第二章 化学物质及其变化
第三节 氧化还原反应(第二课时 )
【学习目标】
1.应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应,并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。
2.认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系。 3.了解氧化剂与还原剂的强弱比较。
【重点】氧化还原反应中各有关物质的相互关系
【难点】通过氧化还原反应的线桥表示法培养学生思维能力 【自学与归纳】 1.氧化剂与还原剂:
(1)从化合价角度定义,在氧化还原反应中,所含元素的化合价__________的反应物,称为氧化剂;所含元素的化合价____________的反应物,称为还原剂。
(2)从电子转移的角度定义:在氧化还原反应中,____________电子(或电子对偏近)的物质,称为氧化剂;____________电子(或电子对偏离)的物质,称为还原剂。 2.氧化剂和还原剂的联系:
(1)氧化剂:(具有_______性)―→_______电子―→被_________―→发生_________反应―→____________产物
(2)还原剂(具有____________性)―→____________电子―→被____________―→发生____________反应―→____________产物 3.常见氧化剂
(1)部分非金属单质:如__________、__________等。
(2)含有高价态元素的化合物:如___________、____________、_________、________ 4.常见还原剂
(1)活泼的金属单质,如____________、__________、____________等。 (2)某些非金属单质,如__________、__________等。
(3)某些非金属氧化物和盐,如___________、___________、____________、_________。 5.氧化还原反应的应用
(1)有利于人类生活和生产的氧化还原反应有:____________、____________等。 (2)对人类生活和生产不利的氧化还原反应有:__________、__________、_________等。 【课内探究】
[探究任务1] 氧化剂和还原剂的相关概念 问题1:氧化剂与还原剂、氧化性与还原性
得到电子或电子对偏向的物质就是氧化剂;失去电子或电子对偏离的物质就是还原剂。 从化合价变化的角度定义:氧化剂是指所含元素化合价降低的反应物,还原剂是指所含元素化合价升高的反应物。
1
氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原;还原剂具有还原性,反应时本身被氧化。 问题2:氧化反应与还原反应、氧化产物与还原产物 氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。 还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。
氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。 还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。 问题3:氧化还原反应概念之间的关系
升(价升高)—失(电子)—氧(被氧化)—还(还原剂,具有还原性) 降(价降低)—得(电子)—还(被还原)—氧(氧化剂,具有氧化性) [当堂训练]分析以下氧化还原反应:
H2 + CuO
Cu +H2O
Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2↑
氧化剂:_________还原剂:_________
+
氧化剂:_________还原剂:_________
H2 →H2O发生的是________反应 2H →H2发生的是________反应 MnO2+ 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
2Na + 2H2O ==2NaOH + H2↑
氧化剂:_________还原剂:_________ 氧化剂:_________还原剂:_________
MnO2 →MnCl2是被__________(氧化或还原) Na →NaOH是被_______(氧化或还原) 【归纳总结】
[探究任务2] (线桥法标电子得失) 问题1:氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.双线桥法 (1)示例
(2)使用时需注意
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数相等,电子对的偏移也按得失处理。
③电子转移数以a×be-形式表示,a表示发生氧化还原反应的原子个数,b表示每个原子得到或失去的电子数,当a=1或b=1时,要省略。
④箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。 2.单线桥法
表明不同元素原子间得到或失去电子的情况,箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得到”、“失去”字样。
2
(1)示例
(2)使用时需注意
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头指向得电子元素,箭尾指向失电子元素。③不需要写“失去”、“得到”。 特别注意:(1)对于同一个氧化还原反应,不论是用双线桥法还是用单线桥法表示电子转移
情况,其数目是不变的。
(2)反应中,电子转移数目=氧化剂得到电子数目=还原剂失去电子数目,不要误认为电子转移的数目是反应中得、失电子数目的加和。
[当堂训练]
1.氧化还原反应电子得失的表示方法:
(1)用单线桥形式表示下列反应中的电子转移的方向和总数
①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②MnO2+4HCl(浓)
(2)用双线桥形式表示下列反应中电子转移的方向和总数 ①CuO+H2
【当堂检测】
1.下列叙述正确的是 ( )
A.含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性 B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 C.失电子多的还原剂,还原性强 D.得电子能力强的物质,氧化性强
2.在智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘,其化学方程式是:2NaIO3+5NaHSO3=3NaHSO4+2NaSO4+I2+H2O
(1)反应中 元素被氧化, 是氧化剂。 (2)用“双线桥”标出电子转移的方向和数目。
(3)反应产物中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
3.指出化学反应:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O电子转移的方向和数目,指出哪种物质是氧化剂,哪种物质是还原剂,氧化剂和还原剂的分子个数之比。
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MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cu+H2O ②2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
△
4.实验室制Cl2反应为4HCl(浓)+MnO2=====MnCl2+Cl2↑+2H2O下列说法不正确的是( ) .
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗4 mol
D.转移电子的物质的量为1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L 【拓展提升】
价态与氧化剂、还原剂的关系:
① 元素为最低价态时,只具有还原性。I,S等。 ② 元素为最高价态时,只具有氧化性。Fe,H等。
③ 元素处于中间价态时,既具有氧化性,又具有还原性。如S、SO2 ,Fe,I2,H2O2。 ④一般来说,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。 ⑤ 酸性对氧化性的影响
影响氧化性的强弱。如:常温下,NO3,SO3,在酸性下有氧化性,在中性或碱性下无氧化性,需要酸化才能表现出氧化性。又如:ClO在酸性下比在碱性下氧化性更强。 ⑥ 温度影响氧化性。如:常温下,SO4无氧化性,加热时可以表现出氧化性。
⑦最高价元素未必有氧化性。如:常温下稀硫酸、碳酸、硅酸、磷酸及相对应的盐无氧化性。 ⑧氧化剂的氧化性越强,其对应的还原产物还原性越弱。 ⑨氧化还原反应产物的价态有时与反应物的量有关。
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