必修必修1第第2章章 第第3节节第第2课时课时 氧化剂和还原剂课件氧化剂和还原剂课件11认识有关氧化还原反应的概念及相互关系。认识有关氧化还原反应的概念及相互关系。2掌握常见的氧化剂和还原剂。掌握常见的氧化剂和还原剂。3理解氧化性、还原性及其强弱。理解氧化性、还原性及其强弱。一、氧化剂和还原剂一、氧化剂和还原剂1.氧化剂和还原剂及相关概念氧化剂和还原剂及相关概念:比较项目比较项目氧化剂氧化剂还原剂还原剂概念概念在氧化还原反应中在氧化还原反应中, ,所含的某种元素的化所含的某种元素的化合价合价_的反应物的反应物在氧化还原反应中在氧化还原反应中, ,所含的某种元素的化所含的某种元素的化合价合价_的反应物的反应物降低升高比较项目比较项目氧化剂氧化剂还原剂还原剂发生的反应发生的反应_反应反应_反应反应具有的性质具有的性质_性性_性性对应的产物对应的产物_产物产物_产物产物举例举例高锰酸钾、高锰酸钾、氧气、氯气等氧气、氯气等活泼的金属活泼的金属单质、单质、SOSO2 2等等还原氧化氧化还原还原氧化【微点拨】(1)同一反应中的氧化剂和还原剂可以是不同的物质同一反应中的氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一物质也可以是同一物质,如如电解水生成电解水生成H2和和O2,H2O既是氧化剂又是还原剂。既是氧化剂又是还原剂。(2)在同一反应中在同一反应中,一种物质中的一种元素能发生既被氧化又被还原的反应一种物质中的一种元素能发生既被氧化又被还原的反应(歧化反应歧化反应),如如Cl2+H2O=HCl+HClO,Cl2既被氧化又被还原。既被氧化又被还原。2.常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂和还原剂:(1)常见的氧化剂常见的氧化剂(填名称填名称)。活泼非金属单质活泼非金属单质如如_、_等等含较高价态元素的含氧酸含较高价态元素的含氧酸如如_、_等等含较高价态元素的盐含较高价态元素的盐如如_、_、_等等含高价态元素的氧化物含高价态元素的氧化物如如_等等过氧化物过氧化物如过氧化钠、双氧水等如过氧化钠、双氧水等氧气氯气硝酸浓硫酸高锰酸钾氯酸钾氯化铁二氧化锰(2)常见的还原剂常见的还原剂(填化学式填化学式)。活泼金属单质活泼金属单质如如_、_、_等等某些非金属单质某些非金属单质如如_、_等等含低价态元素的氧化物含低价态元素的氧化物如如_、_等等含低价态元素的盐含低价态元素的盐如如_、_、_等等含低价态元素的酸含低价态元素的酸如如H H2 2S S、H H2 2SOSO3 3等等AlFeZnH2CCOSO2KINa2SO3FeSO4【微点拨】物质作氧化剂或作还原剂要根据具体反应而定物质作氧化剂或作还原剂要根据具体反应而定,同一物质在一个反应中作同一物质在一个反应中作氧化剂氧化剂,而在另一反应中则可能是还原剂而在另一反应中则可能是还原剂,如如N2与与H2反应时反应时N2作氧化剂作氧化剂,而与而与O2反应时则反应时则作还原剂。作还原剂。二、氧化性和还原性二、氧化性和还原性1.概念概念:(1)氧化性氧化性:氧化剂所表现出的氧化剂所表现出的_的性质。的性质。(2)还原性还原性:还原剂所表现出的还原剂所表现出的_的性质。的性质。【微点拨微点拨】物质氧化性、还原性的强弱与原子得失电子的能力有关物质氧化性、还原性的强弱与原子得失电子的能力有关,与得失电子的数与得失电子的数目无关目无关,如在化学反应中如在化学反应中,Na通常失去通常失去1个电子个电子,Al通常失去通常失去3个电子个电子,但但Na比比Al的还原性的还原性强。强。得电子失电子2.元素价态与氧化性、还原性之间的关系元素价态与氧化性、还原性之间的关系:还原氧化还原氧化根据所学知识填写下表根据所学知识填写下表:具有中间价态具有中间价态的物质的物质FeFe2+2+SOSO2 2、 、H H2 2SOSO3 3H H2 2O O2 2氧化产物氧化产物_SOSO3 3、 、H H2 2SOSO4 4_还原产物还原产物_表现的主要性质表现的主要性质_性性_性性_性性Fe3+O2FeSH2O还原还原氧化三、氧化还原反应各概念之间的关系三、氧化还原反应各概念之间的关系1.氧化剂氧化剂:在反应中在反应中_电子的物质。电子的物质。_电子电子 _反应反应 _性性 _产物。产物。2.还原剂还原剂:在反应中在反应中_电子的物质。电子的物质。_电子电子 _反应反应 _性性 _产物。产物。还原氧化还原得到失去氧化还原氧化得到失去三、氧化性、还原性强弱的判断方法三、氧化性、还原性强弱的判断方法思考探究思考探究:已知有以下两个化学反应已知有以下两个化学反应:反应反应:Cl2+2KBr=2KCl+Br2反应反应:Br2+2KI=2KBr+I2据此思考以下两个问题据此思考以下两个问题:(1)通过反应通过反应和和可以得出氧化性强弱关系是可以得出氧化性强弱关系是Cl2Br2I2,判断判断的依据是什么的依据是什么?(2)比较物质的氧化性、还原性强弱的规律有哪些比较物质的氧化性、还原性强弱的规律有哪些?【归纳总结】1.根据氧化还原反应的方向判断根据氧化还原反应的方向判断:氧化性氧化性:氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物,还原性还原性:还原剂还原剂还原产物。还原产物。2.