高中化学第二章第三节氧化还原反应(第3课时)学案新人教版必修1
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氧化还原反应(第3课时)
【学习目标】
1. 掌握物质氧化性、还原性强弱的比较方法。
2. 掌握氧化还原反应的配平和简单计算的方法。
【学习过程】
1. 氧化还原反应的基本规律:
(1)守恒律:化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。
(2)价态规律:①元素的最高价态在反应中只能得电子而不能失电子,所以元素处于最高价态时只有氧化性而没有还原性,即只能做氧化剂,不能做还原剂。如:Fe3+、H+、Al3+、浓H2SO4中S(+6)、HNO3中的 N(+5)等。②元素的最低价态在反应中只能失去电子而不能得到电子,所以元素处于最低价态时只有还原性而没有氧化性,即只能做还原剂,不能做氧化剂。如:Fe、Cu、S2-、I-、Br-等。③元素的最高价态与它的最低价态之间的中间价态,在反应中既能失电子,本身被氧化,又能得电子,本身被还原,所以处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。它跟强氧化剂反应表现还原性,跟强还原剂反应表现氧化性。如:S、S(+4)、Fe2+、NO等。
(3)不交叉规律:同一反应中同种元素不同价态的原子间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠拢,不能交叉。
(4)转化规律:氧化还原反应中,同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉,例如:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+ 3H2O反应中, KClO3中+5的氯元素不会转化为KCl中-1价的氯元素。再如:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O。同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应,例如浓硫酸与二氧化硫不会发生反应。
(5)强弱规律:较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
(6)难易规律:越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失电子;一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的优先发生反应。
2.氧化性、还原性强弱的判断方法:
(1)根据元素的化合价:物质中元素具有最高价态,该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价态,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越强。
(2)根据氧化还原反应方程式:在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;
还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
(3)根据金属活动性顺序表:在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,其还原性
就越强;金属的位置越靠后,其阳离子的氧化性就越强。
(4)根据反应的难易程度:氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),
则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。
(5)其它条件:一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原
性就越强,反之则越弱。
温馨提示:① 氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。
② 同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
3.氧化还原反应方程式的配平
(1)配平原则:氧化剂化合价降低总数与还原剂升高总数相等(得失电子守恒);反
应前后各元素原子个数相等(质量守恒);对于离子反应需电荷守恒(电荷守恒)。
(2)配平步骤:
①标出反应前后变价元素的化合价:
②列出元素化合价升高和降低的数值:
③求出最小公倍数,使化合价升高和降低总价数相等:
“□”中数即为参加氧化还原反应的物质的系数,这样涉及氧化还原反应的物质已配平
(不一定是最后系数)。
化合价未变,—
36molNO ,其中有 2)33molCu(NO 用观察法配平其他物质的系数:因生成④改为”—“。最后将4的系数为O ”2“H 守恒可知“H”,再根据8=6+2的系数应为 3HNO 故
“ =”:。
总结以上步骤可得配平口诀:“标价态,列变化,求总数,配系数,产物跟,氧还平,........................
观察法,最后定.......
”。
4. 氧化还原反应有关计算:
(1)求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂
失电子总数,列出守恒关系式求解。
(2)已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比,计算确定产物。计算公式如
下:氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变化元素的个
数×化合价的变化值。
【当堂检测】
1. 根据反应:O 2+2H 2S===2S↓+2H 2O ,Na 2S +I 2===2NaI +S↓,4NaI +O 2+2H 2SO 4===2I 2+2Na 2SO 4+2H 2O ,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是 ( )
A .O 2>I 2>S
B .H 2S>NaI>H 2O
C .S>I 2>O 2
D .H 2O>NaI>H 2S
2. 下列反应是实验室制取Cl 2的反应:MnO 2+4HCl(浓)
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,氧化剂和
还原剂物质的量之比是( )
A .1∶1
B .1∶2
C .1∶3
D .1∶4
3. 有下列三个氧化还原反应:①2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl +I 2;②2FeCl 2+Cl 2=== 2FeCl 3;③2KMnO 4+16HCl===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O 。若某溶液中有Fe 2+、I -、Cl -共存,要除去I -而不使Fe 2+和Cl -的量减少,可加入的试剂是( )
A .Cl 2
B .KMnO 4
C .FeCl 3
D .HCl
4. 硫代硫酸钠可作脱氯剂,已知2
5.0 mL0.100mol /L Na 2S 2O 3溶液恰好把224mL (标准状况下)Cl 2完全转化为Cl -离子,则S 2O 32-将转化成( )
A .S 2-
B .S
C .SO 32-
D .SO 42-
+32FeCl 、C 3=2FeCl ==2Cl +22FeCl 、B 2I +=2KCl ==2KI +2Cl 、A )已知下列反应:1( 5.,还原剂与氧化剂的物质的量之比B ,对于反应2HI +=S ==2I +S 2H 、D 2I +2HCl +2=2FeCl ==2HI ;根据上
________生成时,转移电子数目为+2Fe 的0.1 mol ,当有C ;对于反应________ 为。
________ 四种物质的氧化性强弱顺序为S 2H 、+3Fe 、2I 、2Cl 述四个反应可判断出 (2)某反应体系中的物质有:NaOH 、Au 2O 3、Na 2S 4O 6、Na 2S 2O 3、Au 2O 、H 2O ,请将Au 2O 3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,反应中,被还原的元素是_____,还原剂是_________,标出电子转移的方向和数目。