資源簡介

(共42張PPT)
第3課時　氧化還原反應的規律及其應用
　
第一章　第三節　氧化還原反應
1. 能根據價態規律預測物質的性質及產物。　
2. 能利用氧化性、還原性的強弱判斷物質發生反應的先后及發生反
應的可能性。
3. 利用電子守恒規律進行簡單的計算。
學習目標
任務一　價態規律及其應用
新知構建
1．歸中規律
(1)內容：同種元素不同價態之間發生氧化還原反應時，高價態＋低價態→____________，即“只靠攏，不交叉”“就近變價”。
(2)圖示表達如下：
(3)應用：同種元素的物質間發生氧化還原反應時，氧化產物、還原產物的判斷，電子轉移總數的計算。
中間價態
2．歧化規律
(1)內容：歧化反應時，某元素的中間價態→高價態＋低價態。
(2)應用：判斷反應物和生成物中同種元素價態的高低，計算電子轉移的數目。
典題應用
1．指出下列歸中反應中的氧化產物和還原產物，用雙線橋法標出電子轉移的方向和數目。
(1)H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2↑＋2H2O
(2)KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
答案：S是氧化產物，SO2是還原產物
答案：Cl2既是氧化產物又是還原產物
2．已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7 等多種常見化合價，氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發生如下反應：
(1)Cl2＋KOH→KX＋KY＋H2O(未配平)；
(2)KX→KY＋KZ(氯元素歧化反應，未配平)。
KX、KY、KZ 均是含氯元素的鉀鹽，Cl元素在①KX、②KY、③KZ 中的價態由高到低的順序是___________(填序號)。
③①②
返回
任務二　先后規律及其應用
新知構建
1．同一氧化劑與多種還原劑混合時，還原性強的先被氧化。例如，已知還原性：I－＞Fe2＋＞Br－，當把氯氣通入FeBr2溶液時，氯氣先氧化______；然后再氧化______。
2．(1)同一還原劑與多種氧化劑混合時，_____________的先被還原。例如，在含有Fe3＋、 Cu2＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性： Fe3＋＞Cu2＋，
所以鐵粉先與_______反應，然后再與________反應。
(2)應用：判斷物質的氧化性、還原性強弱或判斷反應的先后順序。
Fe2＋
Br－
氧化性強
Fe3＋
Cu2＋
典題應用
1．在含有 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先被置換出來的是
A．Mg B．Cu
C．Ag D．H2
√
2．已知還原性：SO2＞I－＞Fe2＋，下列離子反應不正確的是
√
返回
任務三　守恒規律及其應用
新知構建
1．守恒規律
氧化還原反應中，原子得失電子總數相等，元素化合價升降總數相等，即有關系式：還原劑失電子的總數＝氧化劑得電子的總數，元素化合價降低的總數＝元素化合價升高的總數。
應用：氧化還原反應方程式的配平，氧化還原反應的相關計算。
2．氧化還原反應的計算步驟
(1)找物質：找出反應過程中的氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。
(2)定得失：確定一個原子或離子得失電子的個數，變價元素的原子總數。
(3)列關系：根據氧化劑和還原劑得失電子總數守恒列出關系式。
交流研討
＋3
典題應用
√
H2O2恰好將XO 還原，反應中H2O2變成O2，O元素的化合價由－1價升高為0價，則X的化合價降低，設元素X在還原產物中的化合價為＋x，由得失電子守恒可知，2×(7－x)＝5×2×(1－0)，解得x＝2。
2．(1)在氧化還原反應：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化與被還原的硫原子數目之比是________。
(2)在一定條件下，PbO2與Cr3＋反應，產物是Cr2O 和 Pb2＋，則Cr3＋與PbO2反應的化學計量數之比為________。
1∶2
2∶3
返回
隨堂達標演練
√
1．已知在熱的堿性溶液中，NaClO發生如下反應：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同條件下NaClO2也能發生類似的反應，其最終產物是
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
NaClO中Cl元素發生了歧化反應，則NaClO2中的Cl元素也應該發生歧化反應，即Cl元素化合價既升高，又降低，A中Cl元素化合價只有降低，故A錯誤；C中生成的NaClO不穩定，會繼續反應生成NaCl、NaClO3，故C錯誤；D中Cl元素化合價只有升高，故D錯誤。
