教学案8必修一第二章第三节氧化还原反应

第二章化学物质及其变化
第三节氧化还原反应（1）
［使用说明］课下阅读课本内容，利用35分钟完成学案，课堂纠错、讨论、整理.
［考纲要求］
1.理解氧化还原反应，理解氧化剂和还原剂、氧化性和还原性等概念。

2.知道物质氧化性、还原性相对强弱的判断方法，掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。

3.能判断氧化还原反应中电子转移方向和数目，并能配平化学方程式。

［考点聚焦］物质氧化性、还原性强弱的判断；氧化产物、还原产物的判断；电子转移的表示方法。

［知识梳理］
一、氧化还原反应的概念
1.氧化还原反应：有电子转移的（或化合价升降的）反应
（1）氧化还原反应的本质：电子的转移，且失电子总数等于得电子总数。

（2））氧化还原反应的特征：化合价升降。

（3）有关概念之间的关系
2.常见的氧化剂与还原剂
常见氧化剂：①活泼的非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、S等；
②能电离出H+的物质：HCl、H2SO4（稀）、NaHSO4等，在氧化还原反应中起氧化作用的
实际上是H+；
③不活泼金属的阳离子：Ag+、Cu2+、Hg2+、Fe3+等；
④某些含高价态元素的物质： KMnO4、KClO3等；
⑤有氧化性的含氧酸：H2SO4（浓）、HNO3、HClO等
⑥某些高价氧化物：CuO、MnO2、SO3等
⑦过氧化物：Na2O2、H2O2等；
⑧某些混合酸：王水（1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合物）
常见还原剂：①金属单质：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu等；
②某些非金属单质：H2、C、Si等；
③含较低价态元素的化合物：CO、SO2、NO、HI、H2S、NH3等
④某些低价含氧酸及其盐：H2SO3、Na2SO3、Na2S、NaNO2等
⑤某些盐溶液中的较低价态的金属阳离子：Fe2＋等
⑥某些有机化合物：醛类、乙二酸（草酸HOOC—COOH）等
例1、下列反应在一定条件下，必须加入还原剂才能实现的是（）
A. Cl2→Cl－
B.S2O32－→S4O62—
C.CuO→Cu
D.Cr2O72－→CrO42－
例2.、常温下，在溶液中可以发生反应X+2Y3+ = 2Y2+ + X2+，则下列叙述①X被氧化②X是氧化剂③X具有还原性④Y2+是氧化产物⑤Y2+具有还原性⑥Y3+的氧化性比X2+的氧化性强中，正确的是（）
A.②④⑥
B.①③④
C.①③⑤⑥
D.②⑤
例3.、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4==2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O下列说法中正确的是（）
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol 电子转移
二、氧化性和还原性强弱的比较
1.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。

2.根据元素周期表，同周期元素的单质（或原子）从左到右还原性渐弱，氧化性渐强（稀有气体元素除外），同主族元素单质（或原子）从上到下还原性渐强，氧化性渐弱。

例如，氧化性：F2>Cl2>Br2>I2>S（含常识性知识），还原性：Na<K<Rb<Cs。

对应的简单离子的还原性：F－<Cl－<Br －<I－<S2－，氧化性：Na+>K+>Rb+>Cs+
3.根据金属活动顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
还原性渐弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+（H+）Cu2+ Fe3+ Ag+
氧化性渐强
4.①据原电池电极：负极金属比正极金属活泼（还原性强）；②据电解池中放电顺序，先得（或失）电子者氧化性（或还原性）强，其规律为：阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）：参考3中规律。

阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子等。

5.同种元素价态越高，氧化性越强（如Fe3+>Fe2+），例外，氧化性：HClO>HClO2>HClO3>HClO4），最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如S2－>S>SO2），最低价态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。

