人教版高中化学必修第一册第一章物质及其变化第三节第2课时氧化剂和还原剂课件（50页ppt）

(共44张PPT)
第2课时　氧化剂和还原剂
　
第一章　第三节　氧化还原反应
1. 能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的概念，熟知常见的氧化剂和还原剂，理清相关概念间的关系，促进“变化观念”化学核心素养的发展。　
2. 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。
学习目标
任务一　氧化剂与还原剂
新知构建
1．氧化还原反应的相关概念
(1)氧化剂与还原剂
①氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价_______，即_______电子(或电子对_______)的物质。
②还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价_______，即______电子(或电子对_______)的物质。
(2)氧化产物与还原产物
①氧化产物：还原剂被______生成的物质。
②还原产物：氧化剂被______生成的物质。
降低
得到
偏向
升高
失去
偏离
氧化
还原
(3)氧化性与还原性
氧化性：_______剂具有的性质，即物质_________的性质，越容易______电子，氧化性越强。
还原性：_______剂具有的性质，即物质_________的性质，越容易______电子，还原性越强。
氧化
得电子
得到
还原
失电子
失去
已知反应：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋ 2MnSO4＋5O2↑＋8H2O，回答下列问题。
(1)反应中H2O2→O2，氧元素的化合价由_____________到0价，因而H2O2是__________，O2是____________。
(2)反应中KMnO4→MnSO4，Mn元素的化合价由____________到＋2价，因而KMnO4是__________，MnSO4是____________。
(3)该反应中H2SO4是氧化剂吗？是还原剂吗？分析其原因。
________________________________________________________________
________________。
交流研讨1
－1价升高
还原剂
氧化产物
＋7价降低
氧化剂
还原产物
H2SO4中各元素的化合价在反应前后都不变化，因此H2SO4既不是氧化剂也不是还原剂
(4)该反应中，H2O是氧化产物吗？是还原产物吗？分析其原因。
_______________________________________________________________________。
生成物 H2O中的各元素没有价态变化，所以既不是氧化产物也不是还原产物
归纳总结
1．氧化还原反应中相关概念之间的联系
2．理解氧化还原反应的相关概念，要抓住以下两条主线
(1)还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
(2)氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2.常见氧化剂与还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质：如______、O2等。
②变价元素的高价态化合物：如__________、_________、_________等。
③过氧化物：如Na2O2、H2O2等。
④其他：如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质：如_____、____、____等。
③含有较低价态元素的化合物：如KI、CO、SO2等。
④其他：如浓盐酸、NH3等。
Cl2
KMnO4
FeCl3
HNO3
H2
S
C
3．氧化还原反应的应用
氧化还原反应广泛存在于生产和生活中，其中金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等是正面影响；易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等是负面影响。
汽车尾气系统中均安装了催化转化器，在催化转化器中，汽车尾气中的CO与 NO 在催化剂的作用下发生反应，生成 CO2和 N2。
(1)请写出上述反应的化学方程式。
(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应，如果是，请指出反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
提示：上述反应是氧化还原反应，其中还原剂是CO，氧化剂是 NO，氧化产物是CO2，还原产物是N2。
交流研讨2
典题应用
分析下列反应并按要求填空。
(1)2Fe＋3Cl2 2FeCl3
氧化剂是_______，还原剂是_______；发生氧化反应的是_______，发生还原反应的是_______。
(2)2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
氧化剂是___________，还原剂是___________；被氧化的元素是_____，被还原的元素是_______。
(3)H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O
氧化剂是_________，还原剂是_______；氧化产物是________，还原产物是________。
Cl2
Fe
Fe
Cl2
KMnO4
KMnO4
O
Mn
H2O2
Fe2＋
Fe3＋
H2O
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任务二　氧化性、还原性强弱比较
新知构建
1．物质的氧化性及还原性与元素化合价的关系
核心元素化合价 实例 性质
最高价 _______________
中间价 _______________
_______________
最低价 _______________
只有氧化性
既有氧化性
又有还原性
只有还原性
2.氧化性、还原性强弱与得失电子能力的关系
(1)氧化性：物质越易得电子，氧化性越强。
(2)还原性：物质越易失电子，还原性越强。
3．根据氧化还原反应方程式比较氧化性、还原性强弱
(1)氧化性：氧化剂______氧化产物；
(2)还原性：还原剂______还原产物。
＞
＞
交流研讨
根据化学方程式判断下列物质的氧化性强弱。
(1)已知①2Fe＋3Cl2 2FeCl3、②Fe＋S FeS。可判断Cl2的氧化性______(填“大于”或“小于”)S，理由是_________________________
