(共30张PPT)
第三节 氧化还原反应
第三课时 氧化还原反应的应用
课程标准要求与核心素养发展目标
1. 知道氧化还原反应的规律;
2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”;
理解并熟练应用氧化还原反应的规律。
课程标准要求
核心素养发展目标
本节重、难点
本节重点
本节难点
物质氧化性、还原性强弱的判断
氧化还原反应的规律
一、物质氧化性、还原性强弱比较
氧化性、还原性强弱与物质本身得失电子的难易程度有关,与得失电子的多少无关。
核心元素化合价 实例 性质
最高价 只有__________
中间价 既有__________
又有__________
最低价 只有__________
氧化性
氧化性
还原性
还原性
物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系:
1
根据元素的活动性顺序比较
一、物质氧化性、还原性强弱比较
物质氧化性、还原性强弱比较方法:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
K+
Ca+
Na+
Mg+
Al3+
Zn2+
Fe2+
Sn2+
Pb2+
(H+)
Cu2+
Hg2+
Ag+
单质的还原性逐渐减弱
阳离子的氧化性逐渐增强
金属
金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
1
根据元素的活动性顺序比较
一、物质氧化性、还原性强弱比较
物质氧化性、还原性强弱比较方法:
F2 Cl2 Br2 I2 S
F-
Cl-
Br-
I-
S2-
单质的氧化性逐渐减弱
阴离子的还原性逐渐增强
非金属
非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
“易失不易得,易得不易失”
氧化性:氧化剂>氧化产物
失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应
一、物质氧化性、还原性强弱比较
2
根据氧化还原反应方程式比较
还原性:还原剂>还原产物
随堂检测
1. 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
A
3
根据产物中变价元素的价态高低比较
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化,氧化产物价态高的其氧化性强。
一、物质氧化性、还原性强弱比较
氧化性:Cl2>S
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Fe+S FeS
Cu+2Fe3+== Cu2++2Fe2+
3Zn+2Fe3+==3Zn2++2Fe
还原性:Zn>Cu
同一物质在相同条件下,被不同还原剂还原,还原产物价态低的其还原性强。
4
根据反应条件比较
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,反应越剧烈,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
一、物质氧化性、还原性强弱比较
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl MnCl2 +Cl2↑+2H2O
O2+4HCl 2Cl2+2H2O
二、氧化还原反应的规律
1
守恒规律:
同一氧化还原反应中,
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数
元素化合价降低总数=元素化合价升高总数
微观
宏观
应用:
① 有关氧化还原反应的计算
② 氧化还原反应方程式的配平
典例剖析
例1.M2O7x-与S2-在酸性溶液中发生如下反应:M2O7x- + 3S2- + 14H+ = 2M3+ + 3S↓+ 7H2O,则M2O7x-中M的化合价是( )
A.+ 6 B.+ 1
C.+ 3 D.+ 4
A
例2.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则Cr3+与PbO2反应的化学计量数之比为________。
2:3
2
价态规律:
(1) 高低规律:
二、氧化还原反应的规律
最低价
中间价
最高价
只有还原性
既有氧化性,又有还原性
只有氧化性
应用:
判断元素或物质的氧化性、还原性。
注意:元素的化合价处于最高(最低)价态时,具有氧化(还原)性,但不一定具有强氧化(还原)性。
2
价态规律:
(2) 价态归中规律:
二、氧化还原反应的规律
中间价
应用:
标明电子转移的方向与数目,判断氧化产物、还原产物等。
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,元素的化合价高价态+低价态→中间价态, 即:“只靠拢,不交叉” 。
H2S+ H2SO4 == S ↓+SO2↑ +2H2O
失去2e-
得到 2e-
-2
0
+6
+4
-2
0
+6
+4
典例剖析
例3.用双线桥法表示下列反应中电子的转移的情况。
(1) KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
+5 -1 0 -1
失去5×e-
得到 5e-
(2) 5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O
-3 +5 +5 0
失去5×3e-
得到 3× 5e-
归中反应
2
价态规律:
(3) 歧化规律:
二、氧化还原反应的规律
中间价
物质所含元素能生成多种价态的产物时,“中间价 → 高价+低价”。
失去 e-
得到 e-
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
0 -1 +1
歧化反应
2
价态规律:
(4) 邻位不反应规律:
二、氧化还原反应的规律
中间价
同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
如:Fe3+和Fe2+之间不发生氧化还原反应
浓硫酸和SO2 之间不发生氧化还原反应
强氧化性
强还原性
强氧化性
强还原性
二、氧化还原反应的规律
3
强弱规律:
应用:
① 比较物质的氧化性或还原性强弱
② 判断氧化还原反应能否发生或反应方程式的正误
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
强氧化性
弱氧化性
强还原性
弱还原性
“强制弱”或“前强后弱”
典例剖析
例4.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
C
二、氧化还原反应的规律
4
先后规律:
同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化
“强者优先”
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 ;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化 。
Fe2+
I-
同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原
在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,故铁粉先与 反应,再依次与 反应。
Fe3+
Cu2+、H+
应用:
判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序
三、离子共存
氧化性离子[如Fe3+、NO3-(H+)、MnO4- 、ClO—等]与还原性离子[如S2- 、I-、Fe2+、SO32-等]不能大量共存。
例5.下列离子在pH=1溶液中能大量共存的是( )
A.K+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+
B.Fe3+、 SO42- 、I-、 K+
C.K+ 、 MnO4- 、OH-、 SO32
D.Ba2+、NH4+、NO3-、Cl-
D
课堂小结
离子共存
氧化还原反应的应用
氧化性、还原性强弱比较
氧化还原反应的规律
下列说法正确的是( )
A.盐酸中HCl既有氧化性又有还原性
B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.氧化剂在反应中被氧化,还原剂在反应中被还原
D.在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂不可能是同一种物质
A
下列说法正确的是( )
A.盐酸中HCl既有氧化性又有还原性
B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.氧化剂在反应中被氧化,还原剂在反应中被还原
D.在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂不可能是同一种物质
A
A
2. 下列各组微粒中只有还原性的是( )
A.F-、CO、Na
B.Na、I-、Zn
C.Fe3+、SO、NO
D.Fe3+、O2、H2O2
B
3. Na2S在碱性溶液中与NaClO反应,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2S与NaClO的个数之比为1∶4,则反应后硫元素的化合价为( )
A.+2 B.+6
C.+4 D.0
4.根据反应①→④,可以判断下列4种物质的氧化性由强到弱的
正确顺序是( )
①Cl2+2KI===2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
④H2S+I2===S+2HI
A.S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2>Fe3+>I2>S
C.Fe3+>Cl2>S>I2 D.Cl2>I2>Fe3+>S
B
5. 已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
D
6.现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
C
Thanks
谢谢观看
第三课时 氧化还原反应的应用