高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第1課時(shí)　氧化還原反應(yīng)　氧化劑和還原劑 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 　　1.從不同的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)；了解氧化還原反應(yīng)的特征與本質(zhì)； 2．掌握氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念； 3．了解常見的氧化劑和還原劑 　　1.掌握用化合價(jià)升降的觀點(diǎn)及電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來理解氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念； 2．理解氧化劑和還原劑的含義，能夠運(yùn)用氧化還原反應(yīng)理論探究物質(zhì)的氧化性、還原性的強(qiáng)弱 一、 氧化還原反應(yīng) 2．氧化還原反應(yīng)的特征是有______________。 3．氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)中有__________。 預(yù) 習(xí) 交 流 1．如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)？ 2．請你利用兩種方法來表示鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移和元素化合價(jià)的升降情況。 二、氧化劑和還原劑 1．氧化劑：所含的某種元素的化合價(jià)____的反應(yīng)物，氧化劑表現(xiàn)____性。 2．還原劑：所含的某種元素的化合價(jià)____的反應(yīng)物，還原劑表現(xiàn)____性。 3．常見的氧化劑和還原劑 （1）常見的氧化劑 ①活潑的非金屬單質(zhì)，如______、______等。 ②含有較高價(jià)態(tài)元素的含氧酸，如______、____等。 ③含有較高價(jià)態(tài)元素的鹽，如________、______、__________等。 （2）常見的還原劑 ①活潑的金屬單質(zhì)，如____、____、____等。 ②某些非金屬單質(zhì)，如____、____等。 ③含有較低價(jià)態(tài)元素的氧化物和鹽，如________________________________等。 預(yù) 習(xí) 交 流 1．非金屬單質(zhì)只能作氧化劑，金屬單質(zhì)只能作還原劑嗎？ 2．物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中得電子多的氧化性就強(qiáng)，失電子多的還原性就強(qiáng)，這種說法是否正確？ 答案：一、1.發(fā)生變化　升高　降低　未發(fā)生變化 2．元素化合價(jià)的變化 3．電子的轉(zhuǎn)移 預(yù)習(xí)交流： 1．答案：根據(jù)氧化還原反應(yīng)的定義，判斷一個(gè)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，只要看反應(yīng)前后有無元素化合價(jià)的變化即可，元素化合價(jià)有變化的化學(xué)反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，元素化合價(jià)無變化的化學(xué)反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。 2．答案：（1）雙線橋法： （2）單線橋法： 二、1.降低　氧化 2．升高　還原 3．（1）氧氣　氯氣　硝酸　濃硫酸　高錳酸鉀　氯酸鉀　氯化鐵 （2）Na　Mg　Al　H2　C　CO、SO2、KI、Na2SO3、FeSO4 預(yù)習(xí)交流： 1．答案：金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只能失去電子而不能得到電子，故只作還原劑；而非金屬單質(zhì)則既可以得到電子又可以失去電子，故既可作氧化劑，又可作還原劑。如H2、C是常見的還原劑；O2、Cl2是常見的氧化劑；在3S＋6NaOH△,2Na2S＋Na2SO3＋3H2O的反應(yīng)中S既作氧化劑又作還原劑。 2．答案：不正確。物質(zhì)氧化性（或還原性）的強(qiáng)弱決定于得（或失）電子的難易程度，與其得（或失）電子的多少無關(guān)。 在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時(shí)加以關(guān)注？請?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！ 我的學(xué)困點(diǎn) 我的學(xué)疑點(diǎn) 1．氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 反應(yīng)的離子方程式 ________________________ ____________ 電流表的指針__________，一段時(shí)間后，鋅片________，銅片________，溶液的藍(lán)色______ ____________ （1）Zn和CuSO4溶液的反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？ （2）在Zn和CuSO4的反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移與化合價(jià)升降的關(guān)系如何？你能從該實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ （3）如何從得失電子的角度去認(rèn)識氧化還原反應(yīng)？ 2．元素化合價(jià)與物質(zhì)氧化性、還原性的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （1）向KI溶液中滴加酸 性KMnO4溶液： ____色KI溶液變成______色 （2）向上述溶液中滴加淀 粉溶液： 溶液變成____色 （1）在上述實(shí)驗(yàn)中，KMnO4和KI分別體現(xiàn)了什么性質(zhì)？你能從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ （2）從化合價(jià)的角度分析H2SO4、SO2、H2S在氧化還原反應(yīng)中可以表現(xiàn)什么性質(zhì)？ （1）在化合物中，元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)一定表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，你認(rèn)為這一說法正確嗎？ （2）從化合價(jià)的角度分析HCl的性質(zhì)。 氧化還原反應(yīng)中的價(jià)態(tài)規(guī)律： （1）化合物中的某元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)：一般作氧化劑，表現(xiàn)氧化性； （2）化合物中的某元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)：一般作還原劑，表現(xiàn)還原性； （3）化合物中的某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)：既可以表現(xiàn)氧化性又可以表現(xiàn)還原性。 