应的判断依据——有元素化合价变化失电子总数=化合价升高总数=得电子总数=化合价降低总数4、氧化还原反应中电子转移的表示方法○1双线桥法——表示电子得失结果○2单线桥法——表示电子转移情况5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系【习题一】(2018•绍兴模拟)下列属于非氧化还原反应的是()A.2FeCl2+Cl2═2FeCl3B.ICl+H2O═HCl+HIOC.SiO2+2C高温Si+2CO↑D.2Na+O2点燃Na2O2【考点】氧化还原反应.氧化还原反应的先后规律【专题】氧化还原反应专题.【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,从元素化合价是否发生变化的角度判断反应是否属于氧化还原反应,以此解答。
【解答】解:A.Fe和Cl元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不选;B.元素化合价没有发生变化,属于复分解反应,故B选;C.C和Si元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;D.Na和O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D不选。
故选:B。
【习题二】(2015春•高安市校级期中)下列说法正确的是()A.1mol Cl2与足量Fe反应,转移电子的物质的量为3molB.工业可采用火法炼铜:Cu2S+O2═2Cu+SO2,每生成2mol铜,反应共转移6mol电子C.称取25g CuSO4•5H2O固体溶于75g水中,所得溶液中溶质的质量分数为25%D.NO和NO2的混合气体共1mol,其中氮原子数为2mol【考点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算.电子守恒法的计算【分析】A.根据转移电子=化合价变化×物质的量计算;B.根据转移电子=化合价变化×物质的量计算;C.根据溶液溶质的质量分数=×100%计算;D.根据一个分子中含1个氮原子判断.【解答】解:A.1mol Cl2与足量Fe反应,Cl元素由0价降低为-1价,所以1mol Cl2与足量Fe反应,转移电子的物质的量为2mol,故A错误;B.由方程式可知,每生成1molSO2,有1mol硫被氧化生成SO2,转移电子为1mol ×[4-(-2)]=6mol,故B正确;C.称取25gCuSO4•5H2O固体溶于75g水中,则含硫酸铜为25×=16g,则所得溶液中溶质的质量分数为16%,故C错误;D.因为论NO还是二氧氮还是NO和NO2的混合气体都是一个分子中含1个氮原子,所以NO和NO2的混合气体共1mol,其中氮原子数为1mol,故D错误。
新课程标准高中化学必修1第二章第三节氧化还原反应一、说教材:1、教学背景:大纲中对教学内容所规定的教学要求,都是高中阶段教学的最终要求,在具体实施时,应遵照教学规律,视学生的情况,采用分步推进的方法,而不能简单采用“一步到位”的方法。
对于氧化还原反应,教材在体现大纲规定的教学要求时是分三个年级来推进的。
其总体设计是:高一第二章只要求学生在初中的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点来初步理解氧化还原反应,以及了解常见的氧化剂与还原剂即可,通过后续碱金属、卤素、氧族元素等的学习,在学生对氧化还原反应有了更多更具体的感性认识之后,再要求学生深入理解氧化还原反应的有关知识,对侧重理科学习的学生,高二要求学会氧化还原反应方程式的配平方法,高三在已有知识的基础上,要求学生能归纳和总结出氧化还原反应一些规律性的知识,因此,教学时教师应严格把握教材深广度。
不要脱离学生的接受能力,人为地制造教学难点,这样会严重地挫伤学生学习的积极性。
2、本节教材地位与作用“氧化还原反应”是人教版高一化学新教材第二章第三节的内容。
关于氧化还原反应,在中学新课程体系中是分三阶段完成的:在初中阶段从得氧失氧的角度分析理解;在化学必修1中要求在初中化学的基础上,能用化合价升降和电子转移的观点来初步理解氧化还原反应以及了解常见的氧化剂和还原剂;通过后续课程如金属及其化合物及非金属及其化合物的学习,对氧化还原反应有了更多更具体的认识后再要求学生深入理解氧化还原反应的有关知识。
本节课的教学处于第二阶段,既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。
氧化还原反应的知识是高中化学的重要理论知识,不仅是本章的教学重点,也是整个高中化学的教学重点。
3、教学目标知识技能目标:(1)初步掌握根据化合价的变化和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法(2)学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应(3)理解氧化还原反应的实质过程方法目标:体验氧化还原反应从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象再到电子转移的本质原因,逐步深入的发展过程,通过对氧化还原反应的特征和本质的分析,学习由表及里以及逻辑推理的抽象思维方法。
人教版化学《必修1》第二章化学物质及其变化第三节氧化还原反应(第一课时)【课标要求】普通高中化学课程标准(2017年版)对氧化还原反应知识提出了以下要求:认识有化合价变化的反应是氧化还原反应,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。
为了在完成知识教学的基础上发展学生的核心素养,本课题需将氧化还原反应的本质作为探究活动,将实验探究、微观分析、认知模型结合起来进行教学。
【内容分析】“氧化还原反应”贯穿整个中学化学,是高中化学中基础且典型的概念原理类知识。
在初中阶段,学生初步接触“氧化反应”和“还原反应”;高中初始阶段便在必修一第二章向学生介绍氧化还原的本质,从化合价的角度判断氧化还原反应,从电子转移本质上认识氧化还原反应。
“氧化还原反应”作为基础性知识应用范围广,且对后续知识(如电化学、元素化合物)的学习起到铺垫作用。
学好“氧化还原反应”能够帮助学生从化合价角度预测物质性质,发展学生的宏观变化、微观认识、符号表示三重表征的化学学习思维。
除此之外,此时正是高一新生树立信心的重要阶段,打好基础可以帮助学生提升自我期待,培养对化学学习的兴趣。
【教学重点】第一课课时的教学重点是:形成认识化学反应的微观视角,了解氧化还原反应本质的认识过程,建构氧化还原反应的认知模型。
一、教学与评价目标1.教学目标(1)通过实验探究日常中存在的氧化还原现象。
(2)通过氧化还原反应本质的探究过程,初步建立氧化还原反应的认识模型。
(3)通过设计汽车尾气综合治理方案的活动,感受氧化还原反应的价值,初步形成绿色应用的意识,增强社会责任感。
2.评价目标(1)通过对食品脱氧剂作用的探究实验设计方案的交流与点评,诊断并发展学生的实验探究水平。
(2)通过对具体氧化还原反应的判断和分析,诊断并发展学生对氧化还原反应本质的认识阶段(物质水平、元素水平、微粒水平)和认识思路的结构化水平(视角水平、内涵水平)。
(3)通过对汽车尾气绿色化处理方案的讨论与点评,诊断并发展学生对化学价值的认识水平(学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角)。
高中化学必修一《氧化还原反应》优秀说课稿一、说教材《氧化还原反应》是高中化学必修一第二章《化学物质及其变化》中的第三节。
因为在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。
在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识,凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。
只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念,才能使他们理解这些反应的实质。
学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。
这部分内容既复习了初中的基本类型反应及氧化反应、还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,又还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。
氧化还原反应像原子结构、元素周期律等内容一样,历来是进行辩证唯物主义教育的好教材。
氧化和还原是一对典型的矛盾,它们既对立,又统一,既是相反的,又是相互依存的,有氧化反应发生必然有还原反应发生,它们绝对不可能孤立存在,而是统一在氧化还原反应中。
化学中的对立统一现象到处可见,通过认真引导,就可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现。
反过来,这又会帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识,对学生形成科学的世界观有着举足轻重的作用和意义。
二、说学情学生在初中阶段已经学习过不同种类的化学反应,学习过大量的化学反应,知道化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等反应类型。
但是没有形成氧化还原反应的概念,无法分析比如一氧化碳和氧化铁的反应类。
初三化学教材对氧化还原反应的知识介绍比较简单,即“物质跟氧发生的反应属于氧化反应,生成物是氧化剂。
氧气是一种常见的氧化剂。
”和“含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。
”对于氧化还原反应的知识不够全面、不够本质。
三、说教学目标【知识与技能目标】(1) 了解氧化还原反应、元素化合价的变化、原子之间的电子转移三者之间的关系,从本质上认识氧化还原反应。
(2) 了解氧化剂、还原剂;氧化性、还原性;被氧化、被还原;氧化反应、还原反应;氧化产物、还原产物五对概念:【过程与方法目标】(1) 通过氧化还原反应概念的演变,由表及里培养思维的深刻性、由此及彼培养思维的逻辑性,学会用发展的眼光、科学的态度、勇于探索的品质学习化学。
第三节氧化还原反应知识点一、氧化还原反应【思考与交流】请列举几个氧化反应和还原反应的实例,讨论并交流这类反应的分类标准。
【答案】①3Fe + 2O2点燃Fe3O4;②S + O2点燃SO2;③2H2 + O2点燃2H2O ;④C+2CuO 高温2Cu + CO2↑。
这类反应的4类标准为得氧为氧化反应,失氧为还原反应。
【思考与交流】氧化反应和还原反应为什么一定是同时发生的?【答案】以H2 + CuO △Cu+ H2O为例,既有CuO失去氧发生还原反应,又有H2得到氧发生氧化反应。
因此氧化反应与还原反应是同时进行的。
全面认识氧化还原反应(1)从得、失氧的角度认识氧化还原反应初中根据反应中物质是否得到氧或失去氧,将化学反应分为氧化反应和还原反应。
反应类型得氧失氧的情况举例氧化反应物质得到氧的反应还原反应物质失去氧的反应氧化反应和还原反应是同时发生的,我们把这样的反应称为氧化还原反应。
【特别提醒】氧化反应和还原反应一定是同时发生的。
因为任何化学反应都遵循质量守恒定律,即原子个数守恒,有物质得到氧,就必然有物质失去氧,所以在同一个反应中,既有氧化反应,又有还原反应。
(2)从化合价升、降的角度认识氧化还原反应在氧化还原反应中,某些元素的化合价在反应前后发生了变化。
如在一氧化碳还原氧化铜的反应中碳元素化合价升高,发生氧化反应;铜元素化合价降低,发生还原反应。
