拓展微课2　氧化还原基本规律及应用(宏观辨识与微观探析)（18张）-2025-2026学年人教版高一上学期化学必修第一册

(共18张PPT)
拓展微课2　氧化还原基本规律及应用
(宏观辨识与微观探析)
角度一　氧化还原反应中的基本规律
【必备知识】
1.价态转化规律
(1)“价态归中”规律
含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时,该元素的价态变化一定遵循“高价+低价中间价”,即“价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价
态不交叉,价升价降只靠拢”。例如, 。
(2)“歧化反应”规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高,或都比反应物中该元素价态低。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生“歧化反应”。
例如, 。
2.反应先后规律
①同种氧化剂与多种还原剂的反应:在浓度相差不大的溶液中,若同时含有多种还原剂,加入氧化剂时,将按照物质的还原性由强到弱的顺序依次发生反应。
②同种还原剂与多种氧化剂的反应:在浓度相差不大的溶液中,若同时含有多种氧化剂,加入还原剂时,将按照物质的氧化性由强到弱的顺序依次发生反应。
3.得失电子守恒规律
在氧化还原反应中,氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数。
例1 [2020·山东实验中学期中] 在某体系内有反应物和生成物共五种物质:H2S、S、FeCl3、FeCl2、HCl。已知H2S为反应物,则另一反应物是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.S B.FeCl2
C.FeCl3 D.HCl
C　
【综合应用】
[解析] H2S是反应物,据质量守恒定律推知,S是反应产物,H2S→S发生氧化反应,H2S作还原剂。根据氧化还原反应规律可知,另一反应物是氧化剂,发生还原反应,则该反应物是FeCl3,被还原生成FeCl2。
变式 常温时,现有下列三个反应都能向右顺利进行:2W-+X2=2X-+W2、2Y-+W2=2W-+Y2、2X-+Z2=2Z-+X2,由此得出的下列结果正确的是(　　)
A.2Z-+W2=2W-+Z2不能向右进行
B.X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最弱
C.X-、Y-、Z-、W-中Z-的还原性最强
D.2X-+Y2=2Y-+X2能向右进行
A　
[解析] 结合氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,由三个反应可得氧化性:Z2>X2>W2>Y2,还原性:Y->W->X->Z-,故氧化性最弱的是Y2,还原性最强的是Y-,B、C均错误。
由于Z2的氧化性强于W2,则W2与Z-不能发生反应,A正确;
X2的氧化性强于Y2,则Y2不能与X-发生反应,D错误。
角度二　氧化还原反应方程式的配平
【必备知识】
1.配平氧化还原反应方程式的“五个步骤”
2.配平氧化还原反应方程式要依据“三个守恒规律”
例2 二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备,反应方程式为NaClO3+H2O2+H2SO4→ClO2↑+Na2SO4+ H2O+O2↑(未配平)。下列说法不正确的是 (　　)
A.NaClO3作氧化剂,发生还原反应
B.将该方程式配平后H2O的化学计量数应为2
C.NaClO3与H2O2的化学计量数之比为2∶1
D.该反应中,H2SO4表现出氧化性和酸性
D　
【综合应用】
[解析] Cl元素由+5价降低到+4价,则 NaClO3作氧化剂,发生还原反应,A项正确;
根据得失电子守恒和原子守恒配平可得:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+2H2O+O2↑,H2O的化学计量数为2, B项正确;
例2 二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备,反应方程式为NaClO3+H2O2+H2SO4→ClO2↑+Na2SO4+ H2O+O2↑(未配平)。下列说法不正确的是 (　　)
A.NaClO3作氧化剂,发生还原反应
B.将该方程式配平后H2O的化学计量数应为2
C.NaClO3与H2O2的化学计量数之比为2∶1
D.该反应中,H2SO4表现出氧化性和酸性
D　
NaClO3和H2O2的化学计量数之比为2∶1,C项正确;
该反应中生成硫酸盐(Na2SO4),H2SO4中各元素的化合价均未发生变化,故H2SO4只表现出酸性,D项错误。
变式 随着生活水平的提高,汽车已悄然成为人们日常代步工具,方便人们出行的同时,也带来了严重的空气污染问题。目前汽车尾气排放系统中安装了催化转换器,在催化转换器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂作
用下发生反应,生成CO2和N2(如图所示)。
(1)请写出上述反应的化学方程式:
　 , 反应中的氧
化剂为　　　　、还原剂为　　　　。
(2)催化转换器中发生的反应对减少汽车尾气污染
有什么作用
NO　
CO
[答案]催化转换器中反应产物是CO2和N2,减少汽车尾气对大气的污染。
2CO+2NO 2CO2+N2　
1.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O
