人教版高中化學(xué)必修第一冊第一章物質(zhì)及其變化導(dǎo)學(xué)案+課件

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第2課時　氧化劑和還原劑核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新要求1.學(xué)會電子轉(zhuǎn)移的表示方法。2．知道常見的氧化劑和還原劑。3．能從化學(xué)反應(yīng)中元素化合價的變化認(rèn)識氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試　一、電子轉(zhuǎn)移的表示方法1．雙線橋法表明反應(yīng)前后同一元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況。(1)雙線橋法的基本步驟(2)一般模型 (m×n＝a×b) (3)注意事項①箭頭、箭尾對應(yīng)化合價變化的同種元素；②必須注明“得到”或“失去”；③還原劑失去的電子總數(shù)與氧化劑得到的電子總數(shù)相等。2．單線橋法表明反應(yīng)前后不同元素原子間的電子轉(zhuǎn)移情況。(1)單線橋法的基本步驟(2)一般模型 (3)注意事項箭頭已標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向，因此不需再標(biāo)明“得到”或“失去”，只需標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。二、氧化劑和還原劑1．基本概念(1)氧化劑和還原劑氧化劑：在反應(yīng)時，所含元素的化合價降低，即得到電子(或電子對偏向)的反應(yīng)物。還原劑：在反應(yīng)時，所含元素的化合價升高，即失去電子(或電子對偏離)的反應(yīng)物。模型：(2)氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物：還原劑在反應(yīng)中失去電子(或電子對偏離)后被氧化成的生成物。還原產(chǎn)物：氧化劑在反應(yīng)中得到電子(或電子對偏向)后被還原成的生成物。(3)氧化性和還原性氧化性：物質(zhì)得到電子的能力。在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑具有氧化性，得到電子后，化合價降低，被還原。還原性：物質(zhì)失去電子的能力。在氧化還原反應(yīng)中，還原劑具有還原性，失去電子后，化合價升高，被氧化。(4)氧化還原反應(yīng)中基本概念之間的關(guān)系2．常見的氧化劑和還原劑類別物質(zhì)種類常見物質(zhì)氧化劑部分非金屬單質(zhì)O2、Cl2等具有高價態(tài)元素的化合物濃硫酸、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、等某些金屬性較弱的元素的高價態(tài)離子Fe3＋、Pb4＋、Cu2＋等過氧化物Na2O2、H2O2等還原劑活潑的金屬單質(zhì)Al、Zn、Fe等某些非金屬單質(zhì)C、H2等非金屬陰離子和氫化物Cl－、Br－、I－、S2－、HI、NH3、H2S等變價元素的較低價態(tài)化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、FeSO4等3.氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用(1)積極作用①汽車尾氣的處理汽車尾氣的主要成分是氮氧化物(NO、NO2)和碳氧化物(CO、CO2)。在一定條件下，利用氧化還原反應(yīng)原理，使NOx與CO發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成無毒的N2和CO2，從而減少或消除汽車尾氣對大氣的污染。2NO＋2CON2＋2CO22NO2＋4CON2＋4CO22NOx＋2xCON2＋2xCO2②從礦石中冶煉金屬。③許多化工產(chǎn)品的制備，如合成氨、合成硝酸、制硫酸、電解法制燒堿等。④農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，綠色植物的光合作用、呼吸作用。⑤現(xiàn)在大量使用的電池(如干電池、燃料電池、蓄電池等)工作時大多發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。(2)負(fù)面影響：易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。三、物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較1．根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷在同一反應(yīng)中，氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。例如Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4中，氧化性Cu2＋＞Fe2＋，還原性Fe＞Cu。2．根據(jù)元素的活動性順序比較(1)根據(jù)金屬活動性順序比較金屬元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的還原性就越強(qiáng)，越容易失去電子；其對應(yīng)陽離子(Fe對應(yīng)Fe2＋)的氧化性越弱，越難得到電子。(2)根據(jù)非金屬活動性順序比較非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性就越強(qiáng)，越容易得到電子；其對應(yīng)陰離子的還原性越弱，越難失去電子。3．根據(jù)變價元素被氧化或被還原的程度判斷不同種氧化劑將同種還原劑中元素氧化，得到的價態(tài)越高，其氧化性越強(qiáng)。