根据元素活动性顺序判断根据元素活动性顺序判断:(1)根据金属活动性顺序根据金属活动性顺序:(2)根据非金属活动性顺序根据非金属活动性顺序:【拓展深化拓展深化】从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较氧化性、还原性的强弱从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较氧化性、还原性的强弱一般地一般地,一组反应中一组反应中,反应条件要求越低反应条件要求越低,反应越剧烈反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越对应反应物的氧化性或还原性越强。强。如如MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+Cl2+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:KMnO4MnO2。四、氧化还原反应的主要规律四、氧化还原反应的主要规律思考探究思考探究:向向K2S和和KBr的混合溶液中通入足量的混合溶液中通入足量Cl2,S2-先被氧化先被氧化,其次是其次是Br-被氧化。被氧化。根据以上材料思考根据以上材料思考:(1)为什么向为什么向K2S和和KBr的混合溶液中通入足量的混合溶液中通入足量Cl2,S2-先被氧化先被氧化,其次是其次是Br-被氧化被氧化?(2)氧化还原反应过程中还有哪些规律氧化还原反应过程中还有哪些规律?【归纳总结】1.守恒规律守恒规律:氧化还原反应中氧化还原反应中,得失电子总数相等得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等元素化合价升降总数相等,反应前后电反应前后电荷总数相等荷总数相等(离子反应离子反应),即有关系式即有关系式:还原剂失电子总数还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数氧化剂得电子总数化合价降低的总数化合价降低的总数=化合价升高的总数化合价升高的总数应用应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。氧化还原反应方程式的配平和相关计算。2.强弱规律强弱规律:还原性还原性:还原剂还原剂还原产物。还原产物。氧化性氧化性:氧化剂氧化剂氧化产物。氧化产物。应用应用:物质间氧化性物质间氧化性(或还原性或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。原性的物质在一定条件下是否发生反应。3.先后规律先后规律:(1)同一氧化剂与多种还原剂混合同一氧化剂与多种还原剂混合,还原性强的先被氧化。还原性强的先被氧化。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合同一还原剂与多种氧化剂混合,氧化性强的先被还原。氧化性强的先被还原。应用应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。后顺序。4.价态规律价态规律:(1)高低规律。高低规律。元素最高价态元素最高价态:只有氧化性。只有氧化性。元素中间价态元素中间价态:既有氧化性又有还原性。既有氧化性又有还原性。元素最低价态元素最低价态:只有还原性。只有还原性。应用应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。判断元素或物质的氧化性、还原性。(2)归中规律。归中规律。同种元素不同价态之间发生氧化还原反应同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价元素的化合价“只向只向中间靠拢不出现交叉中间靠拢不出现交叉”,如如【互动探究互动探究】(1)反应反应中氧化剂和还原剂分别是什么中氧化剂和还原剂分别是什么?提示提示:根据化合价的变化可知根据化合价的变化可知,反应反应中氧化剂是中氧化剂是FeCl3,还原剂是还原剂是KI。(2)反应反应中被氧化的中被氧化的HCl和显示酸性的和显示酸性的HCl的物质的量的比值是的物质的量的比值是多少多少?提示提示:反应反应中总共参加反应的中总共参加反应的HCl的物质的量若是的物质的量若是16 mol,则被则被氧化的氧化的HCl是是10 mol,显示酸性的显示酸性的HCl是是6 mol,所以二者的比值是所以二者的比值是5 3。五、氧化还原方程式的配平五、氧化还原方程式的配平思考探究思考探究:有下列两个方程式有下列两个方程式:方程式一方程式一:3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O;方程式二方程式二:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O根据以上两个方程式思考根据以上两个方程式思考:(1)以上两个方程式都是氧化还原反应吗以上两个方程式都是氧化还原反应吗?(2)氧化还原方程式怎样进行配平氧化还原方程式怎样进行配平?1.配平三原则配平三原则:2.配平步骤配平步骤(以浓以浓HCl与与KClO3反应为例反应为例):同步练习同步练习1.已知常温下已知常温下,在溶液中发生如下反应在溶液中发生如下反应:16H+10Z-+2 =2X2+5Z2+8H2O;2A2+B2=2A3+2B-;2B-+Z2=B2+2Z-由此推断下列说法错误的是由此推断下列说法错误的是()CA.