1、2.3氧化还原反应,教学目标,知识目标 1复习巩固初中四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应,使学生进一步了解化学反应的多种分类方法,并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围的结论。 2使学生理解、掌握用化合价升降的观点和电子转移的观点分析氧化还原反应。 3使学生了解与氧化还原反应相关的概念及表示方法和意义。 能力目标 通过“讨论式”学习方法的训练,培养学生独立思考及分析,解决问题的能力。,情感目标 培养对立统一的辩证唯物主义的观点。 教学重点: 用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。 教学难点: 用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应,并能灵活运用。 教学
2、方法: 复习旧知创设情境探索新知归纳总结练习反馈,第一课时,思考:下列反应属于氧化还原反应的是( )ABr + H2O HBr + HO BNH4HCO3 NH3+ CO2+ H2O CNa2O2 + 2HCl H2O2 + 2NaCl DO3 + 2Na + H2O 2NaOH + 2 + O2,D,0,-1,-2,0,化合价升高,被氧化(氧化反应),化合价降低,被还原(还原反应),一、氧化还原反应判断,定义有元素化合价升降的化学反应称为氧化还原反应,特征:反应前后元素化合价发生变化(也是判断依据)。,思考:下列有关四种基本反应类型与 氧化还原反应关系的说法中正确的是 ( )A化合反应一定是
3、氧化还原反应 B分解反应一定不是氧化还原反应 C置换反应一定是氧化还原反应 D复分解反应不一定是氧化还原反应,氧化还原反应与四种基本反应类型的关系,C,氧化还原反应,化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应,问题化合价的升降是什么原因引起的?,NaCl 的形成过程,化合价升降的原因:电子的得失,失去e-,失去e-后,得到e-后,Na+,共价化合物HCl 的形成过程,化合价升降的原因:共用电子对的偏移,H Cl,H Cl,结论 本质定义:有电子转移(得失或偏移)的化学反应都是 氧化还原反应。,氧化还原反应本质:有电子转移(得失或偏移),思考 如何设计实验证明氧化还原反应过程中有电子转移?,还原反
4、应,价降低,得电子,(氧化性),(还原性),氧化反应,价升高,失电子,还原剂,还原产物,氧化剂,氧化产物,相等,相等,二、氧化还原反应有关概念及其联系,(氧化性),(还原性),思考:(08上海卷)下列物质中,只有氧化性、只有还原 性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( ) AF2、K、HCl BCl2、Al、H2 CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O,A,元素具有最高价时只有氧化性,元素具有最低化合价时只有还原性,而处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。,探究:如何设计实验及其根据现象来判断高锰酸钾、氯气、液溴的氧化性强弱?,氧化剂 +还原剂 = 还原产物 +氧化产物,氧化性
5、:氧化剂氧化产物,2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H2O,Cl2+ 2NaBr = 2NaCl + Br2,氧化性: KMnO4 Cl2Br2,KMnO4,NaBr溶液,NaOH溶液,盐酸,还原性:还原剂还原产物,2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H2O,+7,+2,-1,2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 +8H2O,0,得10e-,失10e-,10e-,氧化剂还原剂还原产物氧化产物,得 ne,失 n e,三、氧化还原反应电子转移情况,双线桥法,单线桥法,还原剂氧化剂氧化
6、产物还原产物,、表示方法,n e,巩固分别运用双线桥法和单线桥法标出反应:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O 电子转移的方向和数目。,归中律 :同种元素不同价态间若发生氧化还原反应,元素化合价往中间靠拢而不交叉,最多变成同一价态。,可记忆为:归中价态只靠近不交叉,KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O,得5 e-,失5 e-,KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O,5 e-,、电子转移数目计算,思考:1molNa2O2 与足量H2O或CO2反应时转移电子数目是多少?,2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2,失2e,得2e,歧化律:同种元素同一价态的原子间
7、发生氧化还原反应,若一部分原子失电子使化合价升高,必然有另一部分原子得电子使化合价降低。,可记忆为:歧化高低分上下,思考:(2007全国高考)已知氧化还原反应: 2Cu(O3)224K12H2SO4 2Cu13212K2SO412H2O 其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为( )A10mol B11mol C12mol D13mol,B,、得失电子守恒的应用,此类计算的依据就是得失电子相等,A.0.9 mol B.1 mol C.1.2 mol D.2.2 mol,由于HNO3 NO得e-,则被还原的HNO3为mol,思考:0.3 molCu2S 与足量的硝酸反应,生成硝酸铜,硫酸、一氧化氮