如2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，則氧化性：Cl2>S。4．根據(jù)反應(yīng)條件判斷當(dāng)不同的氧化劑(或還原劑)與相同還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時，若氧化產(chǎn)物(或還原產(chǎn)物)中元素價態(tài)相同，則反應(yīng)條件要求越低，氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng)。例如：F2＋H22HFCl2＋H22HCl      氧化性：F2＞Cl25．根據(jù)(氧化劑、還原劑)元素的價態(tài)進(jìn)行判斷元素處于最高價時只有氧化性，元素處于最低價時只有還原性，元素處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性。一般來說，同種元素價態(tài)越高，氧化性越強(qiáng)；價態(tài)越低，還原性越強(qiáng)。如氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Fe；還原性：H2S>S>SO2。 特別提醒某些氧化劑的氧化性和還原劑的還原性的強(qiáng)弱與下列因素有關(guān)。(1)溫度：如熱濃硫酸的氧化性強(qiáng)于冷濃硫酸的氧化性；熱濃鹽酸的還原性強(qiáng)于冷濃鹽酸的還原性。(2)濃度：如硝酸的濃度越大其氧化性越強(qiáng)；濃鹽酸的還原性強(qiáng)于稀鹽酸。(3)酸堿性：如KMnO4的氧化性隨溶液酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng)；在中性或堿性環(huán)境中幾乎無氧化性，在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。[即學(xué)即練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)氧化還原反應(yīng)過程中得電子的物質(zhì)是還原劑，失電子的物質(zhì)被還原。(　　)(2)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，還原劑先失去電子，氧化劑后得到電子。(　　)(3)金屬單質(zhì)作反應(yīng)物時一定不是氧化劑。(　　)(4)在反應(yīng)C＋O2CO2中，C具有氧化性。(　　)(5)在反應(yīng)2KClO32KCl＋3O2↑，KClO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性。(　　)(6)在氫氣燃燒生成水的反應(yīng)中，氫氣作還原劑。(　　)(7)一種物質(zhì)若具有氧化性，則不具有還原性，反之亦然。(　　)(8)氧化劑得電子被氧化為還原產(chǎn)物。(　　)(9)還原劑失去電子，具有氧化性。(　　)(10)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)。(　　)2．下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)，且水作為還原劑的是(　　)A．Cl2＋H2O===HCl＋HClOB．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O===4HF＋O2D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑3．下列微粒中，只有氧化性的是(　　)①S2－　 ②Fe2＋　③S　④H＋　 ⑤Na＋　⑥MgA．①⑥　　B．②③　　C．④⑤　　D．②③④⑤4．[2022·浙江1月學(xué)考]反應(yīng)8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O中，還原劑是(　　)A．NH3    B．NO2    C．N2    D．H2O5．[2022·惠州高一檢測]根據(jù)下列反應(yīng)的離子方程式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判斷各物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是(　　)A．Fe3＋、Br2、I2    B．Fe3＋、I2、Br2C．Br2、Fe3＋、I2    D．Br2、I2、Fe3＋6．Cl2可用于制備漂白劑。實(shí)驗(yàn)室里制備氯氣可利用以下反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(1)用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)用單線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)該反應(yīng)中氧化劑是________，發(fā)生氧化反應(yīng)的是________，氧化產(chǎn)物是________。(4)氧化性：MnO2比Cl2的________。核心素養(yǎng)——合作·探究·分享　目標(biāo)1　氧化劑、還原劑等有關(guān)概念的理解 例1 宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗(yàn)毒”的記載，“銀針驗(yàn)毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O，其中H2S是(　　)A．氧化劑B．還原劑C．既是氧化劑又是還原劑D．既不是氧化劑也不是還原劑[提升1]　某種飛船以N2H4和N2O4為動力源，發(fā)生反應(yīng)：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反應(yīng)溫度可高達(dá)2 700 ℃，對于該反應(yīng)，下列說法正確的是(　　)A．