氧化剂和还原剂.doc

1、 【本讲教育信息】一. 教学内容：第 2 章 第 3 节 氧化剂和还原剂二. 教学目的1. 认识并掌握氧化还原反应的概念，理解氧化还原反应的特征和本质2. 认识并掌握氧化剂、还原剂的概念，并能根据元素的化合价推断物质的性质3. 认识铁及其化合物的相互转化关系三. 教学重点、难点氧化还原反应中各个基本概念间的关系四. 知识分析复习旧知： 1、初中学习的四种基本反应类型有哪些？2、在反应 CuO+H2 Cu+H2O 中，氧化铜发生了还原反应，氢气发生了氧化反应，铜和氢元素的化合价怎样变化？3、反应 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 属于什么反应类型？元素的化合价有什么变化？解答：1、化合反应

2、分解反应 置换反应 复分解反应。2、铜元素的化合价降低，氢元素的化合价升高。3、不属于四个基本反应；铁元素的化合价降低，碳元素的化合价升高。 ）感受新知：（一）氧化还原反应1、元素化合价在化学反应中的变化让我们从元素化合价是否变化的角度分析化学反应，教材有 5 例，请你再举出几例，哪些化合价变化？哪些不变化？解答：CaCO 3高 温 CaO+CO2 C+O2点 燃 CO2 2Na+2H2O=2NaOH+H2Fe+H 2SO4=FeSO4+H2 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl; 其中化合价不变，其余化合价变化。 ）由此看来，从反应过程元素的化合价有无变化的角度，可以将化学反应分为两

3、类：一类是有元素化合价变化的，另一类是无元素化合价变化的。2、氧化还原反应的概念（1）氧化还原反应的定义曾经我们把物质得氧的反应称为氧化反应，物质失氧的反应称为还原反应。这是很局限的，不科学的。人们从实践中归纳总结，从新的角度元素化合价是否变化定义了氧化还原反应：有元素化合价变化的反应称为氧化还原反应，无元素化合价变化的反应称为非氧化还原反应。我们判断一个反应是否为氧化还原反应，重要特征和标志就是看是否有元素化合价的变化。分析上述化学反应是否为氧化还原反应。（2）氧化反应、还原反应的定义元素化合价的变化分为两种情况：化合价升高和化合价降低。氧化反应：反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应。

4、还原反应：反应物所含元素化合价降低的反应称为还原反应。（3）氧化反应、还原反应、氧化还原反应三者之间的关系思考：上述三者之间的关系是什么？请举例说明之。氧化还原反应与四种基本反应类型之间是什么关系？填表举例说明：反应类型 氧化还原反应 非氧化还原反应化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 解答： 氧化反应和还原反应统一于一个氧化还原反应之中，例如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ，这是一个氧化还原反应，Fe 2O3 发生还原反应，CO 发生氧化反应；反应类型 氧化还原反应 非氧化还原反应化合反应C+O2点 燃 CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2分解反应CaCO3高 温 CaO+CO2

5、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2置换反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 无复分解反应 无BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl3、氧化还原反应的实质（1）通过原子结构知识探究氧化还原反应的实质元素化合价变化的实质钠在氯气中燃烧，生成氯化钠，钠的化合价升高,氯的化合价降低。反应过程中，钠原子失去电子变成钠离子，氯原子得到电子变成氯离子。双方最外层都达到 8 电子稳定结构。因此，钠、氯元素化合价的升降是由对应原子得失电子决定的。氢气在氯气中燃烧，生成氯化氢，氢的化合价升高,氯的化合价降低。反应过程中，氢、氯原子都无法失电子，也无法得电子，最后形成了一个共用电子对，该电子对偏向

6、于氯原子，因此氯元素显1 价，氢元素显1 价。因此，钠、氯元素的化合价的升降是由共用电子对的形成和偏移决定的。综上所述，元素化合价的变化是由电子转移决定的，即元素化合价的变化的实质是电子转移。氧化还原反应的实质氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,而这个特征实质是由电子转移决定的，这也是氧化还原反应的实质。（2）通过科学实验探究氧化还原反应的实质设计实验：Zn+CuSO 4=ZnSO4+Cu，探究是否有电子转移？除了这个反应以外，你还能依据什么样的反应设计实验，来探究氧化还原反应过程中的电子转移？请画出示意图，写出化学方程式：e- Fe+2AgNO3 = Fe(NO3)2 +2Ag AgNO3