8、和水,则参加反应的硝酸中被还原的硝酸物质的量为( ),B,解:Cu2S失电子总数为0.3(2+8)=3mol,思考:(08上海)某反应体系的物质有:NaOH、Au2O3、 Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。 (1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。(2)反应中,被还原的元素是_,还原剂是_。 (3)将氧化剂与还原剂填入空格中,并标出电子转移的方向和数目。(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂物质的量之比为_。,Na2S2O3,Au2O,Na2
9、S4O6,20.5,22,4,2,4NaOH,2H2O,Au,Na2S2O3,Na2S2O3,Au2O3,4 e-,14,24,21,第二课时,常见元素及原子团的化合价:,1:,H 、Li 、Na 、K 、Ag 、NH4+,2:,Ca 、Mg 、Zn 、Ba,3:,Al,1:,F 、Cl 、Br 、I 、 NO3- 、 OH-,2:,O 、 SO42- 、 CO32- 、 SO32-,-3:,PO43-,Fe: +2 +3 Cu: +2 +1 C: +2 +4 S: -2 +4 +6 N: -3 +1 +2 +3 +4 +5,判断下列哪些反应是氧化还原反应?理由?1 Na2O + H2O =
10、2NaOH 2 2Fe + Al2O3 = 2Al + Fe2O33 IBr + H2O = HBr + HIO 4 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 5. NaH + NH3 = NaNH2 + H2,光,+1-1 -3+1 +1-3+1 0,规律,理由(依据):有元素化合价发生变化的化学反应,是氧化还原反应,从结构上分析NACL和HCL的形成过程,离子化合物:通过得、失电子形成阴、阳离子而结合在一起 共价化合物:原子间通过共用电子对吸引在一起,电子得失或电子对偏移决定着元素的化合价,即引起元素化合价发生变化的原因是:电子得失或电子对偏移,结果:电子的得失引起了化合价的升降,失电子
11、,化合价升高,得电子,化合价降低,例:HCl的形成:,氧化还原反应的定义:凡是有电子得失(或偏移)的化学反应,结果:共用电子对的偏移引起了化合价的升降,氧化还原反应的本质: 有电子得失(或偏移),失去电子,氧化反应,还 原 剂,氧 化 产 物,产物,反应,反应物,化合价升高,得到电子,还原反应,氧 化 剂,还 原 产 物,产物,反应,反应物,化合价降低,一、氧化还原反应的概念,(判断方法),(结合反应:H2CuOCuH2O 判断),几个基本概念,氧化反应:元素化合价升高的反应(失去电子的反应) 还原反应:元素化合价降低的反应 氧化还原反应:有元素化合价发生变化的反应 还原剂:所含元素化合价升高
12、的反应物 氧化剂:所含元素化合价降低的反应物,1、定义:凡有电子转移(得失或共用电子对偏移)的反应,2、实质:电子转移(微观),3、特征:化合价升降(宏观),有元素化合价升降的反应,反应过程,被氧化:物质失去电子(或化合价升高)被氧化,发生的是氧化反应。 被还原:物质得到电子(或化合价降低)被还原,发生的是还原反应。 氧化产物:发生氧化反应所生成的物质 还原产物:发生还原反应所生成的物质 氧化性:物质具有得到电子的性质或具有化合价降低的性质。氧化剂具有氧化性。 还原性:物质具有失去电子的性质或具有化合价升高的性质。还原剂具有还原性,氧化还原反应的几个基本概念:,反应实质:有电子得失或共用电子对
13、的偏移。 表现特征:元素化合价有升降。,(结合反应:H2 CuO Cu H2O 判断),还原产物,氧化产物,氧化剂,还原剂,还原产物,氧化产物,二、氧化还原反应电子转移的表示方法,1。双线桥法,2。单线桥法,表示电子转移的两种方法,1.双线桥法:,失 2e,Cl2 + H2O = HCl + HClO,失1e,得 1e,表示同一元素的原子或离子得失电子的结果,双箭号跨过等号,从反应物指向生成物,起止为同一元素,注明失去或得到电子的总数,得或失两字不能省略。,注 意,MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O,得 2e,+4,+2,-1,0,0,+1,-1,1. 双线桥,
14、a.标化合价,b.划线桥,c.标变化,标电子转移用abe-的形式。,b表示每个原子得失电子数(化合价之差),a表示共有多少原子得失电子,讨论:,1、双线桥法表示电子转移情况的特点: 1、箭头从反应物指向生成物,起止为同一元素 2、箭头不代表电子转移方向 3、电子有得必有失,电子得失总数应相等,表示电子转移的两种方法,2.单线桥法:,Cl2 + H2O = HCl + HClO,表示不同种元素的原子或离子间得失电子 的情况,箭号不跨过等号, 起点为失电子元素,终 点为得电子元素。,只标电子转移总 数,不标得与失。,注 意,2e,MnO2 + 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O,
