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1、精心整理精心整理第 3节氧化还原反应导学案(第3 课时)- 氧化还原反应的基本规律及其应用【学习目标】知识与技能: 1学习氧化还原反应的规律, 理解氧化还原反应中的得失电子守恒。过程与方法:通过对氧化还原反应规律的学习,练习归纳推理能力。情感态度与价值观:通过对氧化还原反应规律的学习,增强科学的态度、探索精神。【学习重点】 氧化还原反应的规律【新课导学 】导入将 Zn 片加入 Cu(NO3)2与 AgNO3的混合溶液中,按反应的先后写出离子方程式。一、强弱律:在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂 还原产物氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性
2、越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。二、优先律:在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。【例 1】 已知: Fe3+2I=2Fe2+I22Fe2+Br2=2Fe3+2Br向含有 1molFeI2和 2molFeBr2的溶液中通入 2molCl2, 此时被氧化的离子 及 对应物 质的量分别是_ 。往 FeBr2溶液中通入少量 Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?答案由于还原性 IFe2Br,所以往 FeBr2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化精品
3、资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理的是 Fe2;向 FeI2溶液中通入少量 Cl2,首先被氧化的是I。三、价态律:同种元素具有多种价态时,一般处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间价时既具有氧化性又具有还原性。利用此规律可以帮助我们准确判断物质(微粒)可否作为氧化剂或还原剂;可否发生氧化还原反应。化合价 2 0 4 6 代表物H2S S SO2H2SO4(浓) 性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性
4、注意:元素处于最高价,只具有氧化性,但不一定氧化性最强。金属元素无负价, F、O 无正价。【例 2】下列微粒中: H、Cu2、Ag、Fe2、Fe3、Cl、S2、I、Na,其中只有氧化性的是_ ;只有还原性的是_ ;既有氧化性又有还原性的是_ 。【练习】下列说法正确的是()A含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性C元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强D反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应四、转化律:含同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时,化合价的变化遵循高价+低价中间价,即 “ 只靠拢,不交叉 ” (价态归中);同种元素相邻价态间不
5、发生氧化还原反应,SO2与 H2SO4(浓)之间, Fe2+与 Fe3+之间, 由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。(1)归中反应: KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O (2)歧化反应: Cl2+H2O=HCl+HClO (3)利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。(4)【例 3】H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O 如反应 KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O 中, 转移的电子数为 5, 而非 6。KClO36HCl(浓)=KCl 得 6e3Cl 失 6e23H2O(错误) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎
6、下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理KClO36HCl(浓)=KCl 得 5e3Cl 失 5e23H2O(错误) 3歧化反应规律思维模型“中间价 高价低价”。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,如:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。深度思考1往 FeBr2溶液中通入少量 Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?答案由于还原性 IFe2Br,所以往 FeBr2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是 Fe2;向 FeI2溶液中通入少量 Cl2,首先被氧化的是I。
7、2判断正误,正确的划 “” ,错误的划 “”(1)向浓 H2SO4中通入 H2S气体,1mol 浓硫酸转移电子数可能是6NA,也可能是2NA() 解析H2SO4(浓)3H2S=4S 4H2O H2SO4(浓)H2S=SO2S2H2O 前一反应中 1mol 浓 H2SO4转移 6NA电子,后一反应中转移2NA电子。(2)1molCl2与 Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA() 解析Cl2既是氧化剂又是还原剂,1molCl2和 Ca(OH)2反应,转移电子数应为NA。同种元素不同价态该元素价态的变化一定遵循“ 高价+低价中间价 ” 的规律。即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时,价态的变