7、 G Fe C 4、氧化还原反应的表示方法人们常用下面的式子表示氧化还原反应中电子转移情况和化合价升降情况：双 线 桥 ： 失 6e- 化 合 价 升 6 2Fe+3Cl2=FeCl3 单 线 桥 ： 得 6e- 化 合 价 降 6 2e- Zn+2H+=Zn2+H2 化 合 价 Zn升 高 2， H降 低 2 练习：标出下列反应的电子转移情况和化合价升降情况（1） Fe+H2SO4=FeSO4+H2 （2）2Na+2H 2O=2NaOH+H2 （3） 2Na+O2 Na2O2 （4）Cl 2+H2O=HCl+HClO 参考答案略（二）氧化剂和还原剂1、氧化剂和还原剂的概念思考：分析反应 Cu

8、O+CO Cu+CO2 中，哪种元素的化合价升高了？哪种元素的化合价降低了？按得氧失氧角度判断，哪种物质被氧化了？哪种物质被还原了？答案：C 元素化合价升高了， Cu 元素化合价降低了；CO 被氧化了，CuO 被还原了重要说明： 上述反应中，氧化铜被还原了，是被一氧化碳还原了，一氧化碳是还原剂；一氧化碳被氧化了，被氧化铜所氧化，氧化铜是氧化剂。氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物称为氧化剂；还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高的反应物称为还原剂。练习：指出下列反应中的氧化剂和还原剂（1）C+O 2点 燃 CO2 （2）Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2 （3）2N

9、a+2H 2O=2NaOH+H2 （4）Cl 2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4 （5）2FeCl 3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 （6）3FeCl 2+4HNO3=2FeCl3+Fe(NO3)3+NO +2H2O答案：（1）氧化剂 O2 还原剂 C （2）氧化剂 H2SO4 还原剂 Zn （3）氧化剂 H2O 还原剂 Na （4）氧化剂 Cl2 还原剂 SO2 （5） 氧化剂 FeCl3 还原剂 KI （6） 氧化剂 HNO3 还原剂 FeCl2特别提醒：氧化剂反应时，所含元素化合价降低，得电子，被还原，本身具有氧化性；还原剂反应时，所含元素化合价升高，失电子，被氧化，本身具

10、有还原性。物质的氧化性，就是物质所含元素的原子或离子得电子的性质，得电子能力越强，物质的氧化性越强；物质所含元素的原子或离子失电子能力越强，物质的还原性越强。2、常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂：（1）非金属单质如 O2 Cl2 S。 （2）高价金属离子如 Fe3+ Cu2+。（3）高价或较高价氧化物、含氧酸、含氧酸盐，例如 MnO2 HClO 浓 H2SO4 HNO3 KMnO4 K2CrO4 等。常见还原剂：（1）活泼金属 如 K Ca Na Mg Al。（2）低价金属阳离子如 Fe2+。（3）非金属的阴离子如 S2 Cl-。（4）含低价元素的氧化物、氢化物含氧酸、含氧酸盐等，例如：CO

11、SO2 NH3 H2SO3 Na2SO3。有益补充：在含有变价元素的物质中，具有中间价态元素的物质既可以做氧化剂，又可以做还原剂。例如 Cl2 Fe2+ SO2 H2SO3 H2O2 等。练习：（1）下列转化需要加入氧化剂才能实现的是（ ）A. MnO2MnSO 4 B. AlCl3 A l(OH)3 C. KI KIO 3 D. HNO3 NO（2）下列说法正确的是 （ ）A. 金属单质在反应中只做还原剂B. 非金属在反应中只做氧化剂C. 金属原子在反应中失电子越多还原性越强D. Fe 比 Cu 还原性强，Cu 2+比 Fe2+氧化性强（3）在 Fe2+、 Fe3+、 、Mg 2+ 、 S