②五种物质:FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++Mn+X→Fe3++Mn2++H2O(未配平)
下列判断正确的是(　　)
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质中能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.Mn+5e-+4H2O=Mn2++8OH-是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为Mn>Cu2+>Fe3+
B　
[解析] ①中Cu元素由+1价升高到+2价,该半反应为氧化反应,A项错误;
①发生氧化反应,②中物质若使①能顺利发生,则应具有氧化性,该物质是Fe2(SO4)3,B项正确;
1.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O
②五种物质:FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++Mn+X→Fe3++Mn2++H2O(未配平)
下列判断正确的是(　　)
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质中能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.Mn+5e-+4H2O=Mn2++8OH-是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为Mn>Cu2+>Fe3+
B　
将③配平可得:5Fe2++ Mn+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故反应③的一个半反应为8H++Mn+5e-=Mn2++4H2O,C项错误;
Fe3+的氧化性强于Cu2+, D项错误。
2.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的
离子方程式是Mn+N+□→Mn2+
+N+H2O。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH变小
C.配平离子方程式后,N和Mn的化学计量数之比为5∶2
D. □中的粒子是OH-
C　　
[解析] 该反应中Mn元素化合价由+7价降为+2价,所以Mn为氧化剂,N为还原剂,失电子被氧化,故A项错误;
根据原子守恒、电荷守恒可配平方程式:2Mn+5N+6H+=2Mn2++5N
+3H2O,故□中应为6H+,H+被消耗,pH
增大,N与Mn化学计量数之比为5∶2,故B项、D项错误,C项正确。
3.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1) H2O2仅体现氧化性的反应是　　(填序号,下同),H2O2仅体现还原性的反应是　　,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是　　,H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是　　。
D
B
C
A
[解析] Na2O2+HCl→H2O2+NaCl,是一个非氧化还原反应,H2O2既不是氧化剂,也不是还原剂; Ag2O+ H2O2→Ag+O2↑+H2O,Ag2O被还原成单质银,H2O2仅表现为还原性,其中H2O2中的氧元素转化为O2; H2O2→H2O+O2↑,H2O2的分解反应,是一个自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性;
3.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1) H2O2仅体现氧化性的反应是　　(填序号,下同),H2O2仅体现还原性的反应是　　,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是　　,H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是　　。
D
B
C
A
H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O,H2O2中的氧元素,在反应中化合价由-1变成-2,化合价降低被还原,H2O2仅作氧化剂;所以H2O2仅体现氧化性的反应是D;H2O2仅体现还原性的反应是B;H2O2既体现氧化性,又体现还原性的反应是C;H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是A。
(2)请将D反应配平,并用单线桥标出D反应中电子转移的方向和数目:
　 H2O2+ Cr2(SO4)3+ 　 KOH=　 K2CrO4+ 　 K2SO4　 H2O
反应中氧化剂是　　　　,被氧化的元素是　　　　。
3 1 10 2 3 8
[解析] Cr2(SO4)3中Cr的化合价为+3价,反应后变成了K2CrO4,化合价变成+6,Cr化合价升高被氧化,化合价升高了3价,一个Cr2(SO4)3参与反应,化合价升高6价;H2O2中氧元素化合价为-1价,反应后变成了-2价的O,化合价降低了1价,1分子H2O2反应,化合价降低2价,化合价变化的最小公倍数为6,所以电子转移的数目为6,则电子转移的方向与数目
为 +10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O;该反应中,H2O2中O化合价
降低,作氧化剂;被氧化的元素为+3价的Cr。
H2O2
Cr