氧化还原反应的规律及应用教案.docx
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1、氧化还原反应的规律及应用教案个性化教案 氧化还原反应的规律及应用 适用学科 适用区域 知识点 化学 适用年级 本讲时长 常见的氧化剂和还原剂 高一 全国 120分钟 氧化还原反应的重要规律及其应用 氧化性还原性强弱的比较 氧化还原反应的计算依据 氧化还原反应方程式的配平 知识与技能 1.认识几种典型的氧化还原反应。 2.理解氧化还原反应的电子守恒规律,进行简单得失电子数目的计算。 教学目标 3. 了解双线桥和单线桥。 4. 了解氧化性还原性强弱的一些比较方法。 过程与方法 培养学生用概念去分析问题、解决问题的能力,培养学生的应用能力和分析问题的能力。 情感、态度与价值观 对学生进行对立统一等辩
2、证唯物主义观点的教育,使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。 教学重难点 1.电子守恒 2.氧化性还原性强弱的比较 1 个性化教案 教学过程 一、 复习预习 1.氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移);特征是反应前后元素的化合价发生变化。判断方法为标明元素的化合价,分析元素的化合价是否变化。 2.有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应;置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应。 3.氧化还原反应中各种概念之间关系如图 二、 知识讲解 考点1:电子得失守恒及应用 1.规律内容:还原剂失电子总数氧化剂得电子总数 氧化剂化合价降低的总数还原剂化合价升高的总数。
3、2.得失电子数目的计算方法: 氧化还原反应中电子转移数表达为abe-,b为一个原子发生变化时得电子个数,表现为反应前后该元素的化合价差;a为对应化合价变化的元素原子个数或物质的量。 步骤:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数) 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。 n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价) n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。 3.应用 确定氧化产物与还原产物的物质的量之比 例: (NH4)2PtCl6晶体受热完全分解,生成氮气、氯气氢气体、氯化铵和金属铂。在此分解反应中,氧化产物
4、与还原产物的物质的量之比为 A12 B13 C23 D32 2 个性化教案 确定氧化产物或还原产物中元素的化合价 选C。 例:用Na2SO3还原MnO4-,如果还原含有2.410-3mol MnO4-的溶液时,消耗0.2mol/L的Na2SO3溶液30mL,则锰元素在还原产物中的化合价是 A+1 B+2 C+4 D+5 0.2 mol/L3010-3L2=2.410-3 mol(7-n),得n=2,选B。 (3).氧化还原反应化学方程式的配平配平方法化合价升降法: 例:配平反应 C + HNO3(浓) CO2+ NO2+ H2O 1标价分析 0 +5 +4 +4 C + H N O3(浓) =
5、 C O2+ N O2+ H2O 2根据化合价升降总数相等,配平氧化剂和还原剂 1 C + 4 H N O3(浓) = C O2+ NO2+ H2O 41 14 3根据原子守恒,配平氧化产物和还原产物 1 C + 4 H N O3(浓) = 1C O2+ 4 NO2+ H2O 4根据原子守恒,配平其它物质 1 C + 4 H N O3(浓) = 1C O2+ 4 NO2+ 2 H2O 考点2:价态规律 1.最高正价和最低负价规律 最高正化合价=最外层电子数 3 个性化教案 最低负化合价= 最高正价与最低负价的绝对值之和为8 2.高低规律:简单地表述为“高价氧化低价还,中间价态两边转”。 从元素
6、的价态考虑:最高价态只有氧化性,如Fe3、H2SO4、KMnO4等;最低价态只有还原性,如金属单质、Cl、S2等;中间价态既有氧化性又有还原性,如Fe2、S、Cl2等。 考点3:归中规律和歧化规律 同一元素不同价态之间的反应规律“归中规律”。同种元素之间的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:高价低价中间价态。中间价态可以相同可以不同,但只能靠近不能相互交叉。 同种元素相同价态之间的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:中间价态高价低价。 考点4: 强弱规律 1根据氧化还原反应的方向判断 氧化性:氧化剂氧化产物, 还原性:还原剂还原产物。 2根据元素活动性顺序 (1)根据金属活动性顺序: 4 个性
7、化教案 (2)根据非金属活动性顺序: 3根据反应结果判断(产物的价态) 同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。 点燃如2Fe3Cl2=2FeCl3,FeS=FeS, 则氧化性:Cl2S。 4从反应所需条件和反应的剧烈程度来比较 一般地,一组反应中,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越强。 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O, 2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O, 从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:KMnO4MnO2。 5.注意:氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)
8、。 氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Nae=Na,Al3e=Al3,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。 考点5:先后规律 同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先失电子被氧化的是还原性最强的物质; 同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先得电子被还原的是氧化性最强的物质。 如:把氯气通入FeBr2溶液时,还原性Fe2Br,若氯气量不足时首先氧化Fe2;把氯气通入FeI2溶液时,还原性IFe2,若氯气量不足时首先氧化I。 应用:判断物质的稳定性和反应顺序。 考
9、点6:氧化还原反应中电子转移的表示方法-单线桥和双线桥 1.双线桥法 表示反应前后同一元素原子间电子的转移情况。 (1)双线桥法的基本写法思路: 5 个性化教案 (2)注意事项: 箭头、箭尾对应化合价变化的同种元素。 在线上要标明“失去”或“得到”电子总数,化合价的升降以及该元素“被氧化”或“被还原”。 还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。线桥上得失电子的写法abe-的形式 线条可能两条或大于两条 2单线桥法 表示反应前后不同元素原子间电子的转移情况。 (1)单线桥法的基本写法思路: (2)注意事项: 单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况; 不需标明“得”或“失”,只标明电子转
10、移数目:a e-; 箭头标明电子转移的方向; 单线桥箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。 三、例题精析 在S2、Fe2、Fe3、Mg2、S、I、H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_。 Fe3、Mg2、H S2、I Fe2、S 6 个性化教案 当物质所含元素处于最高价时,化合价只能降低,即该元素只具有氧化性;处于最低价时,化合价只能升高,即元素只具有还原性;若处于中间价态时,化合价既能升高,又能降低,即元素既具有还原性又具有氧化性。 常温下,在溶液中可发生以下反应: 2Fe2Br2=2Fe32Br, 2BrCl2=Br22Cl, 2Fe32I=2Fe2I2
11、。 由此判断下列说法错误的是( ) A铁元素在反应和中均被氧化 B反应中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br被氧化 C氧化性强弱顺序为:Cl2Br2Fe3I2 D还原性强弱顺序为:IFe2BrCl A 中Fe2作还原剂,在反应中被氧化,中Fe3作氧化剂,在反应中被还原,A错误;反应中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br被氧化,B正确;由反应可知:氧化性:Br2Fe3,还原性:Fe2Br;由反应可知:氧化性:Cl2Br2,还原性:BrCl;由可知:氧化性,Fe3I2,还原性:IFe2,故C、D正确。 在常温下,发生下列几种反应: 16H10Z2XO4=2
12、X25Z28H2O 2A2B2=2A32B 2BZ2=B22Z 根据上述反应,判断下列结论错误的是( ) A溶液中可发生:Z22A2=2A32Z BZ2在反应中为还原剂 C氧化性强弱的顺序为:XO4Z2B2A3 DX2是XO4的还原产物 B 根据有关规律,在同一反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可得出:氧化性:XO4Z2B2A3,还原性:A2BZX2,X2是XO4的还原产物。 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ClFe2H2O2I还原产物的还原性,可得C项中H2O2的还原性SO2的还原性,D项中Fe
13、2的还原性I的还原性,这与题干不相符。 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( ) AMg CAg C 由金属活动性顺序可知,Cu2、Mg2、Ag、H的氧化性由强到弱的顺序为AgBCu DH2 Cu2HMg2,故混合液与锌粉反应时,首先置换出Ag。 (1)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。 点燃2NaCl2=2NaCl_; NaOHHCl=NaClH2O_。 (2)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 BaCl2Na2SO4=BaS
14、O42NaCl_; Fe2HCl=FeCl2H2_。 非氧化还原反应 (2)非氧化还原反应 首先分析各个反应中元素的化合价的变化,根据化合价升高的元素,失去电子,被氧化;化合价降低的元素,得到电子,被还原;用箭头标出电子转移的情况时,要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。 (1)在一定条件下,NH4NO3受热分解的未配平化学方程式是:NH4NO3HNO3N2H2O。在该反应中,被氧化与被还原的N原子数之比是_。 (2)24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol/L的K2R2O7溶液反应,则元素R在还原产物中的化合价是_。 (1)5
15、3 (2)3 (1)在反应中,N被氧化,N被还原,前者升高3价,后者降低5价,根据守恒规律,被氧化与被还原的N原子数之比为53。 8 35个性化教案 (2)设R元素在还原产物中的化合价为x,由得失电子守恒可列式为: 20 mL0.02 mol/L2(6x) 2个R 降价 24 mL0.05 mol/L(64) 升价 解得x3。 在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应物质质量比为(提示:3NO2H2O=2HNO3NO)( ) A31 C12 C 在反应3NO2H2O=2HNO3NO中发生还原反应1NO21NO,发生氧化反4545242B13 D21 应2NO22HNO3,故氮原子的
16、个数比为12。 硫代硫酸钠可用做脱氯剂,已知25.0 mL 0.10 molL1Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112 mL Cl2完全转化为Cl,则S2O23将转化成( ) AS2 BS DSO24 CSO23 C 据题意可知氧化剂Cl2与还原剂Na2S2O3恰好完全反应,得失电子总数相等,设生0.112 L成物中S的化合价为x,则Cl2得到电子的物质的量为20.01 mol;Na2S22O322.4 Lmol1(x2)2e,2Sx,失去电子的物质的量为0.025 L0.10 molL1(x2)2,则有0.01 mol0.025 L0.10 molL1(x2)2解得x4,故答案为C。 配平
17、反应Cu+HNO3(浓) Cu(NO3)2+NO2+H2O和H2SSO2SH2O的方程式 配平反应Cu+HNO3(浓) Cu(NO3)2+NO2+H2O 9 个性化教案 1标价分析 2根据化合价升降总数相等,配平氧化剂和还原剂 1Cu+ 2HNO3(浓) = Cu(NO3)2+ NO2+ H2O 21 12 3根据原子守恒,配平氧化产物和还原产物 1Cu+ 2HNO3(浓) = 1Cu(NO3)2 + 2NO2+ H2O 4根据原子守恒,配平其它物质 分析:由于HNO3有变价的,有不变价的,所以它的系数2仅是变价的,从Cu(NO3)2 可知硝酸还有2份为不变价的,所以HNO3的系数为2+2=4
18、 1Cu+ 4HNO3(浓) = 1Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O 配平反应H2SSO2SH2O 1标价分析 -2 +4 0 0 +5 +2 +5 +4 Cu+ H N O3(浓) = Cu( N O3)2+ N O2+ H2O H2 S S O2 S H2O 2根据化合价升降总数相等,配平氧化剂和还原剂 2 H2S 1 SO2 SH2O 22 41 3根据原子守恒,配平氧化产物和还原产物 分析:产物S即为氧化产物又为还原产物,其系数为氧化产物的份数加上还原产物的份数。 2 H2S 1 SO2 3SH2O 10 个性化教案 4根据原子守恒,配平其它物质 2 H2S 1 SO2 =
19、3S 2H2O 在KI和H2SO4 溶液中加入H2O2 ,放出大量不溶于水的无色气体(气泡从溶液内部放出),同时溶液呈紫红色,且可使淀粉变蓝,写出化学方程式. H2O2 +2KI+H2SO4 =I2 +K2SO4 +2H2O 2H2O2 =2H2O+O2 这是一道颇为简单但却很容易出错的化学题,错误的原因大多是把实验现象看成只是一个反应的现象,其实,实验现象往往是若干个反应共同体现出来的,该题就是如此.有的同学认为产物中有I2 和O2 ,这没有错,但如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话,这就错了,因为在这个反应中,这两种物质均是氧化产物,哪么还原剂是什么呢?如果还原剂是H2SO4 ,则应该
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- 氧化 还原 反应 规律 应用 教案
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