例4、根据下列反应，判断M、N、P、Q的还原性由强到弱的顺序是( )
①NCl2+P=N+PCl2；②2MCl3+3N=2M+3NCl2；③3QCl2+2M=2MCl3+3Q
A.M>N>P>Q
B.P>N>M>Q
C.Q>P>N>M
D.N>M>P>Q
6.反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低，说明氧化性或还原性越强。

例5、已知 MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
O 2+ 4HCl
Cl 2 + 2H 2O
则以上三个反应中氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是_______________________。

总的来说，比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小，而绝不能以得失电子数目的多少作为依据。

例6、 已知Co 2O 3在酸性溶液中易被还原成Co 2+
，Co 2O 3、Cl 2、FeCl 3、I 2的氧化性依次减弱。

下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）
A ．3Cl 2 + 6 FeI 2== 2FeCl 3 + 4FeI 3
B ． Cl 2 + FeI 2 == FeCl 2 + I 2
C ．Co 2O 3 + 6HCl == 2CoCl 2 + Cl 2↑ + 3H 2O
D ． 2Fe 3+ + 2I —==2Fe 2+
+ I 2 三、氧化还原反应电子转移方向和数目的表示方法
1.
MnO 2
2H 2O
注：桥上标：得（失）电子数，得失电子总数要相等 2.
MnO 2 + 4HCl === MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O
注：箭头线由还原剂．．．中化合价升高的元素指向氧化剂．．．
中化合价降低的元素；桥上只标电子数，不写“得”、“失”等。

四、氧化还原反应的规律和应用
1.一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的微粒，一种还原剂总是优先还原氧化性更强的微
粒。

如：把Cl 2通入含有Br － 、I － 、S 2－
的溶液中，依次置换出的是S 、I 2、Br 2、而不是同时生成
这三种物质。

再如：把Zn 加入到含有Cu 2+、Ag +的溶液中，首先置换出的是Ag ，只有Ag +
反应完后，才能置换出单质Cu 。

2. 价态归中规律：同种元素的不同价态物质之间反应，产物中该元素的化合价为反应物的中间价态，如2H 2S+SO 2=3S+2H 2O ；2FeCl 3+Fe=3FeCl 2等。

若不能完全归中，则化合价的升降不应有交叉，如：
例7、G 、Q 、X 、Y 、Z 均为氯的含氧化合物。

我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下
有如下的转化关系（未配平）：①G→Q+NaCl；②Q+H 2O→X+H 2；③Y+NaOH→G+Q+H 2O ；④Z+NaOH→Q+X+H 2O 。

则这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为___________________________________。

五、氧化还原反应方程式的配平
氧化还原反应配平的依据是两个守恒：质量守恒定律（反应前后各元素原子个数守恒）和得失电子守恒（若为离子方程式，则离子所带电荷也应守恒）。

配平的关键是找到作为配平出发点的基准物质。

例8、配平下列化学反应的化学方程式，并且标出电子转移的方向和数目：
（1）Cu + HNO 3(稀) = Cu(NO 3)2 + NO + H 2O
（2）H 2C 2O 4+ KMnO 4+ H 2SO 4= CO 2+ K 2SO 4+ MnSO 4+ H 2O （3） KI + KIO 3 + H 2SO 4 = K 2SO 4+ I 2+ H 2O 六、氧化还原反应的计算
有关氧化还原反应的计算，通常是根据电子守恒，即得电子总数等于失电子总数(或化合价
升高总数等于化合价降低总数)的关系，列代数式求解；常见题型为求元素的化合价。

例9、用0.1 mol / L 的Na 2SO 3溶液30 mL ，恰好将2×10-3
mol 的-24XO 还原，则元素X 在还原产物
中的化合价是 ( )
A. +1
B. +2
C. +3
D. +4
*例10、24 mL 浓度为0.05 mol / L 的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol / L 的K 2Cr 2O 7溶
液完全反应。

已知Na 2SO 3被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为 ( ) A . +2
B . +3
C . +4
D . +5
－
失去2e －
－。