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2019-2020年高中化學(xué)2.3《氧化還原反應(yīng)》學(xué)案 新人教版必修1 ［閱讀］（1）了解初中所學(xué)化學(xué)知識(shí)的局限性，例如對(duì)“燃燒”的定義和研究… （2）了解分類(lèi)研究方法——體現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)，使問(wèn)題的研究簡(jiǎn)便、易掌握。例如我們把物質(zhì)分成若干類(lèi)別來(lái)學(xué)習(xí)： ①氧化物——氧化物的組成、分類(lèi)和性質(zhì)…… ②酸——組成結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)……，性質(zhì)上的共同點(diǎn)…… ③堿——組成結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)……，性質(zhì)上的共同點(diǎn)…… ④鹽——組成結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)……，性質(zhì)上的共同點(diǎn)…… 化學(xué)中涉及的反應(yīng)相當(dāng)多，進(jìn)行分類(lèi)研究是十分必要的。 一、化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi) ［復(fù)習(xí)］初中學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi)方法 （1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物的類(lèi)別及反應(yīng)前后物質(zhì)的種類(lèi)分：四大基本類(lèi)型 反應(yīng)類(lèi)型 表　達(dá)　式 舉　　　例 （2）根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的得氧和失氧分：氧化反應(yīng)與還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： （3）根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中熱量的變化分：吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)： 放熱反應(yīng)： ［練習(xí)］判斷下列反應(yīng)所屬的類(lèi)別： C+O2—— Fe2O3+CO—— MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O ［結(jié)論］①同一反應(yīng)從不同的角度可以分為不同的類(lèi)型 ②以上各分類(lèi)方法不能襄括所有的反應(yīng) ③以上各分類(lèi)方法不能反映出反應(yīng)的本質(zhì) 二、氧化還原反應(yīng) ［閱讀］注意兩種方式的對(duì)比 ［歸納］１．氧化還原反應(yīng)的定義： 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： 氧化還原反應(yīng)： ［思考］為什么化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生化合價(jià)的變化？ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ［歸納］２．氧化還原反應(yīng)的表觀(guān)與實(shí)質(zhì)： 表觀(guān)： 實(shí)質(zhì)： ３．氧化還原反應(yīng)的判斷： 氧化反應(yīng)： 還原反應(yīng)： 氧化還原反應(yīng)： ４．氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及關(guān)系： ［思考］對(duì)照上面的反應(yīng)把下列詞語(yǔ)連成兩句話(huà)（注意詞語(yǔ)對(duì)應(yīng)）： 氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、得電子、失電子 電子對(duì)偏離、電子對(duì)偏向、化合價(jià)升高、化合價(jià)降低 氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、被氧化、被還原、氧化性、還原性 __________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ５．氧化還原反應(yīng)與四大基本類(lèi)型反應(yīng)的關(guān)系： ［思考］舉例說(shuō)明四大基本反應(yīng)類(lèi)型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系： __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 將“化合反應(yīng)”、“置換反應(yīng)”、“分解反應(yīng)”、“復(fù)分解反應(yīng)”與“氧化還原反應(yīng)”填入下圖 ［練習(xí)］判斷下列反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)，若是指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物 ①2Na+Cl2=2NaCl ②Cu2(OH)2CO3=2CuO + CO2 +H2O ③H2O+3NO2=2HNO3+NO ④4NH3+5O2=4NO+6H2O ⑤Cu + 2H2SO4（濃）=CuSO4 + SO2 + 2H2O ⑥Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O ⑦5HCl+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O ⑧3Cu2S + 16HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 3S + 4NO + 8H2O ⑨NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O ⑩3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 3H2O ［介紹］歧化反應(yīng)：如③⑥⑩這樣，同一反應(yīng)物中，同種元素同種價(jià)態(tài)的原子在反應(yīng)中，一部分化合價(jià)升高，一部分化合價(jià)降低，生成兩種不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)。 歸中反應(yīng)：如⑦這樣，不同反應(yīng)物中，同種元素不同價(jià)態(tài)的原子在反應(yīng)中，一部分化合價(jià)升高，一部分化合價(jià)降低，生成相同價(jià)態(tài)的物質(zhì)。又如：2H2S+SO2=3S+2H2O ［注意］在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑可以是同一種物質(zhì)；氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也可以是同一種物質(zhì)。 ６．氧化還原反應(yīng)的分析： （1）雙線(xiàn)橋法： +4 +2 －1 0 得到2e－，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng) 失去2e－，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng) ［示例］MnO2　　+　　4HCl　　=　　MnCl2　　+　　Cl2↑　　+　　2H2O ［注意］橋上標(biāo)：得（失）電子數(shù)，化合價(jià)降低（升高），發(fā)生還原（氧化）反應(yīng) 化合價(jià)升高為失去，發(fā)生氧化反應(yīng)（被氧化）； 化合價(jià)降低為得到，發(fā)生還原反應(yīng)（被還原）； 氧化劑得到電子數(shù)＝還原劑失去電子數(shù)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)移電子數(shù) 電子數(shù)＝化合價(jià)發(fā)生變化的原子數(shù)化合價(jià)變化數(shù) （2）單線(xiàn)橋法： 2e－ ［示例］MnO2　　+　　4HCl　　=　　MnCl2　　+　　Cl2↑　　+　　2H2O ［注意］箭頭線(xiàn)由還原劑中化合價(jià)升高的元素指向氧化劑中化合價(jià)降低的元素； 橋上只標(biāo)電子數(shù)，不寫(xiě)“得”、“失”等。 ［練習(xí)］用雙線(xiàn)橋和單線(xiàn)橋分別分析下列氧化還原反應(yīng) ①Cu + 2H2SO4（濃） =　CuSO4 + SO2 + 2H2O ②2KClO3 = 2KCl + 3O2 ③Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O ④3S + 6KOH = K2SO3 + K2S + 3H2O ⑤Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O ⑥2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 ⑦Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O ⑧NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O ⑨2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 ⑩KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O ７．氧化劑與還原劑： （1）定義： 氧化劑： 還原劑： （2）常見(jiàn)的氧化劑與還原劑： 常見(jiàn)氧化劑：①活潑的非金屬單質(zhì)：F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2等； ②能電離出H+的物質(zhì)：HCl、H2SO4、NaHSO4等，在氧化還原反應(yīng)中起氧化劑作用的實(shí)際上是H+； ③不活潑金屬的陽(yáng)離子：Ag+、Cu2+、Hg2+、Fe3+等； ④某些含高價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)：MnO2、KMnO4、H2SO4（濃）、 HNO3、KClO3等； ⑤過(guò)氧化物：Na2O2、H2O2等； 常見(jiàn)還原劑：①金屬單質(zhì)：Na、Mg、Al、Zn、Fe、K、Ca、Ba、Fe、Cu等； ②某些非金屬單質(zhì)：H2、C、P、S等； ③含較低價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)：CO、SO2、HCl、H2S、FeCl2、Na2SO3 （3）還原劑還原性的比較 ①根據(jù)根據(jù)活動(dòng)順序表判斷 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 金屬越不活潑，其單質(zhì)的還原性越弱 ②根據(jù)非金屬活動(dòng)順序判斷： 　還原性：F－ 還原產(chǎn)物 > 氧化劑 ④根據(jù)反應(yīng)條件判斷： 氧化劑相同時(shí)，反應(yīng)越容易進(jìn)行，還原劑的還原性越強(qiáng) ⑤根據(jù)氧化劑被還原的程度判斷： 氧化劑、條件都相同時(shí)，氧化劑被還原得越徹底，還原劑的還原性越強(qiáng) （4）氧化劑氧化性的比較 ①根據(jù)金屬活動(dòng)順序表判斷 K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 金屬越不活潑，其陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng) ②根據(jù)非金屬活動(dòng)順序判斷： 　氧化性：F2>O2>Cl2>Br2>I2>S ③根據(jù)反應(yīng)方程式判斷： 　氧化性：氧化劑 > 氧化產(chǎn)物 > 還原劑 ④根據(jù)反應(yīng)條件判斷： 還原劑相同時(shí)，反應(yīng)越容易進(jìn)行，氧化劑的氧化性越強(qiáng) ⑤根據(jù)還原劑被氧化的程度判斷： 還原劑、條件都相同時(shí)，還原劑被氧化得越徹底，氧化劑的氧化性越強(qiáng) ［例題］①根據(jù)反應(yīng)：a.