化学人教版（2019）必修第一册1.3.2氧化剂和还原剂（共27张ppt）

(共27张PPT)
第2课时 氧化剂和还原剂
第三节 氧化还原反应
红酒中添加SO2具有抗氧化的作用
食品包装中的脱氧剂——还原铁粉
课前导入
为什么？
二氧化硫是一种空气污染物，为什么要在红酒中添加呢？二氧化硫在红酒中起到什么作用呢？
H2 + CuO === H2O + Cu
+2
0
0
+1
氧化反应
化合价升高
化合价降低
失电子
得电子
还原剂
氧化剂
氧化产物
还原产物
氧化剂：化合价降低，得到电子(或电子对偏向)的物质
还原剂：化合价升高，失去电子(或电子对偏离)的物质
氧化产物：还原剂被氧化后得到的产物
还原产物：氧化剂被还原后得到的产物
二、氧化剂和还原剂
1. 氧化剂和还原剂的判断
——具有氧化性
——具有还原性
还原反应
(1)2H2+O2 === 2H2O
(2)4P+5O2 === 2P2O5
(3)Fe+H2SO4 === FeSO4+H2↑
(4)2HgO === 2Hg+O2↑
点燃
加热
点燃
氧化剂：O2 还原剂：H2 氧化产物和还原产物都是H2O
氧化剂：O2 还原剂：P 氧化产物和还原产物都是P2O5
氧化剂：H2SO4 还原剂：Fe
氧化产物：FeSO4 还原产物：H2
氧化剂、还原剂都是HgO 氧化产物：O2 还原产物：Hg
练一练：分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。
某种物质有两种“身份”
（5）MnO2 + 4HCl === MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
（6）2KMnO4 === K2MnO4＋MnO2＋O2↑
△
（氧化剂：MnO2，还原剂：HCl，氧化产物：Cl2，还原产物：MnCl2）
某种物质没有“身份”
（氧化剂：KMnO4，还原剂：KMnO4，氧化产物：O2，
还原产物：K2MnO4和MnO2）
某些物质“身份”相同
氧化剂 + 还原剂 === 还原产物 + 氧化产物
化合价降低，得电子，被还原（发生还原反应）
化合价升高，失电子，被氧化（发生氧化反应）
构建氧化还原反应概念模型：
升失氧化——还原剂
降得还原——氧化剂
口诀：
元素被氧化，物质发生氧化反应，得到氧化产物
元素被还原，物质发生还原反应，得到还原产物
（氧化性）
（还原性）
2. 氧化性与还原性
（1）氧化性与还原性
氧化性：氧化剂表现出的得电子的性质
还原性：还原剂表现出的失电子的性质
（2）氧化性、还原性与化合价的关系
元素处于最高价态时，只有氧化性；
元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性；
元素处于最低价态时，只有还原性。
然而，化合价只能判断氧化性、还原性的有无，无法判断其强弱。
3. 常见氧化剂与还原剂
（1）常见氧化剂
活泼非金属单质
如：O2，Cl2，F2，Br2，I2 ，S等
高价金属阳离子
如：Fe3+，Cu2+等
高价态含氧酸
如：HNO3，浓H2SO4
高价或较高价的其他含氧化合物
如：MnO2，K2Cr2O7，KMnO4等
过氧化物
如：H2O2，Na2O2 等
（2）常见还原剂
金属单质
如：Na、Mg、Al、Fe、Zn 等
部分非金属单质
如：H2，C，S 等
低价态金属阳离子
如：Cu+、Fe2+ 等
含低价态元素的
化合物
如：HCl，H2S，HI ，CO，SO2 ，SO32-等
对点练习1. 下列变化中需要加入还原剂才能实现的是(　　)
A．MnSO4→KMnO4 B．NaCl→AgCl
C．NO2→HNO3 D．Fe2O3→Fe
D
B
对点练习2. 我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”，反应为Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4。说法正确的是（ ）
A．Fe被还原 B．Fe是还原剂
C．CuSO4发生氧化反应 D．CuSO4失去电子
氧化性、还原性的强弱与得失电子的数目有关吗？
[思考]
氧化性、还原性的强弱在于得失电子能力的强弱，而不在于得失电子数目的多少
4. 氧化性与还原性的比较
氧化性：物质得电子的能力
还原性：物质失电子的能力
（1）根据氧化还原反应判断
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
Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu
氧化性：Cu2+ ＞ Fe2+
还原性：Fe＞ Cu
核心：从氧化还原反应关系判断，两剂大于两产物
（2）根据反应条件判断
MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
△
2KMnO4 + 16HCl(浓) === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑
反应简单程度：不加热 ＞ 加热
氧化性： KMnO4 ＞ MnO2
一般来说，反应条件越容易，反应程度越激烈，则得失电子越容易，其对应的性质越强。
（3）根据被氧化或被还原的程度判断
2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3
点燃
Fe + S === FeS
△
0 → +3
0 → +2
铁元素被氧化程度：Cl2＞ S
氧化性： Cl2＞ S
HCl + H2SO4（浓） = 不反应
2HBr + H2SO4（浓）== Br2 + SO2↑ + 2H2O
8HI + H2SO4（浓）== 4I2 + H2S↑ + 4H2O
+6 → +4
+6 → -2
硫元素被还原的程度：HI ＞ HBr＞HCl
还原性： HI ＞ HBr＞HCl
不同氧化剂和同一还原剂反应，氧化产物价态高，该氧化剂氧化性强；
不同还原剂和同一氧化剂反应，还原产物价态低，该还原剂还原性强。
失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱
其对应阳离子得电子能力逐渐增强，氧化性逐渐增强
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+(Fe3+) Hg2+ Ag+
（4）根据元素的活动性顺序判断
① 根据金属活动顺序判断
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
F2 Cl2 Br2 I2 S