12、、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_。答案：（1）C （2）AD （3）Fe 3+、 、Mg 2+ 、H +； I-；Fe 2+、S 。3、氧化还原反应中的守恒关系在氧化还原反应中，除了有质量守恒外，还有电子得失数守恒、化合价升降数守恒等关系存在。（三）探究铁及其化合物的氧化性和还原性1、铁元素的存在形态游离态：陨铁（含铁在 90%以上）化合态：在地壳中含量丰富，居第四位。其化合价主要以2、3 形式存在。2、铁及其化合物的分类（1）按单质、氧化物、碱、盐等分类单质：Fe 氧化物：FeO Fe2O3 Fe3O4 碱：F e(OH)2 Fe(OH)

13、3 盐：FeCl 2 Fe2(SO4)3 。（2）按化合价分类0 价：Fe ；+2 价：FeO Fe(OH)2 FeCl2 ； +3 价：Fe 2O3 Fe2(SO4)3 。3、氧化物、氢氧化物（1）氧化物：请填写下表FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 铁红 磁性氧化铁颜色、 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体状态水溶性 难溶 难溶 难溶铁的化合价2 3 2、3与CO、H2 反应FeO+CO Fe+CO2FeO+H2 Fe+H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe2O3+3H2 2Fe+3H2OFe3O4+4CO 3Fe+4CO2Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O与稀硫酸反应FeO+H2S

14、O4=FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O（2）氢氧化物氢氧化亚铁：制备：FeCl 2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl物理性质：白色难溶的弱碱化学性质：与强酸反应还原性 易被氧化剂所氧化 如：4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH)3请你思考：实验室在制备 Fe(OH)2 时，为防止被氧化，可以采取哪些措施？氢氧化铁：制备：FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl物理性质：红褐色难溶固体化学性质：与强酸反应 Fe(OH)3+ 3H2SO4= Fe2(SO4)3+3

15、H2O1、铁及其盐的氧化性和还原性（1）Fe 的还原性：与 Cl2 O2 H+、Cu 2+、 Fe3+ 等反应,表现了铁较活泼的化学性质。练一练 请写出上述反应的化学方程式或离子方程式：答案：2Fe+3Cl 2 2FeCl3 3Fe+2O2点 燃 Fe3O4 Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe 3+=3Fe2+ （2）Fe 3+的氧化性实验探究 Fe3+的检验：取 2 支试管各加入 5ml FeCl2 溶液和 5ml FeCl3 溶液，各滴入KSCN 溶液，观察现象：FeCl 2 溶液与 KSCN 溶液混和无明显现象， FeCl3 溶液与 KSCN溶液混和后

16、，溶液变为红色。必要说明：Fe 3+具有较强的氧化性，可以将 Fe Cu Zn 等氧化，而本身被还原为 Fe2+,写出这三个反应的离子方程式： Fe+2Fe3+=3Fe2+ 2Fe3 +Cu=2Fe2+Cu2 2Fe3 +Zn=2Fe2+Zn2 （3）Fe 2+的氧化性和还原性探究思考：从化合价角度分析，为什么说 Fe2+既有氧化性又有还原性？答案：Fe 元素的化合价有 0、2 、3，Fe 2+显2 价，居于中间价态，故有氧化性和还原性试写出下列反应的化学方程式：FeCl2 溶液与 Zn 反应：FeCl 2 +Zn=ZnCl2+FeFeCl2 溶液与氯水反应：2FeCl 2+Cl2=2FeCl

17、3想一想：FeCl 2 溶液呈浅绿色，实验室在保存 FeCl2 溶液时，常常向溶液中加入一些铁粉，想一想这是为什么？答案：防止 FeCl2 被空气氧化变质练一练：（1）在 FeCl3 溶液、 CuCl2 溶液和盐酸的混合溶液中加入铁粉，反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（ ）A. Cu2+ B. Fe3+ C. Fe2+ D. H+（2）将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加 KSCN 溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. Fe2(SO4)3（3）稀硝酸和铁反应的化学方程式如下：Fe4HNO

18、 3=Fe(NO3)3+NO+2H 2O在此反应中，作氧化剂的硝酸占参加反应的硝酸的质量分数是_答案：（1）C （2）A （3）25% 【典型例题】例 1. ClO2 是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应得ClO2 2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2+K 2SO4+2CO2+2H 2O 下列说法正确的是（ ）A. KClO3 在反应中得电子 B. ClO2 是氧化产物 C. H2C2O4 在反应中被氧化 D. 1mol KClO3 参加反应有 2mol 电子转移答案：AC解析：由方程式可以看出，KClO 3 中 Cl 从5 价到 ClO2 中 Cl