______________________。
(2)已知①MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
可判断MnO2的氧化性________ (填“大于”或“小于”)KMnO4，理由是______________________________________________________________。
大于
Fe被Cl2氧化成＋3价，而S
只能把其氧化成＋2价
小于
MnO2、KMnO4同样与浓盐酸反应，前者需要加热，而后者不需要加热
典题应用
1．常温下，发生下列反应：①16H＋＋10Cl－＋2MnO ===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，根据上述反应，可得知相关微粒氧化性由强到弱的顺序是___________________，还原性由强到弱的顺序是___________________。
Fe2＋>Br－>Cl－> Mn2＋
2．已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性由强到弱的顺序为W2>Z2>X2>Y2，下列氧化还原反应能发生的是
A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2
B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2
C．2NaW＋Y2===2NaY＋W2
D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2
√
A项，氧化性：Z2>W2，不符合题给信息，反应不能发生；B项，氧化性：Z2>X2，符合题给信息，反应能发生；C项，氧化性：Y2>W2，不符合题给信息，反应不能发生；Dl项，氧化性：X2>Z2，不符合题给信息，反应不能发生。
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随堂达标演练
√
1．(2023·江苏如东高一检测)下列微粒中，只有氧化性的是
①S2－　 ②Fe2＋　 ③S　 ④H＋　 ⑤Na＋　 ⑥Mg
A．①⑥ B．②③④
C．④⑤ D．②④⑤⑥
元素的化合价位于最高价态时，只具有氧化性，④H＋、⑤Na＋均是元素的最高价态，因此只具有氧化性。
2．吸进人体的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧会加速人体衰老，被称为“生命杀手”，科学家试用Na2SeO3消除人体内的活性氧，则Na2SeO3的作用是
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．以上均不是
人体内的“活性氧”中氧元素的化合价为零价，Na2SeO3消除“活性氧”，即Na2SeO3中元素化合价升高被氧化，Na2SeO3的作用是还原剂。
√
各元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应，A错误；NO2中N元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但水中H、O元素的化合价均不变，故水既不作氧化剂又不作还原剂，B正确；水中O元素的化合价升高，水作还原剂，C错误；水中H元素的化合价降低，水作氧化剂，D错误。
√
3．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↑
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＋
根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由第一个方程式知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，由第二个方程式知，还原性：Sn2＋>Fe2＋。故还原性：Sn2＋>Fe2＋>Ce3＋。
√
5．(2023·石家庄第二十四中学高一月考)根据反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，回答下列问题。
(1)氧化剂是________，还原剂是_________。
(2)氧化产物是_______，还原产物是__________。
(3)用单线桥法表示该反应的电子转移情况：________________________。
(4)当有8个NH3分子参加反应时，转移的电子个数为_____。
Cl2
NH3
N2
NH4Cl
6
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课时测评
√
题点一　氧化还原反应的相关概念
1．当我们把苹果切开后不久，果肉上便会产生一层咖啡色的物质，其原因是果肉里的酚在空气中被氧化为有色物质，这些有色物质很快聚合成为咖啡色的聚合物。则这种空气中常见的氧化剂是
A．N2 B．O2
C．H2O D．CO2
√
2．下列物质不是常见氧化剂的是
A．FeCl3 B．KMnO4
C．Fe D．O2
√
3．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图，由图可知，在该反应中 是
A．还原剂 B．氧化剂
C．氧化产物 D．还原产物
√
4．反应SiO2＋2C Si＋2CO↑中，还原产物是
A．SiO2 B．C
C．Si D．CO
√
5．(2023·长沙高一检测)在下列反应中，CO2作氧化剂的是
选项A中CO2中碳元素化合价无变化；选项B中CO2中碳元素化合价由＋4降低为＋2，作氧化剂；选项C、D中CO2都为氧化产物。
还原产物指的是氧化剂被还原后得到的产物，该反应中锰元素化合价一部分从＋7价变为＋6价，一部分从＋7价变为＋4价，化合价降低，得到电子，被还原，所以还原产物是K2MnO4和MnO2。
√
6．在反应2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑中还原产物是
A．只有K2MnO4 B．只有MnO2
C．K2MnO4和MnO2 D．O2
√
7．(2023·沈阳城郊重点中学联合体高一调研)下列变化过程一定需要加入还原剂的是
A．KClO3―→KCl B．KCl―→AgCl
C．H＋―→H2 D．C―→CO2
变化过程一定需要加入还原剂，这说明该微粒作氧化剂，得到电子，相关元素的化合价一定降低。但A项可发生2KClO3 2KCl＋3O2↑，无需加入还原剂，故A错误。
√
题点二　氧化性、还原性强弱比较
8．(2023·安徽淮北高一检测)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应的化学方程式不正确的是
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
