2017-2018学年高中化学第二章化学物质及其变化第三节氧化还原反应氧化剂和还原剂学案新人教版必修1

第二课时 氧化剂和还原剂[课标要求]1．认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。

2．了解常见的氧化剂、还原剂。

3．了解氧化还原反应的应用。

1．氧化剂和还原剂的概念(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2．常见的氧化剂和还原剂质，也可以是同一物质。

如在反应Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 中，Cl 2既是氧化剂，又是还原剂。

1.氧化剂是得到电子的物质，具有氧化性，被还原为还原产物。

2．还原剂是失去电子的物质，具有还原性，被氧化为氧化产物。

3．氧化剂得电子的能力越强，其氧化性越强，还原剂失电子的能力越强，其还原性越强。

4．在给定的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性>氧化产物，还原剂的还原性>还原产物。

氧化剂和还原剂3．氧化性和还原性(1)氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质。

(2)还原性：还原剂所表现出失电子的性质。

4．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系[特别提醒] 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．依据金属活动性顺序，你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗？提示：在金属活动性顺序中，Zn位于Fe之前，故Zn比Fe的还原性强。

2．已知还原性I－＞Fe2＋，判断反应：I2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2I－能否进行？提示：若反应I2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2I－能够发生，则还原性：Fe2＋＞I－，与题目中已知的还原性强弱相矛盾，故该反应不能进行。

物质氧化性、还原性强弱的判断方法1．根据氧化还原反应方程式判断氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。

2．根据元素的活动性顺序判断特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。

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。

反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强。

如：4HCl(浓)＋MnO 2=====△ MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑16HCl(浓)＋2KMnO 4===2KCl ＋2MnCl 2＋8H 2O ＋5Cl 2↑氧化性：KMnO 4>MnO 2。

判断还原剂还原性的原理与此类似。

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 ＋3Cl 2=====△ 2FeCl 3 Fe ＋S=====△FeS 氧化性：Cl 2>S 。

判断还原剂还原性的原理与此类似。

1．根据反应式：①2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2，②Br 2＋2Fe 2＋===2Br －＋2Fe 3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )A ．Br －、Fe 2＋、I －B ．I －、Fe 2＋、Br －C ．Br －、I －、Fe 2＋D ．Fe 2＋、I －、Br － 解析：选B 反应①中还原剂是I －，还原产物是Fe 2＋，故还原性：I －>Fe 2＋；反应②中还原剂是Fe 2＋，还原产物是Br －，故还原性：Fe 2＋>Br －，所以还原性从强到弱的顺序为I －>Fe 2＋>Br －。

2．已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl －＜Br －＜Fe 2＋＜I －＜SO 2，由此判断下列反应不能发生的是( )A ．2Fe 3＋＋SO 2＋2H 2O===SO 2－4＋4H ＋＋2Fe 2＋B ．2Br －＋SO 2－4＋4H ＋===SO 2＋Br 2＋2H 2OC ．2Fe 2＋＋2Br －＋2Cl 2===2Fe 3＋＋Br 2＋4Cl －D ．2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2解析：选B A 项中SO 2是还原剂，Fe 2＋是还原产物，故还原性：SO 2＞Fe 2＋，与已知一致，反应能够发生。

B 项中Br －是还原剂，SO 2是还原产物，故还原性：Br －＞SO 2，与已知相矛盾，反应不能发生。

C 项中Br －和Fe 2＋都是还原剂，Cl －是还原产物，故还原性：Br －＞Cl －、Fe 2＋＞Cl －，与已知一致，反应能够发生。

D 项中I －是还原剂，Fe 2＋是还原产物，故还原性：I －＞Fe 2＋，与已知一致，反应能够发生。

3．实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。

当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是______________，产生氯气在标准状况下的体积为________。

解析：反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，在参加反应的16 mol HCl中，被氧化即作还原剂的有10 mol (对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol)，只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2，故1 mol KMnO4参加反应，对应生成2.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为22.4 L·mol－1×2.5 mol＝56 L。

答案：(2)KMnO4HCl 5 mol 56 L氧化还原反应的规律及其应用氧化还原反应中，得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，反应前后电荷总数相等(离子反应)。

即有关系式：还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数化合价降低的总数＝化合价升高的总数应用：氧化还原反应方程式的配平和相关计算。

2．强弱规律还原性：还原剂>还原产物。

氧化性：氧化剂>氧化产物。

应用：物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。

3．先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先被氧化。

(2)同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先被还原。

应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。

4．价态归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应，元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”，如：(√)(×)1．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( ) A．Mg B．CuC．Ag D．H2解析：选 C 由金属活动性顺序可知，Cu2＋、Mg2＋、Ag＋、H＋的氧化性由强到弱的顺序为Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，故混合液与锌粉反应时，首先置换出Ag。

2．用0.1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－3mol的XO－4还原，则元素X在还原产物中的化合价是( )A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋4解析：选D 氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有0.1 mol·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－3mol×(7－x)，解得x＝4。

[方法技巧]用电子守恒法解题的一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。

(2)找准一个原子或一个离子得失电子数(注意化学式中的粒子个数)。

(3)根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。

[三级训练·节节过关]1．下列说法正确的是( )A．在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原剂B．在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原C．在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂D．在氧化还原反应中，还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性解析：选C 氧化剂、还原剂都是反应物，氧化剂经化学变化变成还原产物，A项错误；氧化剂得电子被还原，还原剂失电子被氧化，B项错误；氧化剂能把其他物质氧化，还原剂能把其他物质还原，C项正确；还原剂、还原产物都具有还原性，氧化剂、氧化产物都具有氧化性，但氧化产物也可能具有还原性，D项错误。

2．下列各组微粒中只有还原性的是( )A．F－、CO、Na B．Na、I－、ZnC．Fe3＋、SO2－4、NO－3D．Fe3＋、O2、H2O2解析：选B Na、Zn是金属单质只具有还原性，I－是碘元素最低价只有还原性。

3．氢化钙(CaH2)可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法不正确的是( )A．CaH2既是还原剂，又是氧化剂B．H2既是氧化产物，又是还原产物C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂D．氧化产物与还原产物质量比为1∶1解析：选A 在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，CaH2中的氢元素化合价是－1价，反应后变为H2中的0价，化合价升高，CaH2作还原剂；H2O中的氢元素化合价是＋1价，反应后变为H2中的0价，化合价降低，H2O作氧化剂，H2既是氧化产物，又是还原产物，在该反应中氧化产物与还原产物质量比为1∶1，选项A错误，其余选项正确。

4．已知反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI判断下列物质氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )A．I－>Fe2＋>Cl－>SO2B．Cl2>Fe3＋>I2>SO2C．Fe2＋>I－>Cl－>SO2D．Cl2>Fe3＋>SO2>I2解析：选 B 根据氧化还原反应中“前强后弱”规律可知氧化能力：①FeCl3>I2；②Cl2>FeCl3；③I2>SO2，综上所述氧化能力：Cl2>FeCl3>I2>SO2。

5．从下列各组反应对比中，判断哪种粒子的氧化性最强，哪种粒子的还原性最强。

(1)铁钉浸入CuSO4溶液后，表面会附有红色物质；铜丝浸入AgNO3溶液后，表面会附有银白色物质。