由此可知,元素化合价升高的反应是氧化反应;元素化合价降低的反应是还原反应。
在上述反应中,铁元素化合价升高,发生氧化反应;铜元素化合价降低,发生还原反应。
此反应中并没有氧的得失,但也属于氧化还原反应。
【总结】①凡是有元素化合价升降的化学反应,都是氧化还原反应。
氧化还原反应不一定有氧得失。
②若无元素化合价升降,就是非氧化还原反应。
【注意】①在氧化还原反应中,并不是所有的元素化合价都发生改变,故不一定所有的元素都发生氧化还原反应。
②并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第三节 氧化还原反应(第2课时 氧化剂和还原剂)【明确学习目标】1、理解氧化剂和还原剂的概念并能加以判断,知道中学化学中常见的氧化剂和还原剂;2、进一步理解氧化还原反应、元素化合价的变化、原子之间的电子转移三者之间的关系,学会利用“线桥法”分析氧化还原反应。
(学习重点)3、了解5组概念的判断:氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应、被氧化与被还原、氧化性和还原性、氧化产物和还原产物。
【预学能掌握的内容】二、氧化剂和还原剂1、概念:(1)氧化剂:是指 电子(或电子对 )的物质,具有 性,在反应中元素化合价 ,本身被 ,发生 反应。
(2)还原剂:是指 电子(或电子对 )的物质,具有 性,在反应中元素化合价 ,本身被 ,发生 反应。
2、中学化学中,常用作氧化剂的物质有 ;常用作还原剂的物质有 。
3、氧化还原反应中概念之间的关系:化合价 , 电子,发生 反应化合价 , 电子,发生 反应氧化剂 + 还原剂还原产物 + 氧化产物4、(1)在反应H2+Cl2=2HCl中,元素化合价升高,被(填“氧化”或“还原”,下同),发生反应;元素化合价降低,被(填“氧化”或“还原”,下同),发生反应。
(2)在反应CuO+CO Cu+CO2中,氧化剂为,氧化产物为,发生还原反应,具有还原性。
【预学中的疑难问题】二、氧化剂和还原剂〖交流展示〗小组交流课前预习收获与疑惑,并积极展示。
〖合作探究1〗指出下列反应中的氧化剂、还原剂,氧化产物、还原产物。
①CuSO4+ Fe =2Cu + FeSO4②Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+2H2O③2KClO32KCl+3O2↑④Cl2 + H2点燃2HCl⑤2H2S + SO2=2H2O + 3S⑥Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O〖合作探究2〗(1)分析交流课本P37最后2行所例举的常用作氧化剂的物质和常用作还原剂的物质中主要元素化合价,你有没有发现这些元素化合价分别有什么特点?(2)试从化合价角度分析下列粒子性质:在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S2-、Cl-等粒子中只有氧化性的是_______________,只有还原性的是_______________,兼有的是_______________。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)氧化还原反应相关计算题型一 结合氧化还原反应基本概念求比例【典例精析】1.对于反应:2H 2S +SO 2===3S ↓+2H 2O ;氧化剂 ;还原剂 ; 氧化产物 ;还原产物 ;其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
2.下列反应是实验室制取氯气的反应:MnO 2+4HCl=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,则该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为( )A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶4 答案 B【巩固练习】1.在NO 2被水吸收的反应中:3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ,发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量比为( )A .3∶1B .1∶3C .1∶2D .2∶1 答案 C2.实验室可用如下方法制取氯气:2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,则该反应中被氧化的HCl 与未被氧化的HCl 的物质的量之比为( )A .5∶8B .8∶5C .5∶3D .3∶53.在KClO 3+6HCl=KCl+3Cl 2↑+3H 2O 的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为( )A .6∶1B .1∶6C .1∶5D .5∶1【能力提升】1.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH 4NO 3=====△2HNO 3+4N 2↑+9H 2O ,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )A .5∶4B .5∶3C .1∶1D .3∶52.一未完成的离子方程式________+XO -3+6H +===3X 2+3H 2O ,据此判断,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 ( )A .1∶1B .3∶1C .5∶1D .7∶1 答案 C题型二 利用关系式法进行相关的计算【典例精析】1.实验室制氢气的反应为Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑。