反应反应Z2+2A2+=2A3+2Z-可以进行可以进行B.Z元素在反应元素在反应中被氧化中被氧化,在反应在反应中被还原中被还原C.还原性由强到弱的顺序是还原性由强到弱的顺序是Z-,B-,A2+,X2+D.氧化性由强到弱的顺序是氧化性由强到弱的顺序是 ,Z2,B2,A3+【解析解析】选选C。根据反应。根据反应可知可知,氧化性氧化性 Z2,还原性还原性Z- X2+;根据根据反应反应可知可知,氧化性氧化性B2A3+,还原性还原性A2+B-;根据反应根据反应可知可知,氧化性氧化性Z2B2,还原性还原性B-Z-,所以氧化性的大小关系是所以氧化性的大小关系是 Z2B2A3+;还原性还原性的大的大小关系是小关系是A2+B- Z- X2+。2.已知反应已知反应:Cl2+2KBr=2KCl+Br2,KClO3+6HCl(浓浓) =3Cl2+KCl+3H2O,2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3。下列说法正确的是下列说法正确的是()AA.氧化性由强到弱的顺序为氧化性由强到弱的顺序为KBrO3KClO3Cl2Br2B.中中KCl是氧化产物是氧化产物,KBr发生还原反应发生还原反应C.中中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 molD.反应反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 6【解析解析】选选A。分析题给反应。分析题给反应,氧化性氧化性:中中:Cl2Br2、中中:KClO3Cl2、中中:KBrO3KClO3,A对对;中中KCl是还原产物是还原产物,KBr发生发生氧化反应氧化反应,B错错;中氧化剂是中氧化剂是KBrO3,其转化为其转化为Br2,故故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为参加反应得到电子的物质的量为5 mol,C错错;反应反应中氧化剂是中氧化剂是KClO3,Cl的化合价降低的化合价降低5价价,还原剂是还原剂是HCl,Cl的化合价升高的化合价升高1价价,故氧故氧化剂与还原剂的物质的量之比为化剂与还原剂的物质的量之比为1 5,D错。错。3.今有下列三个氧化还原反应今有下列三个氧化还原反应:2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,2KMnO4+16HCl(浓浓) =2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2。若某溶液中有若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存共存,要将要将I-氧化除去而不氧化氧化除去而不氧化Fe2+和和Cl-,则可加入的试剂是则可加入的试剂是()A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.I2C【解析解析】选选C。由。由知氧化性知氧化性Fe3+I2,还原性还原性I-Fe2+;由由知氧化性知氧化性Cl2Fe3+,还原性还原性Fe2+Cl-;由由知氧化性知氧化性KMnO4Cl2,还原性还原性Cl-Mn2+,由此由此推知氧化性强弱顺序为推知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2,还原性强弱顺序为还原性强弱顺序为I-Fe2+Cl-Mn2+,所以所以KMnO4可氧化可氧化Cl-、Fe2+及及I-,Cl2可氧化可氧化Fe2+及及I-,FeCl3只只氧化氧化I-。4.有Fe2+、 、Fe3+、 、H+和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述错误的是()A.还原产物为 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为81C.若有1 mol 作氧化剂,则转移8 mol e-D.该反应的离子方程式为8Fe2+10H+ =8Fe3+ +3H2OC【解题指南解题指南】解答本题应注意以下解答本题应注意以下3 3点点: :(1)(1)在一个氧化还原方程式中化合价有升必有降在一个氧化还原方程式中化合价有升必有降; ;(2)(2)在同一个氧化还原反应中化合价升降的数目一定相等在同一个氧化还原反应中化合价升降的数目一定相等; ;(3)(3)注意常见的氧化剂和还原剂。注意常见的氧化剂和还原剂。【解析解析】选选B。根据氧化还原反应中的强弱规律可知。根据氧化还原反应中的强弱规律可知,该反应为该反应为8Fe2+10H+ =8Fe3+ +3H2O。 为还原产物为还原产物,若有若有1 mol 作氧化剂作氧化剂,则转移则转移8 mol电子电子,A、C、D项正确项正确;氧化剂与还原剂的物质氧化剂与还原剂的物质的量之比为的量之比为1 8,B项错误。项错误。