F- Cl- Br- I- S2-
氧化性逐渐减弱
对应阴离子的还原性逐渐增强
② 根据非金属活动顺序判断
（5）根据外界条件判断
①浓度：一般而言，同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。
如氧化性浓H2SO4>稀 H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性浓HCl>稀HCl。
②温度：同一种物质温度越高，其氧化性(还原性)越强。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
③酸碱性： 如酸性条件2MnO4-+6H++5SO32- == 2Mn2++5SO42- +3H2O
中性条件2MnO4-+H2O+3SO32- ==2MnO2↓+3SO42- +2OH-
碱性条件2MnO4-+2OH-+SO32- == 2MnO42-+SO42- +H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
对点练习3. 已知H2能与Cl2、Br2发生反应，前者反应的条件是点燃或光照，后者反应的条件是高温，Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。
Cl2>Br2
对点练习4. 把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有银白色物质析出，Ag＋和Cu2＋的氧化性强弱关系为________________。
Ag＋>Cu2＋
5. 氧化还原反应的基本规律及应用
(1)守恒规律：
(2)强弱规律：
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物
化合价升高数目=失去电子数
化合价降低数目=得到电子数
得失电子守恒：在任何氧化还原反应中，还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数 （化合价升降总数相等）
(3) 价态规律：
元素处于最高价，只有氧化性；最低价，只有还原性；中间价，既有氧化性又有还原性。
② 归中规律：
① 氧化性和还原性的确定：
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，元素的化合价只靠拢，不交叉。
如 KClO3+6HCl = KCl+3Cl2↑+3H2O还原产物的判断
在氧化还原反应中，若氧化和还原发生在同一物质中的同一元素上，使该元素的原子(或离子)一部分被氧化，另一部分被还原。这种自身的氧化还原反应称为歧化反应。
③ 歧化规律：
如 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
多种氧化剂和一种还原剂的反应，氧化性强的优先反应；
多种还原剂和一种氧化剂的反应，还原性强的优先反应。
(4)先后规律：
如：在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+，所以铁粉依次与Fe3+、Cu2+、H+反应。
三、氧化还原反应方程式的配平
1. 一般配平：得失电子守恒法
配平步骤：
（1）写出反应物和生成物的化学式，标出价态发生变化的元素的化合价；
（2）标出反应前后元素化合价的变化；
（3）依据得失电子守恒，使化合价升降总数相等，并确定相应物质的化学计量数；
（4）用观察法配平其他物质；
（5）检查质量是否守恒，电荷是否守恒。
配平后，单线变等号。
例：
(1)KMnO4+H2O2+H2SO4 -- MnSO4+K2SO4+H2O+O2
(2)Cl2+KOH – KCl+KClO3+H2O
(3)MnO4-+SO32-+H+ -- Mn2++SO42-+H2O
2.缺项配平：
例：Mn2++S2O82- +H2O—SO42- +MnO4- +_____
答案：2、5、8、10、2、16H+
课堂小结：
1. 氧化剂与还原剂
氧化剂：得电子，化合价升高，发生还原反应，被还原的物质
还原剂：失电子，化合价降低，发生氧化反应，被氧化的物质
2. 氧化性与还原性
氧化性：得电子的能力
还原性：失电子的能力
3. 氧化性与还原性的比较
核心：从氧化还原反应关系判断，两剂大于两产物
规律：反应条件、反应结果、物质活泼性规律
4. 氧化还原反应的基本规律及应用
1. 在下列反应中，二氧化碳作氧化剂的是 ( )
A. Ca(OH)2＋CO2 === CaCO3↓＋H2O
B. CO2＋C 2CO
C. 2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑
D. C＋2H2O(g) 2H2＋CO2
B
随堂演练
高温
高温
高温
2.下列反应中，属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是（ ）
A.SO3＋H2O === H2SO4 B.3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO
C.2F2＋2H2O === 4HF＋O2 D.2Na＋2H2O === 2NaOH＋H2↑
B
4.已知常温下，在溶液中可发生如下反应：
Ce4＋＋Fe2＋ === Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋ === 2Fe2＋＋Sn4＋。
由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是（ ）
A.Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B.Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C.Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D.Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
A
3.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4 === 3N2＋4H2O，反应温度可高达2700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是（ ）
A.该反应属于置换反应 B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
D
再见