高中化学2.3第3课时氧化还原反应的应用教案鲁科版必修第一册

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第3课时氧化还原反应的应用

课程标准 核心素养

1. 能根据核心兀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：依据兀素的化合价推 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，研究物质的口 1 ___________ 或宣 ________ 。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。

2 •如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有口 三 ________ 的另一物质，通过实验检验

两者能否发生 __________ 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，

就需要寻找具有口 _________ 的另一物质，通过实验来验证预测是否正确。

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（H2Q）中氢元素的化合价为+ 1价，氧元素的化合价为口_6 ________ 价，根据元

素化合价分析，过氧化氢 （H2Q）既有 __________ 又有理 _________ 。

自我校对：

□氧化性 □还原性 □还原性 □氧化还原 □氧化性 □ — 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

酸性高锰酸钾溶液 1〜2 mL5%HQ溶液，然后滴加几滴 酸性高锰酸钾

溶液褪色 过氧化氢（H2Q）具

有还原性

取一干净试管，加入 1〜2 mL5%HQ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（H2Q）具

有氧化性

有关反应的离子方程式：

一 + 2+

5H2Q+ 2MnQ + 6H === 2Mn + 5Qf+ 8fO;

H2Q2 + 21 一 + 2H+ ===I2+ 2fQ - 2 -

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：

氧化性越弱，如氧化性： Sv SO。

(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KMnO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 FeCl 2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G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：

① 2Fe3+ + 21「===2FF + I 2

② B" + 2Fe2+===2Fei+ + 2Br「

③ Br2 + 21「===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－

－ － 2＋

C．Br－、I－、Fe2＋

2＋ － －

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：厂>Fe2+，②中还原性：Fe2+ >Br「，③中还原性：>Br「，故离子的还原性：I _>Fe2+>Br「。 Fe3+> Fe2+;价态越低, -3 -

3 .某学生做如下实验：第一步，在淀粉-KI 溶液中，滴入少量 NaCIO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N@SO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：CIO「> I2 > SO「

B. 蓝色消失的原因是 N&SO溶液具有漂白性

C. 淀粉-KI溶液变蓝是因为I 一被CIO_氧化为I 2, I 2使淀粉变蓝

D. 若将Na2SO溶液加入氯水中，氯水褪色

解析：选Bo B中蓝色消失的原因是 N&SO与丨2反应，消耗了碘，而不是 NaSO溶液具有 漂白性。

在实现物质转化与获得能量中的应用

1 •金属的冶炼方法有口 J _______ 、2 _________ 、宝 ________ 等。热还原法是以碳、口 4

_______ 等物质作为还原剂，在加热条件下将口 5. __________ 还原为金属单质。金属置换法是利

用 __________ ，以 _________ 为还原剂，将目标金属从其口 左 _________ 中还原出来。电解法则

是利用 __________ 提供电子，使金属元素的化合价口 耳 _________ ，从而获得金属单质。

2 •氧化还原反应不仅是人们口 11 ______ 的重要方式，也是人们口工 ________ 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。

自我校对：

□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 □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

C.化丹（PbsQ）为铅B.铁矿石炼铁

D.火药爆炸 -4 -

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P5O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. FeCb溶液可用于铜质印刷线路板的制作

C. NcfeC2用作呼吸面具的供氧剂

D. 实验室用 NH4CI和Ca(CH)2制备NH3

解析：选D。利用AI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===2Fe+ + Cu2+ ,属于氧化还 原反应；发生

2Na<2 + 2H2O===4NaCHC2f、2Na2Cb+ 2CQ===2NaCC+ C2,均属于氧化还原反应； 发生2NHCI +

Ca(OH)2====CaCl2 + 2NHf + 2"0,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：4HCI(浓)+ MnO====Cl2f+ MnCb+ 2fO;

离子方程式：□ ____________________________________________________________________ 。

反应中氧化剂是口 _________ ,还原剂是 __________ ,浓盐酸表现的性质是口 4 ________ 和宜

。

(2) 实验装置

装置 E 中盛放的试剂是世 ___________________________________ , 其作用是□_

________________________________________ ，反应的化学方程式是口亘

__________________________________________________________________________________ ?

该反应是氧化还原反应，氧化剂是口 2 _________ ，还原剂是口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，化学方程式是口 11

自我校对：

□ 4H++ 2CI「+ Mn O====Mn ++ Cl2? + 2H2O

□ MnO □浓HCI □酸性 □还原性 □氢氧化钠溶液

□吸收多余的氯气，防止污染空气 ^Cl2 + 2NaOH===NaO NaCIO+ H2O □Cl? 10CI2 - 5 -

□ 2KMnO）+ 16HCI（浓）===2KCI + 2MnCb+ 5Cb f + 8H0

1 ．根据下列反应，推断盐酸应当具有的性质是 ( )

① Zn+ 2HCI===Z nCb+ H2 f

② 2HCI + CuO===CuCH H20

△

③ MnO+ 4HCI(浓)=====MnCb+ CI2 f + 2fO

A. 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。①HCI中氢元素化合价由+ 1价降到0价，表现氧化性和酸性，② HCI中元 素化合价不变，只表现酸性，③ HCI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 4HCI(浓)+ Mn 0====€l2

f＋ MnCI2＋ 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： ⑴ 是 MnO 浓盐酸 4』+ 2CI — + Mn(0====CI 2 T + M6 + + 2H2O (2)除去氯气中 混有的

HCI 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： 2KMn耐16HCI(浓)===2KCI + 2MnCb+ 5CI2

f + 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 2.5 moI CI 2生成，则

该反应中电子转移的物质的量为 ___________ 。

解析：对于反应：2KMn(4^ 16HCI(浓)===2KCI + 2MnCI2 + 5CI2T + 8HO,反应中 Mn元素化 合价由KMnO中+ 7价降低为MnCb中+ 2价，KMnO是氧化剂，Mn元素被还原，发生还原反应 生成MnCI2,