1.3.3 价态规律、强弱规律及应用 课件 （28张ppt） 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

(共28张PPT)
价态规律、强弱规律及应用
第3课时
第三节　氧化还原反应
价态规律及应用
1.高低规律
(1)内容：元素在物质中所处的价态，决定该元素的氧化性或还原性，一般来说，元素处于最高价态时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有还原性(如S2－、I－等)；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。
(2)应用：预测物质的氧化性和还原性。
2.归中规律
(1)内容：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。
(2)图示表达如下：
(3)应用：同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。
例1　指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物，用双线桥标出电子转移的方向和数目。
(1)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
答案　S是氧化产物，SO2是还原产物
H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价接近，浓硫酸中的硫为＋6价，与SO2中＋4价近。
(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
答案　Cl2既是氧化产物又是还原产物
KClO3中的氯元素为＋5价，与0价为近价，因而不会转化为KCl中－1价的氯。
3.歧化规律
(1)内容：氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低。歧化反应时，某元素的中间价态―→高价态＋低价态。
(2)应用：判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。
例2　已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7等多种常见化合价，氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：
(1)Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)
(2)KX―→KY＋KZ(氯元素歧化反应，未配平)。
KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐，Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的价态由高到低的顺序是________(填序号)。
③①②
练习1
下列微粒只有还原性的是
A.H＋ B.Fe2＋ C.Zn D.HCl
√
只有还原性的元素应处于最低价。金属单质0价就是最低价。HCl中虽然Cl元素为－1价，为最低价，但是H为＋1价，为最高价，有氧化性。
练习2
预测下列微粒的氧化性和还原性，并简单说明预测依据。
S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋
(1)Fe3＋具有_____性，预测依据________________________________________
____________________。
(2)Mg2＋、H＋只有_____性，预测依据_______________________________。
(3)只有还原性的是________，预测依据_________________________________
_____________________________。
氧化
Fe3＋是Fe元素的高价态，反应时可得电子，
化合价降为＋2价或0价
氧化
元素处于最高价态时只具有氧化性
S2－、I－
二者分别是硫元素、碘元素的最低
价态，只能失去电子表现还原性
(4)既有氧化性又有还原性的是________，预测依据_______________________
__________________________________________________________________________________。
Fe2＋、S
Fe2＋既可以得电子降为
0价，也可以失电子升高到＋3价，S可以得电子降为－2价，也可失电子升高到＋4价或＋6价
强弱规律及应用
1.强弱规律
(1)物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。
(2)根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂　＋　氧化剂===　氧化产物　＋　还原产物
(强还原性)　(强氧化性)　(弱氧化性)　　(弱还原性)
还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物。
例1　现有下列几个离子反应：
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
下列有关性质的比较正确的是
C.还原性：SO2D.还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
√
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性
还原剂的还原性大于还原产物的还原性
2.强弱规律的应用
(1)判断有氧化性和还原性的物质在一定条件下能否反应：
以Zn为例，Zn可以与Fe2＋、Sn2＋、H＋、Cu2＋等发生置换反应，但不能与Mg2＋、Al3＋等反应。
(2)同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。
同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。
例2　PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2＋的氧化性依次减弱，下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
C.2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
√
氧化剂氧化性：PbO2＞KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞Cu2＋
　　　　　　　　　↓　　 ↓　　 ↓　 ↓　 ↓
还原产物的还原性：Pb2＋＜Mn2＋＜Cl－＜Fe2＋＜Cu，
例3　在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
√
阳离子的氧化性强弱顺序为Ag＋>Cu2＋>H＋>Zn2＋>Mg2＋，把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，锌先与AgNO3反应置换出Ag，然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu，锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。
练习1
(2022·吉林一中高一期中)已知还原性：SO2>I－>Fe2＋，下列离子反应不正确的是
B.I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋
D.少量Cl2通入FeI2溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
√
反应I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋中，Fe2＋为还原剂，I－为还原产物，还原性：Fe2＋＞I－，与题给信息相悖，反应不能发生，B错误。
练习2
已知下列反应：
①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②2KI＋Br2===2KBr＋I2
③Na2S＋I2===2NaI＋S↓
(1)Cl－、Br－、I－、S2－的还原性由强到弱的顺序是_________________。
S2－>I－>Br－>Cl－
根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①知还原性：Br－>Cl－，由反应②知还原性：I－>Br－，由反应③知还原性：S2－>I－，即还原性：S2－>I－>Br－>Cl－。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是_____________。
Cl2>Br2>I2>S
根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由①得氧化性：Cl2>Br2，由②得氧化性：Br2>I2，由③得氧化性：I2>S，故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。
(3)判断Cl2与Na2S能否反应？____(填“能”或“否”)。
能
由(2)知氧化性：Cl2>S，故Cl2与Na2S能发生反应：Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓。
(4)判断I2与NaBr能否共存？____(填“能”或“否”)。
能
由(2)知氧化性：Br2>I2，故I2与NaBr不能反应，则I2与NaBr能共存。
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自我测试
1.下列微粒：①Al3＋　②Cl－　③N2　④S2－　⑤Cu　⑥H2O2　⑦Fe2＋　⑧
既具有氧化性又具有还原性的是
A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧
C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥
√
一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于最高价和最低价之间时往往既有氧化性又有还原性，据此解答。
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自我测试
2.在常温下发生下列反应：
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，下列结论错误的是
A.溶液中可发生反应：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－
B.Z2在①③反应中均为还原剂
√
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Z2的氧化性强于B2
B2的氧化性强于A3＋
的氧化性强于Z2
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自我测试
3.(2022·河南濮阳一高高一阶段练习)在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应1中氧化剂为Mn3＋
B.氧化性：Ce4＋>Fe3＋>I2>Mn3＋
C.反应2的氧化剂为Mn3＋，还原产物为Fe3＋
D.推测可发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋
√
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自我测试
反应1中，Mn2＋转化为Mn3＋，锰元素化合
价升高，Mn2＋是还原剂，Mn3＋是氧化产
物，A错误；
反应1中Ce4＋是氧化剂，Mn3＋是氧化产物，反应2中Mn3＋是氧化剂，Fe3＋是氧化产物，反应3中Fe3＋是氧化剂，I2是氧化产物，而氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：Ce4＋>Mn3＋>Fe3＋>I2，B错误；
氧化剂具有氧化性，元素化合价降低，得到还原产物，还原剂具有还原性，元素化合价升高，得到氧化产物，反应2的氧化剂为Mn3＋，还原产物为Mn2＋，C错误；
由选项B可知，氧化性：Ce4＋>Mn3＋>Fe3＋>I2，推测可发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋，D正确。
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自我测试
4.已知氮元素有多种可变化合价，常见的有－3、＋2、＋3、＋4、＋5价等。某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
根据价态规律，判断上述反应是否有可能实现，说明判断的理由。
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自我测试
答案　①可能，反应物中的氮元素为＋2价、＋5价，生成物中为＋3价，符合归中反应规律。
②不可能，反应物中的氮元素为－3价、＋2价，生成物中为＋3价，N元素的化合价只升不降。
③可能，反应物中的氮元素为＋4价，生成物中为＋3价、＋5价，符合歧化反应规律。
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