√
2．多種氧化劑和還原劑相遇時，存在“爭先恐后，強者優先”的現象。請預測，在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入適量Zn粉，首先被置換出來的是
A．Fe B．H2
C．Mg D．不能確定
離子方程式中，反應前后離子所帶電荷總數相等，即6－1＝8－n－1，解得n＝2，從而得出M2O 中M的化合價為＋6價，也可根據得失電子守恒計算。
√
4．已知氮元素有多種可變化合價，常見的有－3、＋2、＋3、＋4、＋5 價等。某同學寫出以下三個化學方程式(未配平)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
根據價態規律，判斷上述反應是否有可能實現，說明判斷的理由：_______
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
反應物中的氮元素為＋2價、＋5價，生成物中為＋3價，符合歸中反應規律。
②不可能，反應物中的氮元素為－3價、＋2價，生成物中為＋3價，N元素的化合價只升不降。
③可能，反應物中的氮元素為＋4價，生成物中為＋3價、＋5價，符合歧化反應規律
①可能，
返回
課時測評
√
題點一　 價態規律及其應用
1．下列物質中，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．Al3＋、K、Fe2＋ B．Cl－、Al、H2
C．NO2、Na＋、Br2 D．O2、SO2、Fe
√
2．下列反應中同一物質中同一價態的元素部分被氧化，部分被還原的是
√
3．一定條件下硝酸銨受熱分解的化學方程式為5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反應中被氧化與被還原的氮原子數之比為
A．5∶3 B．5∶4
C．1∶1 D．3∶5
√
4．硝酸銨在不同條件下分解可以得到不同的產物，下列各組物質中肯定不可能是硝酸銨分解產物的是
A．N2O、H2O B．N2、O2、H2O
C．N2、HNO3、H2O D．HNO3、H2O
硝酸銨(NH4NO3)中的兩個氮原子的化合價分別為－3和＋5。硝酸銨分解為N2O和H2O，－3價氮化合價升高到＋1價，＋5價氮化合價也降低到＋1價，發生了歸中反應，合理，故A不選；硝酸銨分解為N2、O2、H2O，硝酸銨中－3價氮化合價升高到0價，＋5價氮的化合價降低到0價，
發生了氧化還原反應，合理，故B不選；硝酸銨分解為N2、HNO3、H2O，硝酸銨中的－3價氮和＋5價氮發生了歸中反應，生成了氮氣，合理，故C不選；硝酸銨分解為HNO3、H2O，硝酸銨中的氮元素只有化合價的升高，沒有化合價的降低，不合理，故D選。
√
題點二　先后規律及其應用
5．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入鐵粉，下列說法不正確的是
A．若有鐵粉剩余，則不溶物中有鐵和銅單質
B．若有鐵粉剩余，則反應后的溶質為FeSO4
C．若鐵粉無剩余，且溶液中無Cu2＋，則溶液中一定沒有Fe3＋
D．若鐵粉無剩余，且溶液中有Cu2＋，則溶液中一定沒有Fe3＋
在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入鐵粉的過程中，鐵先與Fe2(SO4)3反應生成FeSO4，再與CuSO4反應生成FeSO4和Cu，據此分析。若有鐵粉剩余，則鐵過量，反應后生成FeSO4和Cu，不溶物中有過量的鐵和生成的銅單質，A、B正確；因氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若鐵粉無剩余，必先還原Fe3＋，則溶液中無Cu2＋時一定也沒有Fe3＋，C正確；若鐵粉無剩余，只是加入少量鐵粉，則可能只與部分Fe3＋反應，則溶液中可能有Fe3＋，一定有Fe2＋，D錯誤。
氧化性：Br2＞I2，Br2可將KI氧化為I2，A正確；還原性：I－＞Fe2＋，向FeI2溶液中通入Cl2，要先氧化I－為I2，不能生成FeI3，C錯誤；氧化性：Fe3＋＞I2，Fe3＋可將I－氧化為I2，而Fe3＋被還原為Fe2＋，D正確。
√
6．已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，還原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，下列反應的化學方程式或離子方程式不成立的是
A．Br2＋2KI===I2＋2KBr
B．向FeBr2溶液中通入少量氯氣：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
D．2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
√
題點三　守恒規律及其應用
7．反應：NO＋NH3→N2＋H2O(未配平)，該反應中被還原和被氧化的氮元素的質量比是
A．3∶2 B．2∶1
C．1∶1 D．2∶3
NO中N元素化合價降低，NH3中N元素的化合價升高，根據得失電子守恒、原子守恒發生的反應為6NO＋4NH3===5N2＋6H2O，化合價升高的元素是氨氣中的氮元素，占4 mol，在反應中被氧化，化合價降低元素是一氧化氮中的氮元素，占6 mol，在反應中被還原，該反應中被還原和被氧化的氮元素的物質的量之比是6∶4＝3∶2，所以被還原和被氧化的氮元素的質量比是3∶2。
√
8．已知aM2＋＋O2＋4H＋===aM3＋＋2H2O，則化學計量數a的值是
A．1 B．2
C．3 D．4
根據電子守恒結合反應方程式兩邊電荷守恒，得到a的值為4。
√
反應中K2H3IO6中的I元素得電子，化合價降低，發生還原反應，A錯誤；KI既不是氧化產物也不是還原產物，B錯誤；每生成4個 I2轉移7個電子，C正確；反應中HI為還原劑，K2H3IO6為氧化劑，在反應中每消耗1個K2H3IO6就有7個HI失電子，則還原劑與氧化劑的數目之比為7∶1，D錯誤。
√
10．關于反應K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列說法正確的是
A．K2H3IO6發生氧化反應
B．KI是還原產物
C．生成4個 I2時，轉移7個電子
D．還原劑與氧化劑的數目之比為1∶7
11．已知反應6HCl(濃)＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，下列說法不正確的是
A．KClO3是氧化劑
B．被氧化與被還原的氯原子的個數比為5∶1
C．鹽酸表現還原性和酸性
D．用雙線橋法表示該反應的電子轉移為
√
12．回答下列問題：
(1)實驗室制備氧氣可以用加熱高錳酸鉀的方法實現，其發生的反應為2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑，其中被還原的元素是_________
(填元素符號)，氧化產物是________(填化學式)。
Mn　
O2
(2)下面三個方法都可以用來制氯氣：
①MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
③KMnO4＋HCl(濃)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)
根據以上三個反應，回答下列有關問題：
a．反應②的離子方程式為____________________________________。
b．反應①中，氧化產物與還原產物的質量比為__________。
c．已知反應④：4HCl＋O2催化劑△ 2Cl2＋2H2O(g)，該反應也能制得氯氣。則MnO2、O2、KMnO4三種物質氧化性由強到弱的順序為
______________________。
71∶126
KMnO4＞MnO2＞O2
13．(1)汞單質及其化合物在工業生產和科學研究上有著廣泛用途。丹砂煉汞的反應原理包括以下兩個反應：
反應I：HgS＋O2===Hg＋SO2
反應II：4HgS＋4CaO 4Hg＋3CaS＋CaSO4
①反應I中，還原產物是____________，反應中每生成1個SO2，轉移_____個電子。
②用雙線橋法標出反應Ⅱ中電子轉移的方向和數目：__________________。
Hg、SO2
6
①HgS中Hg的化合價由＋2價降低到0價，O2中O的化合價由0價降低到－2價，所以還原產物是Hg、SO2；HgS中S的化合價由－2價變成＋4價，所以每生成1個SO2，轉移6個電子。②氧化還原反應中得失電子守恒，HgS中S的化合價由－2價變成＋6價，Hg的化合價由＋2價變成0
價，所以反應以雙線橋法表示為
(2)Cl2是一種有毒氣體，如果泄漏會造成嚴重的環境污染。化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏，有關反應的化學方程式為3Cl2＋8NH3===6NH4Cl
＋N2。反應中被氧化的NH3與未被氧化的NH3質量之比為________。
1∶3
從化學方程式的計量數可看出，參與反應的NH3有8個，其中有2個NH3被氧化成N2，6個未被氧化生成NH4Cl。
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的消毒劑和漂白劑。Mathieson法制備亞氯酸鈉的流程如圖：
反應I中氧化劑與還原劑的分子數之比為_________；反應Ⅱ中的氧化產物是_______。
2∶1
O2
反應Ⅱ中過氧化氫失電子作還原劑，氧化產物為O2。
②與傳統消毒劑Cl2比較，NaClO2消毒效率是Cl2的________倍(產物視為Cl－，以單位質量得到的電子數表示，結果精確到0.01)。
1.57
Cl2得到2個電子生成Cl－，NaClO2得到4個電子生成Cl－，NaClO2消毒效率∶Cl2消毒效率＝ ∶ ≈1.57∶1。
返回

展開更多......

收起↑