15、+4,+2,-1,0,0,+1,-1,1e,Cl Cl + H2O = HCl + HClO,讨论:,2、单线桥法表示电子转移情况的特点: 1、箭头从还原剂指向氧化剂,起止一般为不同元素 2、箭头代表电子转移方向 3、只标电子不标得失,分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还原反应(标出电子转移数目、并指出氧化剂和还原剂;被氧化的元素和被还原的元素),考考你,Cl + H2O = HCl + HClO 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2,分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还原反应(标出电子转移数目,并指出氧化剂和还原剂;被
16、氧化的元素和被还原的元素),课堂巩固练习,小 结,用双线桥表示同种元素的电子得失。,双箭号从反应物指向生成物且起止为同一元素。,注明得与失。,用单线桥表示不同种元素的电子转移。,箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素。,不标得与失。,两种方法都应注意:箭头、箭尾一定要对准 物质中的某元素。,小结,1、氧化反应和还原反应一定同时发生。 2、特征和判断依据为元素化合价变化。 3、本质是电子转移。 4、概念:有电子转移(得失或偏移)的反应就叫做氧化还原反应,5、失 、升 、氧 得 、降 、还,失电子,价升,被氧化,发生氧化反应,得电子,价降,被还原,发生还原反应,(结合反应:H2CuOCuH2O 判
17、断),1.用双线桥表示同种元素的电子得失。,2.用单线桥表示不同种元素的电子转移。,Cl2 + 2 KI = 2 KCl + I2,Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu,第三课时,1、 部分氧化还原反应 在氧化还原反应中,如果还原剂只有部分被氧化、或者氧化剂只有部分被还原,这就是部分氧化还原反应 .,找出氧化剂和还原剂的物质的量之比例1、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O 例2、8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,一、氧化还原反应的类型,思考题:实验室用二氧化锰和足量的浓盐酸 反应制取氯气。现有17.4g 二氧化锰参加反应, 求被氧化的氯化氢的质量是多少?,Mn
18、O2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O +Cl2,87,(236.5),设跟 17.4g 二氧化锰反应,被氧化的氯化氢的质量为 x,17.4g,x,解:,答:被氧化 的氯化氢的质量为 14.6 克。,注意 只有一半 的氯化氢 被氧化,被氧化,2、歧化反应 同种物质中同种价态的同种元素一部分被氧化、一部分被还原的反应称为歧化反应(这里的“三同”缺一不可),例1、 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 例2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,3、归中反应 不同价态的同一元素化合价可升高或降低至某一中间价态。 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应遵循以下归中规律: 高价
19、低价相同中间价(注“可靠拢、不交叉”),分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并判断氧化产物和还原产物。 (1)H2S+H2SO4(浓)=S +SO2 +2H2O (2)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O,(1) H2S+H2SO4(浓)=S +SO2 +2H2O (A),-2,+6,0,+4,得6 e-,失6 e-,H2S+H2SO4(浓)=S +SO2 +2H2O (B),-2,+6,0,+4,得2e-,失2 e-,(2) KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O (A),+5,0,-1,-1,得6 e-,KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O
20、(B),+5,0,-1,-1,失5 e-,得5 e-,失6 e-,反馈练习:1、在 KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O 中,被氧化的物质和被还原的物质的物质的量之比为( )。 A、1 : 6 B、6 : 1 C、1 : 5 D、5 : 1,D,、在氧化还原反应 ClKOHKCl KClO3H2O 中失电子的原子和得电子的原子个数比是( ) 5:1 、1:5 、1:1 、3:1,B,、在氧化还原反应,3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl的反应中被氧化的氨与没被氧化的氨分子个数比是( ) 1:6 、6:1 、3:1 、1:3,D,二.氧化性、还原性及其强弱的比较,(