3．氧化性、還原性的強(qiáng)弱比較 為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn)）。 實(shí)驗(yàn)過程： Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。 Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。 Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)，關(guān)閉活塞a。 Ⅳ.…… （1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4＋16HCl（濃）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，則氧化性KMnO4________Cl2（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________。 （3）B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。 （4）為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 （5）浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是________________________________________。 根據(jù)下列化學(xué)方程式： ①2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ ④Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 可推斷MnO、Fe2＋、Cu2＋、Fe3＋、Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______。 A．MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ B．Fe3＋＞MnO＞Cl2＞Cu2＋＞Fe2＋ C．Cl2＞MnO＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ D．Cu2＋＞Cl2＞MnO＞Fe3＋＞Fe2＋ 判斷物質(zhì)的氧化性、還原性相對強(qiáng)弱的依據(jù)： （1）根據(jù)金屬活動性順序進(jìn)行判斷。 （2）根據(jù)非金屬活動性順序進(jìn)行判斷。 （3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷。 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。 答案：活動與探究1：答案：鋅的表面生成一層紅色固體，溶液藍(lán)色變淺　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu　發(fā)生偏轉(zhuǎn)　逐漸減小　逐漸變粗　逐漸變淺　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 思考與交流： 答案：（1）在該反應(yīng)中，Zn的化合價(jià)由0升高到＋2，CuSO4中Cu的化合價(jià)由＋2降低到0，元素化合價(jià)發(fā)生了變化，所以該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 （2）當(dāng)Zn和CuSO4反應(yīng)時(shí)，1個(gè)Zn原子失去2個(gè)電子，Zn元素的化合價(jià)由0升高到＋2；CuSO4溶液中的1個(gè)Cu2＋得到2個(gè)電子，Cu元素的化合價(jià)由＋2降低到0。通過該實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：裝置中既發(fā)生了Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu的氧化還原反應(yīng)，又有電子的轉(zhuǎn)移，這說明Zn和CuSO4的氧化還原反應(yīng)是通過電子轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)的，即電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 （3）凡是有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 ①氧化反應(yīng)：失去電子的化學(xué)反應(yīng)； ②還原反應(yīng)：得到電子的化學(xué)反應(yīng)。 活動與探究2：答案：無　棕黃　藍(lán) （1）在上述實(shí)驗(yàn)中，KI中I元素的化合價(jià)由－1升高到0，發(fā)生氧化反應(yīng)，體現(xiàn)KI的還原性；KMnO4中Mn元素的化合價(jià)由＋7降低到＋2，發(fā)生還原反應(yīng)，體現(xiàn)KMnO4的氧化性。 物質(zhì)所含元素的化合價(jià)處于最高價(jià)態(tài)時(shí)表現(xiàn)氧化性；處于最低價(jià)態(tài)時(shí)表現(xiàn)還原性；處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性。 （2）從化合價(jià)的角度分析H2SO4中S元素的化合價(jià)為＋6，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)只能降低，從而表現(xiàn)氧化性；SO2中S元素的化合價(jià)為＋4，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)化合價(jià)可以升高，也可以降低，故既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性；H2S中S元素的化合價(jià)為－2，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)只能升高，從而表現(xiàn)還原性。 思考與交流： （1）答案：元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)可以表現(xiàn)氧化性，但不一定表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，如Na2CO3、H3PO4中C、P元素都是最高價(jià)態(tài)，但二者的氧化性不強(qiáng)。 （2）答案：HCl中H元素的化合價(jià)為＋1，處于最高價(jià)態(tài)，所以HCl可以表現(xiàn)氧化性；Cl元素的化合價(jià)為－1，處于最低價(jià)態(tài)，所以HCl可以表現(xiàn)還原性。 活動與探究3：答案：（1）＞　（2）淀粉KI試紙變藍(lán) （3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ （4）打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色 （5）吸收氯氣，防止污染空氣 解析：本題既考查氧化還原反應(yīng)的知識又考查了對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析。 （1）根據(jù)“強(qiáng)氧化劑＋強(qiáng)還原劑―→弱氧化產(chǎn)物＋弱還原產(chǎn)物”可以判斷KMnO4的氧化性大于Cl2的氧化性。