结合题给信息：氧化性强弱顺序为Co2O3>Cl2>FeCl3>I2，可推知还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>Co2＋，然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律，知A选项中Cl2应该先氧化I－后氧化Fe2＋，所以A选项错误。
√
9．(2023·南京建邺高一检测)根据离子方程式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋。可判断离子的还原性从强到弱的顺序是
A．Br－、Fe2＋、I－ B．I－、Fe2＋、Br－
C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－
根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂>还原产物进行判断。①中，还原性：I－>Fe2＋，②中，还原性：Fe2＋>Br－。
√
10．几种物质在酸性溶液中的还原性强弱顺序如下：SO2>I－>Fe2＋>H2O2。据此判断下列反应不能发生的是
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO ＋4H＋
B．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI
该反应中SO2为还原剂，Fe2＋为还原产物，还原性：SO2＞Fe2＋，与题目所给信息相符，可以发生，A不符合题意；该反应中I－为还原剂，Fe2＋为还原产物，还原性：I－＞Fe2＋，与题目所给信息相符，可以发生，B不符合题意；该反应中H2O2为还原剂，SO2为还原产物，还原性：H2O2＞SO2，与题目所给信息不符，不能发生，C符合题意；该反应中SO2为还原剂，I－为还原产物，还原性：SO2＞I－，与题目所给信息相符，可以发生，D不符合题意。
11．下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是
A项，Cl得到电子，O失去电子，该反应转移12e－，图中转移电子数目不正确，错误；B项，Fe得到电子，I失去电子，该反应转移2e－，正确；C项，F得到电子，O失去电子，该反应转移4e－，图中箭头的方向标反了，错误；D项，Br得到电子，S失去电子，该反应转移2e－，图中箭头的方向标反了，错误。
√
A项，Cl得到电子，O失去电子，该反应转移12e－，图中转移电子数目不正确，错误；B项，Fe得到电子，I失去电子，该反应转移2e－，正确；C项，F得到电子，O失去电子，该反应转移4e－，图中箭头的方向标反了，错误；D项，Br得到电子，S失去电子，该反应转移2e－，图中箭头的方向标反了，错误。
12．稀土金属是我国重要的战略资源。稀土金属铈(Ce)性质活泼，常见的化合价为＋3和＋4，可发生如下反应：
①2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
②H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
③I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO
下列说法错误的是
A．氧化性由强到弱的顺序是CeO2>H2O2>I2
B．还原性由强到弱的顺序是I－>SO2>Ce3＋
C．反应2CeO2＋2I－＋8H＋===2Ce3＋＋I2＋4H2O可以进行
D．H2O2在反应①中被氧化，在反应②中被还原
√
根据氧化剂的氧化性强于还原剂和氧化产物可知，由①2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O得出氧化性：CeO2＞H2O2，由②H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O得出氧化性：H2O2＞I2，故有氧化性由强到弱的顺序是CeO2>H2O2>I2，A正确；根据还原剂的还原性强于氧化剂和还原产物可知，由①2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O得出还原性：H2O2＞Ce3＋，由②H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O得出还原性：I－＞H2O2，由③I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO 得出还原性：SO2＞I－，故还原性由强到弱的顺序是SO2＞I－> H2O2 >Ce3＋，B错误；由B项分析可知，还原性由强到弱的顺序是SO2＞I－> H2O2 >Ce3＋，故反应2CeO2＋2I－＋8H＋===2Ce3＋＋I2＋4H2O可以进行，C正确；由反应方程式可知，反应①H2O2中的O由－1价升高到0价，故被氧化，在反应②中的H2O2中O由－1价降低到－2价，故被还原，D正确。
所含元素处于最高价的只能做氧化剂(Cu2＋)，所含元素处于最低价的只能做还原剂(Mg)。
13．在Cl2、Fe2＋、Mg、H2O、Cu2＋中：
(1)只能做氧化剂的是_________，实例：__________________________。
(2)只能做还原剂的是_______，实例：____________________________。
(3)H2O作为氧化剂的反应实例：__________________________________。
Cu2＋
Mg＋CuCl2===MgCl2＋Cu
Mg
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
14．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是该反应的生成物之一。
(1)从硫和氮元素的价态看，只有氧化性的物质是_________，只有还原性的物质是_______，既有氧化性又有还原性的物质是__________。
(2)该反应中还原剂是________，氧化剂是__________。
(3)氧化性：HNO3______S(填“>”或“<”)。
HNO3
H2S
NO、S
H2S
HNO3
>
水是生成物之一，说明反应物中肯定含有氢、氧元素，含有氢元素的有H2S和HNO3，含有氧元素的有HNO3和NO；观察五种物质，含硫元素的有S和H2S，含氮元素的有HNO3和NO。根据氧化还原反应的特点，如果S是反应物，则H2S是生成物，此时S得电子，N只能失电子，即NO是反应物，两种反应物中均没有氢元素，所以S和NO不可能是反应物；由以上分析可知，反应物只能是H2S和HNO3，生成物只能是S、NO和H2O。
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