氧化还原反应地基本规律和应用
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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的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子及对应物质的量分别是
___________ 。
往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?
答案由于还原性I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;
向FeI2溶液入少量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
注意:①元素处于最高价,只具有氧化性,但不一定氧化性最强。
②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:2↑+ 3H2O
(2)歧化反应:Cl2 + H2
(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KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数为5,而非6。
KClO3+6HCl(浓)===KCl得6e-+3Cl失6e-2↑+3H2O(错误)
KClO3+6HCl(浓)===KCl得5e-+3Cl失5e-2↑+3H2O(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:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
深度思考
1.往FeBr2溶液入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?
答案由于还原性I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;
向FeI2溶液入少量Cl2,首先被氧化的是I-。
2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)向浓H2SO4入H2S气体,1 mol浓硫酸转移电子数可能是6N A,也可能是2N A(√)
解析H2SO4(浓)+3H2S===4S↓+4H2O
H2SO4(浓)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O
前一反应中1 mol浓H2SO4转移6N A电子,后一反应中转移2N A电子。
(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2N A(×)
解析Cl2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Cl2和Ca(OH)2反应,转移电子数应为N A。
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-2→+4价,+6→0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,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( )。
A.1∶3 B.2∶3 C.1∶1 D.4∶3
[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:( )
A.1:5 B、1:4 C.1:3 D.1 : 2
例2.在FeBr2溶液入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Fe2+Br-。
【例1】已知:Fe3++2I-==2Fe2++I22Fe2++Br2==2Fe3++2Br-向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液入2molCl2,此时被氧化的离子是___________ 。
【例3】
在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2===2KIO3 +Cl2↑,下列判断正确的是( )
A.该反应属于置换反应B.氧化性:I2>KClO3
C.:KClO3>I2D.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SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不可能发生的是( ) A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.2Fe2++I2===2Fe3++2I-D.H2O2+SO2===H2SO4