5有关氧化还原反应的下列叙述正确的是有关氧化还原反应的下列叙述正确的是( )A氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应B氧化剂被氧化，还原剂被还原氧化剂被氧化，还原剂被还原C一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质同的物质D氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂只作氧化剂A【解析解析】选选A A。氧化还原反应中，氧化剂得到电子被还原，发。氧化还原反应中，氧化剂得到电子被还原，发生还原反应，还原剂失去电子被氧化，发生氧化反应；一个生还原反应，还原剂失去电子被氧化，发生氧化反应；一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质( (如如2KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2)，也可能是不同物质，也可能是不同物质( (如如2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O)O)；在氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质既可在氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质既可作还原剂也可作氧化剂。作还原剂也可作氧化剂。MnO2=点燃6氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与C+H2O CO+H2相比较，水的作用相同的是相比较，水的作用相同的是( )A3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2BNa2O+H2O=2NaOHC2F2+2H2O=4HF+O2D3NO2+H2O=2HNO3+NOA【解析】选选A A。题干中的水是氧化剂，。题干中的水是氧化剂，A A项中的水是氧化剂，项中的水是氧化剂，B B、D D项中的水既不是氧化剂也不是还原剂，项中的水既不是氧化剂也不是还原剂，C C项中的水是项中的水是还原剂，只有还原剂，只有A A项符合题意。项符合题意。7在反应在反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中，被还原的硫中，被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为与被氧化的硫的物质的量之比为( )A2 1 B1 2 C3 1 D1 3【解析解析】选选A A。被还原的硫在反应中作氧化剂，化合价降。被还原的硫在反应中作氧化剂，化合价降低，被氧化的硫在反应中作还原剂，化合价升高，反应中低，被氧化的硫在反应中作还原剂，化合价升高，反应中3 mol S3 mol S，其中，其中2 mol S2 mol S化合价降低，化合价降低，1 mol S1 mol S化合价升高，化合价升高，所以被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为所以被还原的硫与被氧化的硫的物质的量之比为2121。A8.高铁酸钾高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电可作为水处理剂和高容量电池材料。池材料。FeCl3与与KClO在强碱性条件下反应可制取在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应其反应的离子方程式为的离子方程式为 。【解析】本题主要考查氧化还原反应方程式的配平本题主要考查氧化还原反应方程式的配平, ,因为在强碱性条因为在强碱性条件下反应件下反应,OH,OH- -应参与反应应参与反应:Fe:Fe3+3+ClO+ClO- -+OH+OH- - +H +H2 2O+ClO+Cl- -根据化合价根据化合价升降总数相等升降总数相等, ,可确定可确定FeFe3+3+和和ClOClO- -的化学计量数分别为的化学计量数分别为2 2、3,3,根据观察根据观察元素守恒和电荷守恒可确定其他的化学计量数。元素守恒和电荷守恒可确定其他的化学计量数。答案:2Fe2Fe3+3+3ClO+3ClO- -+10OH+10OH- -=2 +5H=2 +5H2 2O+3ClO+3Cl- - 或或2Fe(OH)2Fe(OH)3 3+3ClO+3ClO- -+4OH+4OH- -=2 +5H=2 +5H2 2O+3ClO+3Cl- - 9在在Cl-、Cl2、HClO4中，中，Cl元素的化合价有何特点？从氧元素的化合价有何特点？从氧化还原的角度分析，它们具有怎样的性质？化还原的角度分析，它们具有怎样的性质？【精讲点拨精讲点拨】处在最低价态的原子在变化过程中化合价只处在最低价态的原子在变化过程中化合价只能能升高，故只能表现出还原性；同理处于最高价态的原子升高，故只能表现出还原性；同理处于最高价态的原子只能表现出氧化性，中间价态的微粒既可表现出氧化性，只能表现出氧化性，中间价态的微粒既可表现出氧化性，也可表现出还原性。也可表现出还原性。提示：提示：ClCl- -、ClCl2 2、HClOHClO4 4中中ClCl元素的化合价分别为元素的化合价分别为-1-1、0 0、+7+7价，价，ClCl- -只有还原性，只有还原性，HClOHClO4 4只有氧化性，只有氧化性，ClCl2 2既有氧化性既有氧化性又有还原性。又有还原性。