19、4 价，1mol 的电子被还原，A 正确，D 错误， H2C2O4 是还原剂，被氧化， C 正确， ClO2 是还原产物，B 错误。点评：分析氧化还原反应时，应从化合价入手：化合价升高失电子被氧化得氧化产物；相反，则化合价降低得电子被还原得还原产物。应该牢记这一关系。例 2. 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应（ ）Ce4 Fe 2 = Fe3+ + Ce3+Sn2+ + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Sn4+由此可以确定 Fe3+、Ce 3+、Sn 2+ 三种离子的还原性由强到弱的顺序是（ ）A. Sn2+ 、Fe 2 、Ce 3+ B. Sn2+、Ce 3+、Fe 2C. Ce3+

20、 、Fe 2 、Sn 2+ D. Fe2 、Sn 2+、Ce 3+ 答案：A解析：由第一个离子方程式知还原性：Fe 2 Ce3+ 。由第二个离子方程式知还原性：Sn2+Fe2 故答案选 A点评：“氧化剂的氧化性大于氧化产物；还原剂的还原性大于还原产物” ，这是一个重要规律；“氧化剂是得电子的物质，而还原剂是失电子的物质” ，所有这些，都是分析问题的思维起点，应熟练掌握。例 3. 下列反应中硫酸既表现了氧化性，又表现了酸性的是（ ）A. 2H2SO4 (浓)Cu CuSO4 + 2H2O + SO2 B. 2H2SO4 (浓)C CO2 +2H 2O + 2SO2 C. H2SO4 (浓)NaC

21、l NaHSO4 +HClD. H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 +H2O + SO2 答案： A 解析： 氧化性就是得电子而使组成酸的元素化合价降低; 酸性是提供 H+而留下酸根，用此标准考查每个反应知答案为 A。点评：物质表现氧化性是指所含元素化合价减低，得电子；表现酸性，则是指具备酸的 5 条“通性”中的部分性质，在本题中硫酸的酸性主要是指生成了盐中的酸根离子。例 4. 将铁粉投入到盛有 Cu2+、Ag +、Fe 3+ 的溶液中。反应完毕时，若烧杯底部有铁粉剩余，溶液中一定不含的金属离子是_；若烧杯中没有铁粉剩余，则溶液中一定含有的金属离子是_；若溶液中不含有 Cu2+时，

22、则一定不含有的金属离子是_。答案：Ag +、 Fe3+、 Cu2+； Fe2+； Ag+、 Fe3+解析： 因为在 Ag+、Fe 3+、Cu 2+中三种离子的氧化性顺序为 Ag+ Fe3+ Cu2+ ，当加入铁粉时，按 Ag+、Fe 3+、Cu 2+的顺序反应，当铁粉剩余时，Ag +、Fe 3+、Cu 2+ 将全部反应，若铁粉不剩余时，溶液中一定含有的离子只有 Fe2+，溶液中不含 Cu2+ 时，因为 Fe3+、Ag +的氧化性比 Cu2+强，所以一定不再有 Ag+和 Fe3+。点评：多种氧化剂跟一种还原剂发生反应，要注意氧化剂氧化性顺序。氧化性较强的氧化剂首先跟还原剂发生反应，直至这种氧化剂

23、被消耗完；另一种氧化剂再接着跟还原剂发生反应，依次类推，直至还原剂消耗完，多种还原剂跟一种氧化剂发生反应的情况相同，首先还原性最强的还原剂跟氧化剂发生反应，直至这种还原剂被消耗完，依次类推。【模拟试题】 （答题时间：45 分钟）一、选择题（每小题有 12 个选项符合题意）1. 下列反应中水做氧化剂的是（ ）A. SO3 +H2O H2SO4 B. Na + 2H2O2NaOH +H 2 C. 2H2 +O2 点 燃 2H2O D. 2F2 +2H2O 4HF +O2 2. 按金属活动性顺序由前到后考虑，下列说法中正确的是（ ）A. 单质的还原性逐渐减弱B. 原子的失电子能力逐渐增强C. 对应离