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B．N2H4是氧化劑，被氧化C．N2O4是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)D．N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 狀元隨筆　氧化劑、還原劑指參加氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)，在一個氧化還原反應(yīng)中，如果有的物質(zhì)沒有參與氧化還原反應(yīng)(即沒有化合價的變化)，既不是氧化劑也不是還原劑，同理氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物也是參與氧化還原反應(yīng)生成的物質(zhì)，也可以是一種物質(zhì)。  關(guān)鍵能力氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系目標(biāo)2　物質(zhì)的氧化劑、還原劑強(qiáng)弱比較 例2 有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應(yīng)：①A2＋＋B===B2＋＋A②A2＋＋C===C2＋＋A③B2＋＋C===C2＋＋B④C2＋＋D===D2＋＋C由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱順序正確的是(　　)A．氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋B．氧化性：D2＋>C2＋>B2＋>A2＋C．還原性：A>B>C>DD．還原性：D>C>A>B[提升2]　已知常溫下，在溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：①===2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－③2B－＋Z2===B2＋2Z－由此推斷下列說法錯誤的是(　　)A．反應(yīng)Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－可以進(jìn)行B．Z元素在反應(yīng)③中被還原，在反應(yīng)①中被氧化C．氧化性由強(qiáng)到弱的順序是Z2、B2、A3＋A2＋、X2＋ 狀元隨筆　判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生的方法 目標(biāo)3　氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法  例3 分析下列氧化還原反應(yīng)中化合價的變化，用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(1)2KNO32KNO2＋O2↑  (2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑  (3)C＋H2O(g) CO＋H2  (4)CH4＋2O22H2O＋CO2  狀元隨筆　注意：(1)并非只有得氧、失氧的化學(xué)反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)。凡有元素化合價升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，但并不要求反應(yīng)中所有元素的化合價都要發(fā)生變化。(2)任何氧化還原反應(yīng)中，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時發(fā)生，故元素化合價升高與元素化合價降低一定同時發(fā)生，且化合價升高總數(shù) ＝化合價降低總數(shù)。  [提升3]　用單線橋法表示下列反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(1)CuO＋H2Cu＋H2O(2)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 關(guān)鍵能力兩種線橋的比較(1)雙線橋法的“線橋”從反應(yīng)物到產(chǎn)物，單線橋法的“線橋”只連反應(yīng)物。(2)表示氧化還原反應(yīng)中化合價升降、物質(zhì)被氧化或被還原時，用雙線橋法較方便；表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時，用單線橋法較方便。但單線橋有一定局限性，如Cl2＋H2O===HCl＋HClO的反應(yīng)，一般不用單線橋表示。學(xué)考評價——夯實(shí)·測控·演練　1．某國外化學(xué)教材中有一張關(guān)于氧化還原反應(yīng)的插圖：由圖可知，在該反應(yīng)中是(　　)A．氧化劑      B．還原劑C．氧化產(chǎn)物    D．還原產(chǎn)物2．下列化學(xué)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法正確的是(　　)3．下列敘述中正確的是(　　)A．氧化劑中的每一種元素在反應(yīng)中都得到電子B．還原劑在同一反應(yīng)中既可以是反應(yīng)物，也可以是生成物C．還原劑所含元素化合價升高D．電子從氧化劑轉(zhuǎn)移到還原劑4．從海水中可以提取溴單質(zhì)，其主要反應(yīng)為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，下列說法正確的是(　　) A．溴離子具有氧化性    B．氯氣是還原劑C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)    D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)5．[2022·臨沂高一檢測]常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)：①2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2；②2KI＋Cl2===2KCl＋I2；③2KI＋Br2===2KBr＋I2，由此判斷下列說法正確的是(　　)A．溴元素在①和③中均被氧化B．氧化性強(qiáng)弱順序：I2＞Br2＞Cl2C．還原性強(qiáng)弱順序：KI<KBr<KClD．常溫下不能進(jìn)行如下反應(yīng)：2KCl＋Br2===2KBr＋Cl26．一定條件下，KClO3與I2發(fā)生下列反應(yīng)：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2↑，下列推斷正確的是(　　)A．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)B．氧化性：I2＞KClO3C．還原性：KClO3＞I2D．還原劑為I2，氧化劑為KClO37．在下列反應(yīng)中：A．2F2＋2H2O===4HF＋O2B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑C．CaO＋H2O===Ca(OH)2D．2H2O2H2↑＋O2↑水只作氧化劑的是________(填字母，下同)，水只作還原劑的是________，水既作氧化劑又作還原劑的是________，水既不作氧化劑又不作還原劑的是________。8．(走進(jìn)生活)我國“四大發(fā)明”在人類發(fā)展史上起到了非常重要的作用，黑火藥是四大發(fā)明之一。黑火藥爆炸的反應(yīng)為S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑。請用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________。 第2課時　氧化劑和還原劑學(xué)業(yè)基礎(chǔ)即學(xué)即練1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×2．答案：C3．答案：C4．答案：A5．答案：C6．解析：反應(yīng)中錳元素化合價由＋4價降低到＋2價，氯元素化合價由－1價升高到0價，MnO2是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，鹽酸是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的兩種表示方法畫出雙線橋和單線橋。氧化性：氧化劑(MnO2)＞氧化產(chǎn)物(Cl2)。 答案：(1)  (2) (3)MnO2　HCl　Cl2　(4)強(qiáng)核心素養(yǎng)例1　答案：D提升1　解析：該反應(yīng)的反應(yīng)物中無單質(zhì)，不屬于置換反應(yīng)；該反應(yīng)實(shí)際上是不同價態(tài)的氮元素之間發(fā)生的歸中反應(yīng)，N2H4是還原劑，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，N2O4是氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。答案：D例2　解析：氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物之間氧化性與還原性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律是根據(jù)上述關(guān)系，由①知，氧化性：A2＋>B2＋，還原性：B>A；由②知，氧化性：A2＋>C2＋，還原性：C>A；由③知，氧化性：B2＋>C2＋，還原性：C>B；由④知，氧化性：C2＋>D2＋，還原性D>C。綜合①～④可得，氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋，還原性：D>C>B>A。答案：A提升2　解析：由題中信息知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>>Z2>B2>A3＋，所以A、C正確；在反應(yīng)①中Z元素被氧化，在反應(yīng)③中Z元素被還原，所以B項正確；還原性為A2＋>B－>Z－>X2＋，D項錯誤。答案：D例3　解析：先標(biāo)出發(fā)生變化的元素化合價，再用“雙線橋”表示。答案：(1) (2) (3) (4) 提升3　解析：(1)H2失電子，CuO中Cu得電子，電子轉(zhuǎn)移方向H2→Cu，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為2。(2)Al失電子，H＋得電子，電子轉(zhuǎn)移方向Al→H＋，轉(zhuǎn)移數(shù)目為6。答案：(1) (2) 學(xué)考評價1．解析：在反應(yīng)中失去電子，作還原劑。答案：B2．解析：A錯，SiO2中Si元素化合價降低，得電子；C元素化合價升高，失電子。C錯，Zn元素化合價升高，失電子；H2SO4中H元素化合價降低，得電子。D錯，電子轉(zhuǎn)移方向錯誤，應(yīng)是Cu失電子，H2SO4中S元素得電子。答案：B3．答案：C4．解析：該反應(yīng)中Br－為還原劑，具有還原性，A錯誤；Cl2是氧化劑，具有氧化性，B錯誤；該反應(yīng)為置換反應(yīng)，C錯誤；氧化性順序：Cl2(氧化劑)>Br2(氧化產(chǎn)物)，D正確。答案：D5．答案：D6．答案：D7．解析：H2O中氫元素為＋1價、氧元素為－2價，故當(dāng)生成H2時，H2O作氧化劑；當(dāng)生成O2時，H2O作還原劑；當(dāng)同時生成H2和O2時，水既作氧化劑又作還原劑。答案：B　A　D　C8．提示：