21、1)依据元素的化合价判断 (同种元素),元素处于最高价,只有氧化性; 元素处于最低价,只有还原性; 元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性。,规律:高价氧化低价还,中间价态两边转,在Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、C、S2-、Cl-等 离子或原子中,只有还原性的是: , 只有的氧化性是 ,既有氧 化性又有还原性的是 。,S2-、Cl- Fe3+、Al3+、H+Fe2+、S、C,判断氧化剂、还原剂强弱应注意:,物质越易得电子或失电子,它们的氧化性或还原性越强。例如,非金属越活泼,得电子能力越强,则氧化性越强;金属越活泼,失电子能力越强,则还原性越强。 注意:物质氧化性或还原性的强弱与它得
22、失电子的多少无关,但与它得失电子的难易程度有关。例如,钠原子在反应中失一个电子,镁原子在反应中失两个电子,但钠原子比镁原子易失电子,故钠的还原强。,(2)依据金属活动性顺序表单质还原性减弱 对应的阳离子的氧化性增强。,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au单质还原性减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Ag+ 对应的阳离子的氧化性增强,失电子难的物质,得电子一定容易?,思考:,(3)、在氧化还原反应中比较,氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物,氧化性:氧化剂氧化产物,还原性:还原剂还原产物,已知: 2Fe
23、Cl3+2Kl=2FeCl2+2KCl+I2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是( ) (A)Fe3+Cl2I2 (B)Cl2Fe3+I2 (C)I2Cl2Fe3+ (D)Cl2I2Fe3+,B,三、氧化还原反应的计算,即:电子得失电子守恒,电子守恒规律:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数,硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 molL-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl离子,则S2O32将转化成( ) AS2 BS CSO32 DSO42,D,24毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3溶液,恰好与2
24、0毫升浓度为0.02摩/升的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是( ) A.+6 B.+3 C.+2 D.0,四、氧化还原反应的运用 1、制备某些物质 实验室制备氧气、氢气等。 工业上用还原剂冶炼金属。 2、用强氧化剂CL2、CLO2等进行小型水厂、游泳池水、医院污水、工业污水的处理,即利用强氧化剂进行消毒、杀菌。 3、燃料的燃烧,提供热能等。 4、化学电源的研制、开发及合理利用。 5、电镀以防止金属的腐蚀。 另外有些氧化还原反应会对人类带来危害,例如:易燃物的自燃、食品的腐败、钢铁的锈蚀等。我们运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。,课堂练习: 1
25、.在S2、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I、H+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是_,既有氧化性又有还原性的是_。2.以下关于化学反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中,电子转移的方向和数目的叙述正确的是 A.由 ,共6e B.由 ,共5e C.由 ,共6e D.由 ,共5e,Fe3+、Mg2+、H+,S2、I,Fe2+、S,B,3.已知下列两氧化还原反应:O2+4HI=2I2+2H2O Na2S+I2=2NaI+S 试比较三种单质的氧化性强弱顺序_。4.单质X和Y相互反应生成X2+Y2,现有下列叙述:X被氧化 X是氧化剂 X具有氧化性 Y2是还原产物 Y2具有还原性 X
26、2+具有氧化性 Y的氧化性比X2+氧化性强,其中正确的是 A. B. C. D. 5.在3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O的反应中,有6.4 g铜被氧化,参加反应的HNO3的质量是_g,被还原的HNO3质量是_g。,O2I2S,B,16.8,4.2,6、G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平): (1)G Q+NaCl (2)Q+H20 X+H2 (3)Y+NaOH G+Q+H2O (4)Z+NaOH Q+X+H2O 这5种化合物中氯化物的化合价由低到高的顺序为( )A.GQZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ,电解,B,7、综合题:标出反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O的电子转移情况。_是氧化剂,_是还原剂 _ 元素被氧化 , _元素被还原, _是氧化产物, _是还原产物,氧化产物与还原产物分子个数之比为_, 被氧化与未被氧化的的HCl质量之比为_,电子转移的总数为_,若有7.3g被氧化, 产生的Cl2质量为_g。 写出该反应的离子方程式,KMnO4,HCl,氯,锰,MnCl2,:,:,10e,.,Cl2,再见,