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－，b.HClO+HCl=Cl2+H2O， c.2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，d.Fe+Cu2+=Fe2++Cu，試判斷各反應(yīng)中的氧化劑和還原劑，并比較各氧化劑氧化性的強(qiáng)弱和各還原劑還原性的強(qiáng)弱。 ②根據(jù)反應(yīng)：a.2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ b.2NaCl+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl↑ 試比較KMnO4和濃H2SO4氧化性的強(qiáng)弱。 ③根據(jù)反應(yīng)：2Fe+3Cl2=2FeCl3，F(xiàn)e+S=FeS，則氧化性Cl2__S 2Cu+O2=2CuO，2Cu+S=Cu2S，則氧化性O(shè)2__S ［注意］幾個(gè)規(guī)律 （1）價(jià)態(tài)規(guī)律：若某元素有多種可變價(jià)態(tài)，處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，只有氧化性；處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只有還原性；處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，既有氧化性，又有還原性。例如：在Fe、Fe2+、Fe3+、Cl2、Cl－、Na+、ClO－、S、S2＝、SO2、H2S、H2SO4中，只有氧化性的是__________，只有還原性的是__________，既有氧化性，又有還原性的是__________。 （2）先后規(guī)律：氧化劑只有一種，還原劑有多種，則還原性強(qiáng)的先被氧化；還原劑只有一種，氧化劑有多種，則氧化性強(qiáng)的先被還原；例如：在CuSO4和AgNO3的混合溶液中加入適量鐵粉，___先被置換出來(lái)，___后被置換出來(lái)。又如：在FeBr2溶液中通入Cl2由少至多，先看到溶液變黃色，后看到溶液變橙色，則還原性Fe2+___Br－。 （3）守恒規(guī)律：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)，氧化劑中元素化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價(jià)升高總數(shù)； （4）轉(zhuǎn)化規(guī)律：①歸中反應(yīng)中，化合價(jià)歸中不交叉；如：反應(yīng)KClO3 +6HCl =KCl +3Cl2 +3H2O中，化合價(jià)的變化規(guī)律是： HCl -1 KClO3 +5 KCl -1 Cl2 0 ← → ↓ 而不是： HCl -1 KClO3 +5 KCl -1 Cl2 0 ← → ②同種元素相鄰價(jià)態(tài)間轉(zhuǎn)化最容易 ③同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng) ８．氧化還原反應(yīng)方程式的配平：——化合價(jià)升降法 （1）基本原理：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)，氧化劑中元素化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑中元素化合價(jià)升高總數(shù)； （2）基本方法：標(biāo)、注、求、配、查 ［示例］ ①__C+ __H2SO4=__CO2+__SO2+__H2O ②__Cu+__HNO3=__Cu(NO)3+__NO+__H2O ③__KMnO4+__HCl=__KCl+__MnCl2+__Cl2+__H2O ［練習(xí)］配平下列氧化還原反應(yīng)方程式： ①__Cu + __H2SO4（濃） =__CuSO4 + __SO2 +__H2O ②__Fe2O3 + __H2 = __Fe + __H2O ③__Cl2 +__NaOH = __NaCl + __NaClO + __H2O ④__S + __KOH = __K2SO3 + __K2S + __H2O ⑤__Cu2S + __HNO3 = __Cu(NO3)2 + __S + __NO + __H2O ⑥__Al + __H2SO4 = __Al2(SO4)3 + __H2 ⑦_(dá)_Cu + __HNO3(濃) = __Cu(NO3)2 + __NO2 + __H2O ⑧__NO + __NO2 + __NaOH = __NaNO2 + __H2O ⑨__KMnO4 = __K2MnO4 + __MnO2 + __O2 ⑩__KClO3 + __HCl = __KCl + __Cl2 + __H2O ⑾ Fe 3C + HNO3 －－ Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O ⑿ H2O2 + Cr2(SO4)3 + －－ K2SO4 + K2CrO4 + H2O