反应中,如果生成标准状态下氢气的体积为11.2L ,则参加反应的Zn 的物质的量为______ _ _ _ _ __mol ;转移电子的物质的量为___ __ _ _______ mol 。
第二章第三节氧化还原反应一、选择题(只有1个正确答案;共6小题,每小题3分,共18分。
)1.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是()A.是否有元素的电子转移B.是否有元素的化合价的变化C.是否有氧元素的参加D.是否有原子的重新组合2.下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是()A.化合反应一定是氧化还原反应B.分解反应一定不是氧化还原反应C.置换反应一定是氧化还原反应D.复分解反应不一定是氧化还原反应3.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是()A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制Cl2(见P3-20) C.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO24.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaClB.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D.CaO+H2O===Ca (OH)25.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。
下列生产、生活中的事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6.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是()A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4二、选择题(有1-2个答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。
共10小题,每小题4分,计40分。
)7.下列说法中,能够判断一个反应是否是氧化还原反应的是()A.反应前后,元素是否有电子转移 B.反应前后,元素是否有化合价变化C.反应前后,是否有氧元素参加 D.反应前后,是否有氢元素参加8.对溶液中的离子反应存在下列几种说法,其中正确的是()A.不可能是氧化还原反应B.只能是复分解反应C.可能是置换反应 D.可能是化合反应9.下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B.Ca2+、HCO3-、C1-、K+C.MnO4-、K+、I-、H+ D.H+、Cl-、Na+、CO32-10.属于氧化还原反应的离子方程式的是()A.CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O B.2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl-C.HCO3-+H+=CO2↑+H2O D.2Na+2H2O =2Na++2OH-+H2↑11.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是()A.C→CO2B.CO2→CO C.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO412.氧化还原反应发生在同种元素之间的是()A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B.2H2S+SO2=3S+2H2OC.H2+CuO=Cu +H2O D.2H2O 2H2↑+O2↑13.下列反应中氯元素被氧化的是()A.5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 B.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OC.MnO2+4HCl=MnCl2+2H2O+Cl2↑ D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑14.下列反应中,电子转移发生在同种元素之间的是()A.2H2S+SO2=3S+2H2O B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C.2KClO32KCl+3O2↑D.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O15.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是()A.既不是氧化剂也不是还原剂B.是氧化剂C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂16.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为:5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5三、填空题(计42分)17.(11分)在氧化还原反应中,氧化剂______电子,发生的反应是_________反应;还原剂________电子,发生的反应是__________反应。
氧化还原反应一、教学目标1、知识与技能理解氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。