24、子的氧化性逐渐增强D. 对应离子的得电子能力逐渐减弱3. 在泡沫橡胶的制造中，要利用下列反应放出的氧：2H2O22H 2O +O2 其中，H 2O2 （ ）A. 是氧化剂B. 是还原剂C. 既是氧化剂又是还原剂D. 既不是氧化剂又不是还原剂4. 在一定条件下，KClO 3 与 I2 发生下列反应：2KClO3 I 22KIO 3 +Cl2 推断正确的是（ ）A. 该反应属于置换反应B. 氧化性 I2KClO3C 还原性 KClO3I2D. 还原剂为 I2 ，氧化剂为 KClO35. 已知 Co2O3 在酸性溶液中易被还原成 Co2+、Co 2O3、Cl 2、FeCl 3、I 2 的氧化性依次减

25、弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）A. 3Cl2 +6FeI2 = 2FeCl3 +4FeI3B. Cl2 + 2FeI2 = FeCl2 + I2 C. Co2O3 + 6HCl = CoCl3 +Cl2+ 3H 2O D. 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ +I26. 下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是（ ）A. BaCl2 溶液中滴加稀 H2SO4 B. 盐酸和氧化铁反应C. 铁片放入 CuSO4 溶液中D. 氢气还原氧化铜7. 苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含有 Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色。若榨汁时加入维生素 C ，可有效防止这种现象的发

26、生。这说明维生素 C 具有（ ）A. 氧化性 B. 还原性 C. 碱性 D. 酸性8. 下面有关氧化还原反应的叙述正确的是（ ）A. 在反应中不一定所有元素化合价都发生变化B. 肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原C. 非金属单质在反应中只做氧化剂D. 金属原子失电子越多，其还原性越强9. 适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的 Fe3+ 和 Fe2+浓度相等，则已反应的 Fe3+和未反应的 Fe3+的物质的量之比为（ ）A. 2：3 B. 3：2 C. 1：2 D. 1：110. 把铁放入下列溶液中，铁溶解而溶液质量减轻的是（ ）A. FeCl3 B. 稀 H2SO4 C. 热的

27、 NaOH 溶液 D. CuSO4 二、填空题11. 写出符合下列要求的化学方程式（1）一种单质还原一种化合物：_；（2）盐酸在反应中既不是氧化剂也不是还原剂：_；（3）水在反应中既是氧化剂又是还原剂：_；（4）一种单质氧化一种化合物：_。12. 酒后驾车的司机，可通过对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：2CrO3 (红色) +3C2H5OH +3H2SO4 Cr2(SO4)3（绿色） +3CH3CHO +6H2O 被检测的气体成份是_，上述反应的氧化剂是_，还原剂是_。13. 根据反应 8NH3 +3Cl26NH 4Cl +N2 ,回答下列问题：（1）氧化剂是_，还原剂是_。

28、（2）氧化剂与还原剂的分子个数比为_。（3）当有 68gNH3 参加反应时，被氧化的物质为_g，生成的还原产物为_g。14. 焊接铜器时，可用 NH4Cl 先除去表面的氧化铜再进行焊接，该反应可表示为4CuO+2NH4Cl 3Cu +2CuCl2 +N2 + 4H 2O （1）该反应的氧化剂是_，氧化产物是_；（2）该反应中，_元素未被氧化；（3）氧化剂和还原剂的质量比是_（最简整数比） ；（4）反应中转移电子的总数为_。三、计算题15. 稀硝酸和铜反应的化学方程式如下：3Cu+ 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O 如果有 8.4g 硝酸被还原，则被氧化的铜是多少克？共

29、消耗硝酸多少克？【试题答案】一、选择题 1. B 2. AC 3. C 4. D 5. A 6.C 7. B 8. A9. A 10. B二、填空题 11. （1）Fe+ CuSO 4Cu + FeSO4（2）2HCl +CaOCaCl 2 +H2O （3）2H 2O 通 电 2H2 + O 2 （4）Cl 2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 12. CH3CH2OH , CrO3 , CH3CH2OH解析：乙醇是有机物，被氧化后制乙醛。这由 CrO3（红色）中 Cr 显6 价变成Cr2(SO4)3 （绿色） Cr 显3 价被还原。乙醇必为还原剂， CrO3 是氧化剂。13. （1）Cl 2； NH3 （2） 3：2 （3） 17； 160.514. （1）CuO；N 2 （2） 氯、氧、氢 （3）240：107 （4）6e 15. 被氧化的铜：12.8g共消耗的硝酸：33.6g