8、化“ 只靠拢,不交叉 ” 。例:2H2S+SO2=3S+2H2O,S 元素的化合价从 2 价和4 价归中到 0 价。“ 互不交叉 ” 是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价, 互不交叉的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理原则。例:,S元素的化合价应从 2 价变化为 0 价,从 6 价变化为4 价。而不能认为是从 24 价,60价。(5)可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态,
9、则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生 氧 化还原反应。例:SO2与 H2SO4(浓)之间,Fe2+与 Fe3+之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。五、守恒律:质:质量守恒。电:电子转移的数目守恒。即在同一个氧化还原反应中,化合价升高总数 =化合价降低总数;得电子总数=失电子总数 。这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。例、 硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是(?)。A13?B 23 C11?D 43 跟踪练习 在反应6KOH+3Cl2=KClO3+5KCl+3H2O 中,失电子 (被
10、氧化)与得电子(被还原)的原子个数比是: (?) A1:5B、1:4 C1:3D1:2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理例2. 在FeBr2溶液中通入Cl2,先看到溶液变为棕黄(Fe3) ,后看到溶液变为橙色(Br2) ,则还原性 Fe2Br。【例 1】 已知: Fe3+2I=2Fe2+I22Fe2+Br2=2Fe3+2Br向含有 1molFeI2和 2molFeBr2的溶液中通入 2molCl2,此时被氧化的离
11、子是 _ 。【例 3】在一定条件下 KClO3与 I2按下式反应: 2KClO3I2=2KIO3Cl2 ,下列判断正确的是 () A该反应属于置换反应B氧化性: I2KClO3C :KClO3I2D还原剂为 KIO3,氧化剂为 I2【例 1】已知 I、Fe2、SO2、Cl和 H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为 SO2IFe2H2O2Cl,则下列反应不可能发生的是() A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HBI2SO22H2O=H2SO42HI C2Fe2I2=2Fe32IDH2O2SO2=H2SO4【例 3】将少量 Zn 片投入含 Na、Mg、Cu2、Ag的溶液中,最先
12、得到的金属是() ANaBMgCAgDCu 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理氧化还原反应规律1、表现性质的规律:“ 高氧、低还、中兼” 规律(价态律)同种元素具有多种价态时,处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。例如: S元素:化合价2046 代表物 H2SSSO2H2SO4(浓) S元素的性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性2守恒规律氧化还原反应中:化合价
13、升高总数化合价降低总数,即失电子数得电子数。如:MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2 ,在此反应中,当有1mol 氯气生成时,有_mol电子发生转移,参加反应的MnO2的物质的量为 _,参加反应的 HCl 与被氧化的 HCl 的物质的量之比为 _。【例 4】 24mL0.05mol/LNa2SO3溶液恰好与 20mL0.02mol/LK2Cr2O7溶液完全反应,则元素 Cr 在还原产物中的化合价为 () A6B3 C2D0 【例 5】锌与极稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol 硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为() A2molB1molC0.5molD0.25mol 1
14、下列说法正确的是 () A含有最高价态元素的化合物一定具有强氧化性B阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性C元素原子在反应中失电子越多,还原性就越强D反应中同一反应物可能既可发生氧化反应又可发生还原反应2下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是() AF2KHClBCl2AlH2CNO2NaBr2DO2SO2H2O 3根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是() H2SO3I2H2O=2HIH2SO42FeCl32HI=2FeCl22HClI23FeCl24HNO3=2FeCl3NO 2H2OFe(NO3)3AH2SO3IFe2NOBIFe2H2SO3NO
15、 CFe2IH2SO3NODNOFe2H2SO3I4mmolCu2S与足量的稀 HNO3反应,生成 Cu(NO3)2、H2SO4、NO 和 H2O。则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理A4mmolB10mmolC.molD.mol 5氮化铝 (AlN ,Al 和 N 的相对原子质量分别为27 和 14)广泛用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下, AlN 可通过反应 A
16、l2O3N23C2AlN 3CO 合成。下列叙述正确的是 () A上述反应中, N2是还原剂, Al2O3是氧化剂B上述反应中,每生成1molAlN 需转移 3mol 电子CAlN 中氮元素的化合价为 3DAlN 的摩尔质量为 41 g 6有下列三个氧化还原反应:2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl=2KCl 2MnCl28H2O5Cl2若溶液中有 Fe2、I、Cl共存,要除去 I而不影响 Fe2和 Cl共存,可加入的试剂是 () ACl2BKMnO4 CFeCl3DHCl 7在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还