能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
配平氧化还原反应方程式。
掌握氧化还原反应有关计算。
2、过程与方法引导学生自主复习、独立思考,学会分析、解决问题。
在复习过程中,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并用比较、分类、归纳、概括的方法对信息进行加工。
3、情感态度与价值观重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的意识和能力,养成实事求是、勇于创新、积极实践的科学态度。
二、教学重难点重点:氧化还原反应规律的应用难点:信息型氧化还原反应方程式的书写及配平三、教学方法和手段自主复习、合作探究、多媒体辅助,演绎推理法。
四、教学过程【专题引入,师生交流】(2015·高考海南卷)化学与生活密切相关。
下列应用中利用了物质氧化性的是()A.明矾净化水B.纯碱去油污C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物【提问讲解】:明矾净化水是利用Al3+水解生成Al(OH)3胶体,纯碱去油污是利用Na2CO3水解而使溶液显碱性;食醋除水垢是复分解反应,故A、B、C三项均属于非氧化还原反应;漂白粉漂白织物是利用HClO的强氧化性。
(2015·湖北黄冈高三模拟)根据表中信息,判断下列叙序号氧化剂还原剂其他反应物产物产物①Cl2FeBr2Cl-②KClO3浓盐酸Cl2B.反应①中,当只有少量Cl2时,反应可表示为Cl2+Fe2+===Fe3++2Cl-C.反应②中KClO3被氧化,HCl被还原D.若反应②的另一种产物是KCl,则反应过程中1 mol KClO3得到6 mol e-【教师讲解】:解决本题需注意以下两点:(1)FeBr2与Cl2的相对量不同,发生反应不同;(2)分析KClO3与浓HCl的反应时,严格遵循“价态归中互不交叉”规律。
Cl2与FeBr2反应,Cl2少量时,只氧化Fe2+;足量时,可氧化Fe2+和Br-,A正确;Cl2+Fe2+===Fe3++2Cl-不符合电荷守恒、得失电子守恒,正确的应为Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,B错误;KClO3中氯元素的化合价为+5,HCl中氯元素的化合价为-1,反应中KClO3被还原,HCl被氧化,C错误;②组反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)===KCl +3Cl2↑+3H2O,氧化产物和还原产物均为Cl2,电子转移数目为5e-,D错误。
考点氧化还原反应规律及应用【学生自主学习,小组提问】1.理清知识线索【学生思考,归纳方法】2.抓住三个规律(1)电子守恒规律氧化还原反应计算的关键是根据氧化还原反应的实质——得失电子守恒,列出守恒关系求解,即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)性质强弱规律物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关,可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度),以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断;还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。
(3)价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应,高价态的元素化合价降低,低价态的元素化合价升高,但升高与降低的化合价不能交叉。
例如:KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物均为Cl2。
【课堂练习,变式训练】一、氧化还原反应的概念及应用1.(氧化还原反应综合应用类)[2014·高考全国卷Ⅰ,T27-(2)(3)]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
(2)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
【小组讨论,讲解】[破题关键]化合物中正负化合价代数和等于0,H元素为+1价,O元素为-2价,从而计算H3PO2中P元素为+1价;氧化还原反应中,由电子守恒规律知氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,可以计算出H3PO2中P元素升高到的价态。
解析:(1)①H3PO2中P元素化合价为+1。
②根据H3PO2与Ag+反应中两者物质的量之比为1∶4,4 mol Ag+在反应中得到4 mol e-,1 mol H3PO2则失去4 mol e-,所以P元素将显+5价,产物为H3PO4,即氧化产物为H3PO4。
(2)依据氧化还原反应方程式配平原则,得6H2O+2P4+3Ba(OH)2===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
答案:(1)①+1②H3PO4(2)6H2O+2P4+3Ba(OH)2===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2[互动拓展](1)写出上题(1)②中化学镀银的离子方程式。
(2)比较H3PO2与Ag的还原性、Ag+与H3PO4的氧化性的强弱。
(3)上题(2)中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少?答案:(1)H3PO2+4Ag++2H2O===H3PO4+4Ag↓+4H+(2)还原性:H3PO2>Ag,氧化性:Ag+>H3PO4。
(3)1∶32、(2015·江西南昌检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末,溶液褪色,其中发生反应的离子方程式为2MnO-4+16H++5Na2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O+10Na+。
下列判断正确的是()A.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂B.O2是还原产物,Mn2+是氧化产物C.通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液D.标准状况下,产生22.4 L O2时反应转移2 mol电子【提问讲解】:选D。
A项,NaO2中O的化合价由-1价升高到0价,只发生氧化2反应,作还原剂;B项,O2是氧化产物,Mn2+是还原产物;C项,KMnO4具有强氧化性,能氧化浓盐酸;D项,产生1 mol O2转移2 mol电子。
3.判断下列说法是否正确。
(1)(2015·高考全国卷Ⅰ,T10A)将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成,溶液呈血红色,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+。
()(2)(2014·高考山东卷)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Cl2+H2O===HCl+HClO,上述两反应均为水作还原剂的氧化还原反应。
()(3)Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。
()答案:(1)×(2)×(3)√4.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则下列判断正确的是()A.生成40.0 L N2(标准状况)B.有0.250 mol KNO3被氧化C.转移电子的物质的量为1.25 molD.被还原的N原子的物质的量为3.75 mol【小组讨论,讲解】:选C。
根据反应方程式可知,每当生成16 mol N,则氧化产物2比还原产物多14 mol,转移电子的物质的量为10 mol,被氧化的N原子的物质的量为30 mol,有2 mol KNO3被还原。
氧化产物比还原产物多1.75 mol,则生成2 mol N2,转移电子的物质的量为1.25 mol,被还原的N原子的物质的量为0.250 mol,因此C正确。
二、氧化还原反应规律及应用1.已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为a Fe2++b Br-+c Cl2―→d Fe3++e Br2+f Cl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是()A.24322 6 B.02101 2C.20120 2 D.22221 4【小组讨论,讲解】:选B。
在FeBr溶液中,Cl2先氧化Fe2+。
A项,Cl2过量;C2项,Cl2少量;D项,FeBr2和Cl2的物质的量相等。
2.有Fe2+、NO-3、Fe3+、NH+4、H+和H2O六种粒子,属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是()A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8B.该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C.每1 mol NO-3发生氧化反应,转移8 mol e-D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为Fe2+-e-===Fe3+【提问讲解】:选C。
酸性条件下NO-具有强氧化性,Fe3+也具有氧化性,但比NO-33的氧化性弱,故应是NO-3将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为8Fe2++NO-3+10H+===8Fe3++NH+4+3H2O,B项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8,A项正确;NO-3中氮的化合价为+5价,NH+4中氮的化合价为-3价,故NO-3发生了还原反应,C项不正确;原电池的负极发生氧化反应,D项正确。
3.纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。
完成反应的化学方程式:+24NaClO3+12H2SO4===ClO2↑+CO2↑+18H2O+________ 【提问讲解】:纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(CH12O6),生成物可利用元6素守恒推知,然后配平即可。
答案:1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4===24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12 Na2SO4【归纳总结】在氧化还原反应的复习中要把握一个实质:电子的转移;抓住两条主线:氧化剂→得电子→化合价降低→表现氧化性→被还原→对应还原产物,还原剂→失电子→化合价升高→表现还原性→被氧化→对应氧化产物;利用三个守恒:质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒;掌握四条规律:强弱规律、归中规律、先后规律、转化规律。