（2）氯氣遇濕潤的淀粉KI試紙時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，產(chǎn)生的I2遇淀粉變藍(lán)，可以證明氯氣的氧化性強(qiáng)于碘。（3）B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。（4）C中NaBr與氯氣反應(yīng)生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2KI===I2＋2KBr，靜置后D中溶液分層，下層為碘的四氯化碳溶液，顯紫紅色，可以說明溴的氧化性強(qiáng)于碘。（5）氯氣是一種污染環(huán)境的有毒氣體，不能直接排放到大氣中，所以要用NaOH溶液吸收。 遷移與應(yīng)用：A　解析：在氧化還原反應(yīng)中，存在如下規(guī)律：氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。根據(jù)上述規(guī)律，分別找出以上四個(gè)反應(yīng)的氧化劑、氧化產(chǎn)物，就可進(jìn)行比較。 1．下列敘述正確的是（　　）。 A．化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) B．氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是化合價(jià)發(fā)生變化 C．還原劑就是反應(yīng)中被還原的物質(zhì) D．氧化劑是所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì) 2．下列物質(zhì)中，按只有氧化性，只有還原性，既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是（　?。? A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O 3．（1）已知反應(yīng)：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2；②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI 下列物質(zhì)的還原能力按由強(qiáng)到弱的順序排列正確的是（　?。?。 A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2 B．Cl－＞Fe2＋＞SO2＞I－ C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2 D．SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－ （2）已知X2、Y2、Z2、W2四種物質(zhì)的氧化能力：W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化還原反應(yīng)能發(fā)生的是（　?。?。 A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2 B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2 C．2NaY＋W2===2NaW＋Y2 D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2 4．在Fe2O3＋3CO高溫,2Fe＋3CO2的反應(yīng)中， （1）氧化劑________，還原劑________；（2）氧化產(chǎn)物________，還原產(chǎn)物________； （3）被氧化元素________，被還原元素________；（4）生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移電子________mol。 5．分析下列反應(yīng)方程式，按要求回答問題： A．HgS＋O2===Hg＋SO2 B．2KClO3△,2KCl＋3O2↑ C．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O D．2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2 E．MnO2＋4HCl（濃）△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O F．KClO3＋6HCl（濃）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 按下列要求把上述化學(xué)反應(yīng)方程式的序號填入相應(yīng)的括號中。 （1）同一種物質(zhì)里，一種元素氧化另一種元素（　?。? （2）同一種物質(zhì)里，同種元素間發(fā)生氧化還原反應(yīng)（　　） （3）不同物質(zhì)間，同種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)（　　） （4）發(fā)生在不同物質(zhì)間，只部分被氧化或只部分被還原的反應(yīng)（　　） （5）多種物質(zhì)間，一種元素氧化兩種元素（　?。? （6）多種物質(zhì)間，一種元素還原兩種元素（　　） 答案：1．D　解析：有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，A不正確；氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，B不正確；還原劑是反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)，C不正確。 2．A　解析：B中Cl2既有氧化性，又有還原性；C中的NO2中N元素的化合價(jià)是＋4，處于中間價(jià)態(tài)，既可表現(xiàn)氧化性，又可表現(xiàn)還原性；D中SO2、H2O都既有氧化性又有還原性。 3．答案：（1）D?。?）BC 解析：根據(jù)反應(yīng)方程式“前”大于“后”，可以判斷還原能力的強(qiáng)弱。由反應(yīng)①可知：I－＞Fe2＋，反應(yīng)②可知：Fe2＋＞Cl－，反應(yīng)③可知：SO2＞I－。綜合可得物質(zhì)的還原能力：SO2＞I－＞Fe2＋＞Cl－。四種物質(zhì)的氧化能力：W2＞Z2＞X2＞Y2，氧化能力強(qiáng)的單質(zhì)可以氧化其后的陰離子成單質(zhì)，即W2＋2Z－===2W－＋Z2能實(shí)現(xiàn)。以此判斷W2可氧化Y－，Z2可氧化X－，所以B、C為正確選項(xiàng)。 4．答案：（1）Fe2O3　CO?。?）CO2　Fe?。?）C　Fe?。?）3 解析：（1）物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑；（2）發(fā)生氧化反應(yīng)所得到的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，發(fā)生還原反應(yīng)所得到的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物；（3）化合價(jià)升高的元素是被氧化的元素，化合價(jià)降低的元素是被還原的元素。 5．答案：（1）B?。?）C?。?）F?。?）E　（5）D?。?）A 解析：根據(jù)化合價(jià)的變化去判斷：化合價(jià)升高被氧化，化合價(jià)降低被還原。 提示：用最精煉的語言把你當(dāng)堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來并進(jìn)行識記。 知識精華 技能要領(lǐng)