17、原性比还原产物强,已知 X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为:W2Z2X2Y2,则下列氧化还原反应能发生的是 () A2WZ2=W22ZB2YW2=Y22WC2ZX2=Z22XD2XY2=X22Y8.有反应 2H2OCl2SO2=H2SO42HCl 2KMnO416HCl=2KCl 2MnCl25Cl2 8H2O。针对上述两个反应回答:(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为_,还原剂的还原性强弱顺序为_。(2)反应中氧化产物和还原产物质量比为_。(3)反应中氯化氢表现出的性质是_。a还原性b酸性c氧化性1、表现性质的规律:“ 高氧、低还、中兼” 规律(价态律)同种元素具有多种价态
18、时,处于最低价时只具有还原性,处于最高价时只具有氧化性,处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。例如: S元素:化合价2046 代表物 H2SSSO2H2SO4(浓) S元素的性质还原性既有氧化性又有还原性氧化性例、 在下列物质中,既具有氧化性又具有还原性的是()。A铁?B硫 ?C 铁和硫 ?D氧和铁跟踪练习 在 Fe2+、Fe3+、Al3+、H+、S、S2-、Cl-等离子或原子中,只有还原性是:,只有的氧化性是,既有氧化性又有还原性的是。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 10
19、 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理跟踪练习 具有还原性的离子是( ? )A、MnO4?B、NO3?C 、Br?D 、Fe32、性质强弱的规律(强弱律)(1)比较强弱根据氧化还原反应方程式在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物还原性:还原剂 还原产物氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。例、 请指出反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 中有关物质的氧化性、还原性的强弱氧化性: CuCl2_FeCl2还原性: Fe_Cu 跟踪练习 在 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2反应中,还原性最强
20、的物质是()A.Cl2B.NH3C.NH4ClD.N2跟踪练习 已知下列两氧化还原反应:O2+4HI=2I2+2H2ONa2S+I2=2NaI+S 试比较三种单质的氧化性强弱顺序_。跟踪练习 根据反应式:(1)2Fe3+2I-=2Fe2+I2,(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是(?)。ABr-、Fe2+、I-BI-、Fe2+、 Br-CBr-、I-、Fe2+DFe2+、I-、 Br-(2)根据金属活动顺序表比较判断。例、 下列说法中正确的是()A、还原性强弱:FeCuH2B、氧化性强弱:Cu2+H+Fe3+C、得电子越多的物质,氧化性越强D、夺
21、电子越强的物质,氧化性越强3、“ 强易弱难,先强后弱” 规律 (优先律 ) 当一种氧化剂遇到多种还原剂时,先氧化还原性强的,后氧化还原性弱的;当一种还原剂遇到多种氧化剂时,先还原氧化性强的,后还原氧化性弱的。例、 足量 Fe加入 Cu(NO3)2与 AgNO3的混合液中,反应先后的顺序是什么?为什么?_ 4、“ 价态归中,互不交叉 ” 规律(转化律 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理含同种元素不同价态的物质间发
22、生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“ 高价+低价中间价 ” 的规律。即同种元素不同价态间发生氧化还原反应时,价态的变化 “ 只靠拢,不交叉 ” 。(6)归中反应: KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O (7)歧化反应: Cl2+H2O=HCl+HClO (3)利用此规律可准确确定氧化产物和还原产物。例:2H2S+SO2=3S+2H2O,S 元素的化合价从 2 价和4 价归中到 0 价。“ 互不交叉 ” 是指,若反应后生成多种中间价态的产物,则遵从邻近变价, 互不交叉的原则。例:H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O,S元素的化合价应从 2 价变化为 0 价,从 6价变
23、化为4 价。而不能认为是从 24 价,60价。(8)可判断同种元素不同价态的原子间能否发生氧化还原反应。若有中间价态,则可能发生氧化还原反应,若无中间价态,则不能发生 氧 化还原反应。例:SO2与 H2SO4(浓)之间,Fe2+与 Fe3+之间,由于无中间价态而不能发生氧化还原反应。5、“ 质、电守恒 ” 规律(守恒律)质:质量守恒。电:电子转移的数目守恒。即在同一个氧化还原反应中,化合价升高总数 =化合价降低总数;得电子总数=失电子总数 。这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。例、 硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。精品资料 - - - 欢迎下载
24、 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是(?)。A13?B 23 C11?D 43 跟踪练习 在反应6KOH+3Cl2=KClO3+5KCl+3H2O 中,失电子 (被氧化)与得电子(被还原)的原子个数比是: (?) A1:5B、1:4 C1:3D1:2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - - -