文档内容
第一章《物质及其变化》教学设计
第三节 氧化还原反应
专题:氧化还原反应的应用
课题: 氧化还原反应的应用 课时 1 授课年级 高一
认识元素在物质中可以具有不同的价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素
课标
的物质的相互转化;
要求
能利用氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
“氧化还原反应”位于高中化学人教版(2019版)必修第一册第一章第三节。该部分内容
是高中化学必修课程中的核心概念和基础理论知识,贯穿于化学课程的始终,是教学的重点和
难点之一。同时,该内容还具有承前启后的作用,既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、
还原反应的重要知识,又以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,将是今后联系元
素化合物知识的重要纽带。氧化还原反应不仅是一种重要的化学反应类型,而且在生产、生活
等各方面具有广泛的应用。学习重要元素及其化合物、金属的腐蚀及电化学等知识,很多反应
都将涉及到氧化还原反应,因此,只有先掌握氧化还原反应的基本概念,才能理解这些反应的
实质,提升化学核心素养,培养体验辩证唯物主义哲学思想和科学方法论。
本节内容的特点是概念多、抽象,理论性强。在呈现方式上,教材一方面注意初、高中的衔
接, 结合具体的化学反应实例,以氧化还原反应概念的发展过程为线索,即"得氧、失氧→元素化
合价升降→电子转移",从宏观视角(元素)到微观视角(电子),由表及里,环环相扣,逐步揭示氧
化还原反应的本质,引导学生建构氧化还原反应的认识模型。另一方面,充分发挥氧化还原反应
的社会价值,引导学生从化学的视角分析和解决实际问题,体会化学对人类文明和社会发展的促
进作用。
教材 本节内容分两部分,第一部分是氧化还原反应,第二部分是氧化剂和还原剂及氧化还原反
应的应用。可设计2⁓3个课时完成,本案将设计为3个课时。第一课时 氧化还原反应,第二
分析
课时 氧化剂和还原剂,第三课时 氧化还原反应的规律及应用(专题)。
本课时为第三部分(专题)“氧化还原反应的规律及应用”,氧化还原反应的基本规律
(如守恒规律、强弱规律、归中规律等)是对氧化还原反应知识的拓展与延伸。教学重点是强
弱规律,教学时抓住化合价的变化,本质上是得失电子(或电子对偏移)认识物质的氧化性和
还原性,让学生归纳氧化性、还原性的判断方法。在比较物质氧化性和还原性强弱时可列举学
生熟悉的反应,就可使教师的认识转化为学生的认识。这样既可以让学生亲身体验知识的获取
过程,又能形成对知识的规律性认识,主动构建认知模型。
关于氧化还原反应的应用,充分体现了理论与实践相结合的的学习理念。既有化学简单计
算(化合价判断)及物质氧化性和还原性强弱的判断等理论应用,也有利用氧化还原反应的基
本规律解决生产、生活中的化学问题的实践应用,有利于培养科学探究与社会责任的化学学可
核心素养。
同时,氧化还原反应无论是化学理论知识,还是工农业生产、科学技术、日常生活等应用
都非常广泛。因此,鉴于时间有限,一节课不可能面面俱到,而是通过选取几个重点知识探究
学习,体验获取知识的过程和解决化学问题的基本方法,培养发现问题和解决问题的能力。
1.通过讨论交流、归纳小结,学会判断物质具有氧化性、还原性以及判断氧化性和还原
性强弱的一般方法。
教学 2.通过阅读归纳、练习应用,学会利用氧化性和还原性强弱判断化学反应能否发生,能
目标 用氧化还原反应的相关知识解释生活中的一些化学现象。
3. 通过分析探究,典例剖析,初步建立用氧化还原反应中的“电子守恒”思想解决简单的
氧化还原计算问题的思维模型,培养解决生产生活中的化学问题的能力。
教学 重点:物质氧化性、还原性强弱的判断及应用。重、
难点 难点:建立利用电子守恒思想解决有关氧化还原反应问题的基本思维模型。
科学探究与创新意识:培养学生的科学探究意识和能力,通过探究氧化还原反应的基本规
律,体会从特殊到一般规律,再从一般规律到特殊的认识问题的科学方法,形成有序的科学探
究意识。
核心
证据推理与模型认知:结合氧化还原反应的特征和本质,根据各概念间的关系等进行证据
素养 推理,建构对氧化还原反应规律性的认知模型,并利用该模型解决氧化还原反应的有关问题。
科学态度与社会责任:理论与实际相结合,形成氧化还原反应的规律性认识,了解氧化还
原反应在生产生活中的应用,理解科学研究的目的是服务社会,体会化学工作者的社会责任。
1.学生已经建立氧化还原反应有关概念及相互关系,能够初步理解物质的氧化性和还原
学情 性,但对物质氧化协和还原性强弱还缺乏规律性的认识。
分析 2.本课时知识比较抽象,理论性较强,学生虽有一定知识储备,但抽象思维能力、归纳总
结能力、简单计算能力等均不足,理解可能有一定难度。
教学过程
教学 设计意
教学活动
环节 图
【回顾1】从元素的价态考虑:最高价态——只有氧化性,如 Fe3+、HSO 、KMnO 回顾旧
2 4 4
知,预
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
习新
又有还原性,如Fe2+、S、Cl 等。 知,为
2
新知学
【回顾2】Fe 2 O 3 +2Al=====Al 2 O 3 +2Fe所属基本反应类型是置换反应。在该反应中 习作准
备。创
铝元素的化合价升高,该元素的原子失去电子,被氧化;而铁元素的化合价降低,该
设生
元素的原子得到电子,被还原。该反应中,Fe O 发生了还原反应,Al发生了氧化反 产、生
2 3
环 生 活情
应,Al O 是氧化产物,Fe是还原产物。
节 产 2 3 境,激
一 、 【预习1】氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子 发学习
、 生 兴趣和
数目的多少无关。
活 探究欲
情
景
情 【预习2】已知:①2Fe+3Cl
2
=====2FeCl
3
②Fe+S FeS。铁元素被氯气氧化为 望。
境
导 +3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:氯气 > 硫。
入
【导入】氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
其中有的反应是有益于人类活动,例如:金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、植物的光
合作用等;有的反应对于人类活动是有害的,例如:食物的腐败、钢铁的锈蚀等。作
为化学工作者我们应该认真学好有关化学知识,才能趋利避害使之更好的服务于社
会。(见PPT图片)
【问题1】请结合氧化性和还原性的定义,思考物质的化合价是如何影响物质的氧化
性和还原性的?并完成表格中的内容: 宏微结
合,深
【学生】定义:氧化性:物质得电子的性质。物质得电子能力越强,氧化性越强。
度理解
环 还原性:物质失电子的性质。物质失电子能力越强,还原性越强。 物质氧
化性和
【学生2】交流完成表中内容。
还原
【教师】投影展示、评价: 性,为
后续学
核心元素化合价 实例 性质
习作铺
最高价 KMnO、FeCl、浓HNO、浓HSO 只有氧化性 垫。
4 3 3 2 4
活 中间价 SO 2 、Na 2 SO 3 、FeSO 4 、S 既有氧化性动 又有还原性
一
、 最低价 Fe、Na、KI 只有还原性 创设问
探 【教师】追问:如何根据组成物质的元素化合价判断物质具有的性质? 题情
究 境,探
物 【学生3】物质的氧化性及还原性与核心元素化合价有关。 究问题
质 解决的
【问题2】以反应MnO + 4HCl MnCl +Cl↑+2H O为例,在氧化还原反应中如何
的 2 2 2 2 方法。
氧 判断物质的氧化性和还原性、氧化剂和还原剂?
化
【学生1】①根据造成物质中元素化合价高低可知,如果直接判断HCl和MnO 都应
性 2
和 该既具有氧化性,也具有还原性。
还
【学生2】②在该反应MnO + 4HCl MnCl +Cl↑+2H O中,HCl中的元素Cl化合
原 2 2 2 2
性 价(-1→0),化合价升高,失电子,作还原剂,只体现了还原性(注意:还体现了
酸性),不体现氧化性。MnO 的元素Mn化合价(+4→+2),化合价降低,得电
2
子,作氧化剂,只体现了氧化性,不体现还原性。 及时巩
环
固与评
【学生3】③结论:在相同条件下,物质的氧化性和还原性强弱不同。
价,调
【学生4】在实际的氧化还原应用中,物质体现氧化性或还原性与相对强弱有关。 控课
堂,提
【对应练习1】下列盐酸参与的反应中,HCl被氧化的是( )
高效
率。
A.CuO+2HCl=CuCl +H O B.Zn+2HCl=ZnCl +H ↑
环 2 2 2 2
C.Ca(ClO) +4HCl=CaCl +2Cl↑+2H O D.CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O
环 2 2 2 2 3 2 2 2
节 【答案】C
二 【解析】A.CuO+2HCl=CuCl +HO中,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反
2 2
应,故A错误;B.Zn+2HCl=ZnCl+H↑中,氯元素化合价没变,氢元素化合价降
、 2 2
低,HCl被还原,故B错误;C.Ca(ClO) +4HCl=CaCl +2Cl↑+2H O 中,HCl中Cl
2 2 2 2
物 化合价上高,HCl被氧化,故C正确;D.CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O中,没有
3 2 2 2
元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故D错误;故选C。
质
氧 【对应练习2】验室制取少量的氮气,常利用的反应是NaNO 2 +NH 4 Cl NaCl+
N↑+2HO。关于该反应说法正确的是( )
化 2 2
A.NaNO 是还原剂 B.生成1分子N 时转移的电子为6个
性 2 2
C.NH Cl中的氮元素被氧化 D.N 既是氧化剂又是还原剂
、 4 2
还
【答案】C
原 【解析】在该反应中,NaNO 为氧化剂,其中氮元素被还原;NH Cl为还原剂,其中
2 4
性 氮元素被氧化;氮气既是氧化产物又是还原产物,生成1分子N 时转移3个电子。
2
强 【过渡】判断物质能否发生氧化还原反应,不仅要知道物质具有氧化性,还是具体还
原性,更重要的是还要知道氧化性和还原性的强弱,特别是有多种物质具有氧化性或
弱
还原性时,那么,如何判断物质氧化性和还原性强弱呢?
【问题1】根据所学知识,讨论交流判断物质氧化性、还原性强弱有哪些基本方法?
并举例说明。
【学生1】①根据氧化还原反应方程式判断:氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:
还原剂>还原产物。
通过总
【教师】强调并板书:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
结、提
炼,使【学生2】②根据元素的活动性顺序判断。 知识系
统化和
规律
化,培
养合作
探究意
【教师】投影:
识。
【教师】强调:在金属活动性顺序表中,越靠前,金属单质的还原性越强,越靠后,
对应阳离子的氧化性越强(Fe3+的氧化性与Ag+相当)。如还原性Zn>Cu,氧化性
活
动 Cu2+>Zn2+。
二
、
物
质
氧
【教师】投影:
化
性 【教师】强调:非金属按上图上左下右可反应,隔之愈远愈易行。如化性F >Cl >
2 2
、
Br >I>S 还原性F-< Cl- < Br- MnO 2 。 实氧化
【学生5】④根据氧化产物的化合价高低判断:当变价的还原剂(或氧化剂)在相似 性和还
原性强
的条件下作用于不同的氧化剂(或还原剂)时,可由氧化产物(或还原产物)中元素
弱的应
化合价的高低来判断氧化剂氧化性(或还原剂还原性)的强弱。即在相同条件下,使 用问题
情境,
还原剂(或氧化剂)中元素化合价升(或降)得越高(或低),则氧化剂(或还原
促进理
剂)的氧化性(或还原性)越强。 解,培
养分析
【教师】板书:2Fe+3Cl 2FeCl Fe+S FeS
2 3 问题和
解决问
【学生6】氧化性:Cl>S。
2
题的能
【问题2】探究:金属阳离子一定只有氧化性吗?已知物质的氧化性或还原性的强弱 力。
关系,如何判断某一氧化还原反应能否发生? 通过深
入探究
【学生1】①金属阳离子若处于中间价态则既有氧化性,又有还原性,如Fe2+。
易混易
【学生2】②可采用假设法。 错问
题,突
【教师】板书:第一步、假设反应成立;
破教学
第二步、根据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物 难点,
培养高
的规律,列出假设反应中的上述关系;
阶思
第三步、结合题干条件判断该结论是否符合事实。若符合事实,则反 维。
应能发生;反之,则反应不能发生。
【问题3】拓展探究:“钠原子能失去1个电子,铝原子能失去3个电子,所以铝的
还原性比钠强。”这种说法正确吗?物质氧化性或还原性的强弱与哪些因素有关?【学生1】错误。物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关,而与得失
电子的多少无关。如钠失电子数小于铝,但还原性Na>Al。
【学生2】对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越
及时巩
低,氧化性越弱,如S2-Cl>Fe3+ B.氧化性:Cl>Br >Cr O
2 2 2 2 2
C.还原性:SO Cr3+>Fe2+
2
【答案】A
【解析】根据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,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为
Cr O>Cl>Br >Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO >Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
2 2 2 2
【对应练习2】已知I-、Fe2+、SO 、Cl-和HO 均有还原性,它们在酸性溶液中还原
2 2 2
性的强弱顺序为SO >I->Fe2+>H O>Cl-,则下列反应不可能发生的是( )
2 2 2
A.2Fe3++SO +2HO===2Fe2++SO+4H+
2 2
B.I+SO +2HO===H SO +2HI
2 2 2 2 4
C.2Fe2++I===2Fe3++2I-
2
D.HO+SO ===H SO
2 2 2 2 4
【答案】C
【解析】解答本题可根据每个氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原
性。对于A项SO 是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性为SO >Fe2+,A项能发生;
2 2
B项中SO 是还原剂,HI是还原产物,故还原性为SO >I-,B项正确;C项中Fe2+是
2 2
还原剂,I-是还原产物,故还原性为Fe2+>I-,与已知信息矛盾,故C项错;D项中
SO 是还原剂,HO 是氧化剂,故还原性为SO >H O,D项正确。
2 2 2 2 2 2
【过渡】氧化还原反应是一类重要的化学反应类型,广泛存在于日常的生产生活中。
其中有的反应是有益于人类活动的,例如:金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、植物的
光合作用等;有的反应对于人类活动是有害的,例如:食物的腐败、钢铁的锈蚀等。
我们应该学好化学反应的规律,才能趋利避害使之更好的服务于社会。
【问题1】Fe2+具有较强的还原性,Fe3+具有较强的氧化性,二者之间能反应吗?请说出你知道的氧化剂和生成的还原产物、还原剂和生成的氧化产物? 从常见
问题出
【学生1】Fe2+虽可以失电子生成Fe3+,Fe3+也可以得到电子生成Fe2+或Fe,但Fe2+
发,由
与Fe3+为相邻价态,无中间价态,因此二者不能反应。
点到
【学生2】常见的氧化剂和它所生成的还原产物,完成表种内容。 面,体
验探究
【教师】投影、评价。 知识的
过程和
氧化剂 Cl HSO HNO KMnO Fe3+ HO
2 2 4 3 4 2 2
方法,
(浓)
并形成
还原产物 Cl- SO 2 NO或NO 2 Mn2+ Fe2+ H 2 O 结论。
【学生3】常见的还原剂和它所生成的氧化产物,完成表中内容。
【教师】投影、评价。
活
还原剂 Zn H CO HS I- Fe2+
动 2 2
一
氧化产物 Zn2+ H+ CO S I Fe3+
、 2 2
探 【问题2】讨论交流:你认为发生氧化还原反应时,需要遵循哪些基本的规律? 促进对
究
氧化还
氧 【学生1】①强弱规律:在氧化还原反应中,还原剂的还原性>还原产物的还原性,
原反应
化
氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性。即: 的理
还
解,形
原
成规律
反
性认
应
【教师】板书、评价: 识,培
的
养合作
规 【学生2】②先后规律:同一氧化(还原)剂与多种还原(氧化)剂混合,还原(氧
意识,
律
提高解
化)性强的先被氧化(还原);
决问题
【学生3】③守恒规律:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低 的能
的总数=还原剂化合价升高的总数。 力。
【学生4】④价态规律:在氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
【学生5】氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
【学生6】同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢
不出现交叉”。
【教师】评价并强调:只能相互靠近,不能交叉。
【问题3】根据上述规律,思考利用氧化还原反应的基本规律如何快速解决有关化学
问题?请举例说明。
理论与
环
【学生1】①利用“强弱”规律可以判断物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化 实践项
节
结合,
三 剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。氧化还原反应要顺利进行,必须满
强化理
、
足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。 论对实
氧 践的指
【教师】投影:已知①X2++Y===X+Y2+ ②Y2++W===W2++Y ③W2++Z===Z2
导作
化
++W三个离子反应,判断氧化性最弱的粒子。 用,培
还 养证据
【学生】根据反应①,氧化性:X2+>Y2+;根据反应②,氧化性:Y2+>W2+;根据反
推理与原 应③,氧化性:W2+>Z2+。可见,上述四种阳离子中,氧化性最弱的是Z2+。 模型认
知的后
反 【学生2】②利用“先后”规律可以判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先
续核心
应 后顺序。 素养。
的 【教师】投影:请写出在FeBr 溶液中通入少量Cl 时的离子反应方程式。
2 2
规 【学生】因为还原性 Fe2+>Br-,所以 Fe2+先与 Cl 反应,离子方程式为:2Fe2+
2
律
+2Cl==2Fe3++2Cl-。
2
及
【教师】追问:FeI 溶液呢?
2
应
【学生3】③利用“守恒”规律可以对氧化还原反应方程式配平和进行相关计算。
用
【教师】投影:NaS 在碱性溶液中可被NaClO氧化为NaSO ,而NaClO被还原为
2 x 2 4
NaCl,若反应中NaS 与NaClO的个数之比为1∶16,求x的值为多少?
2 x
【学生】根据化合价变化 ,利用“守恒”(得失电
子或化合价升降)规律得关系式1×[6-(-2/x)]‧x=16×2,解得x=5。
【学生4】④利用“价态”规律可以判断氧化剂(还原剂)、氧化产物(还原产物)
和判断方程式正误及有关计算等。
及时巩
【教师】投影:硫及其化合物的转化关系: 固与评
价,调
控课
【学生】则⑤中不会出现HS转化为SO 而HSO 转化为S的情况。 堂,提
2 2 2 4
高效
率。
【教师】投影: (正确)
(错误)
【对应练习1】在含有Cu(NO ) 、Mg(NO) 、AgNO 的溶液中加入适量锌粉,首先置
3 2 3 2 3
换出的是( )
A.Mg B.Cu
C.Ag D.H
2
【答案】C
【解析】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Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,故混合液与锌粉反应时,首先置换出Ag。
【对应练习2】PbO 、KMnO 、Cl 、FeCl 、CuCl 的氧化性依次减弱。下列反应在水
2 4 2 3 2
溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B.10Cl-+2MnO+16H+===2Mn2++5Cl↑+8HO
2 2C.2Fe2++Cl===2Fe3++2Cl-
2
D.5Pb2++2MnO+2HO===5PbO+2Mn2++4H+
2 2
【答案】D
【解析】氧化性:PbO >KMnO >Cl>FeCl >CuCl ,一个氧化还原反应中,氧化剂的
2 4 2 3 2
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。A项中氧化
性Fe3+>Cu2+,与条件相符;B项中,氧化性MnO>Cl ,与条件相符;C项中,氧化
2
性Cl>Fe3+,与条件相符;D项中,氧化性MnO>PbO ,与条件不相符,所以D项反
2 2
应不可能发生。
活【过渡】我们知道了氧化还原反应中有很多重要的规律,利用这些规律我们不仅可以
开展化学研究,还能解决生产、生活中的一些化学问题。
【问题1】若已知用3个NaSO 恰好将2个XO还原,如何利用“守恒规律”快速判
2 3
断元素X在产物中的化合价?
【学生1】①基本方法:利用电子守恒规律可知,氧化还原反应中得失电子总数相
等,NaSO 作还原剂,氧化产物为NaSO ,其中,硫元素由+4价升高到+6价。设元
2 3 2 4
创设理
素X在还原产物中的化合价为x,则有3×(6-4)=2×(7-x),解得x=4,则元素X反
论问题
应后的产物化合价为+4价。 和真实
的生
【教师】评价、强调:电子守恒法是解决有关氧化还原反应的计算常用方法。
产、生
动
【学生2】②一般步骤: 活情境
活
问题,
动 【教师】投影:第一步、找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。
强化理
二
第二步、找准一个原子或一个离子得失电子数 论知识
、
对科学
氧 第三步、根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式:
研究、
化
【教师】板书或投影:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原 生产与
还
生活的
原 剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
重要
反
应 【问题2】已知如下反应:①2BrO+Cl 2 ===Br 2 +2ClO,②ClO+5Cl-+6H+===3Cl 2 性,培
养科学
的
+3HO,③2FeCl +2KI===2FeCl +2KCl+I ,④2FeCl +Cl===2FeCl 。如何利用 态度与
应 2 3 2 2 2 2 3
社会责
用 “强弱规律”快速判断有关物质氧化性或还原性的强弱?
任的化
【学生1】①思路:在氧化还原反应中,若氧化剂和还原剂及还原产物和氧化产物分 学核心
素养和
为不同的物质时,氧化剂和氧化产物均具有氧化性,且氧化性:氧化剂>氧化产物,
辩证唯
还原剂和还原产物均具有还原性,且还原性:还原剂>还原产物。 物主义
观。
【学生2】②方法:先找出同一反应中的氧化剂和氧化产物比较氧化性及同一反应中
的还原剂和还原产物比较还原性,再根据不等式的传递性不同反应中有关物质的氧化
性和还原性的强弱,得出结论。
【学生3】③结论:应①中氧化剂是BrO、氧化产物是ClO,则氧化性BrO>ClO;同
理,由反应②知,氧化性ClO>Cl ;由反应③知,氧化性Fe3+>I ,由反应④知,氧
2 2
化性Cl >Fe3+;综上可知,氧化性为BrO>ClO>Cl >Fe3+>I 。同理,可比较有关
2 2 2
物质还原性的强弱。
【教师】评价、强调:氧化剂和氧化产物比较氧化性,还原剂和还原产物比较还原性。
【问题3】阅读教材P26页最后自然段,回答氧化还原反应在生产、生活中有哪些应
用? 并尝试对红酒中添加二氧化硫的原因作出解释。
【学生1】①为减缓食品被氧化而变质,常放入脱氧剂铁粉。如月饼包装盒内的空气
既会引起好氧性细菌和霉菌的快速生长,导致霉变和腐败,又会使月饼中的植物油脂
被氧气氧化,导致月饼的酸败,产生异味,影响月饼的品质。铁粉具有强还原性,可
有效降低空气中氧气的含量,从而减缓食品被氧化而变质。
【学生2】②此外,消毒剂、金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作
用、易燃物的自然、钢铁的锈蚀等都与氧化还原反应有关。(见PPT图片)
【学生3】③保存红酒常加少量二氧化硫是因为红酒的某些成分在储存的过程中会被
空气中的氧气氧化,而使红酒的口感变差。二氧化硫具有还原性,可防止红酒被氧化
而变质,因此又称抗氧化剂。同时,二氧化硫还有一定的杀菌和稳定酸度的作用。
【问题4】结合教材P26页“思考与讨论”可知,汽车尾气产生的NO (主要指NO和
x
NO )和CO均为有毒气体,容易对环境造成污染,思考如何有效消除汽车尾气污染以
2
实现保护环境的目的?
【学生1】①氮的所有氧化物(NO )、CO均为有毒气体,而N 是无毒气体,且
x 2
NO 具有氧化性,CO具有还原性。
x
【学生2】②NO(NO )和CO在催化剂作用下可以发生反应,生成无毒的CO 和
x 2
N。
2
【学生3】③处理方法是通过加装汽车尾气催化转化装置,利用NO 的氧化性和CO
x
的还原性,将有毒的NO(NO )、CO,转化为无毒的CO 和N 后排放。反应原理如
x 2 2
下:
【教师】投影、评价:
【对应训练1】人体正常的血红蛋白中应含有Fe2+。若误食亚硝酸钠,则导致血红蛋
白中Fe2+转化为高铁血红蛋白而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸钠中毒。下列叙述
及时巩
中正确的是( )
固与评
A.亚硝酸钠表现还原性 B.维生素C表现了还原性 价,调
控课
C.亚硝酸钠被氧化 D.维生素C作为氧化剂
堂,提
【答案】B 高效
率。
【解析】血红蛋白中含有的Fe2+有和亚硝酸钠反应转化为高铁血红蛋白,Fe2+化合价
升高,作为还原剂,具有还原性,被氧化;亚硝酸钠体现氧化性,被还原。维生素 C
可解除亚硝酸钠中毒,原理是将高铁血红蛋白中的铁元素还原为 Fe2+,维生素C具有
还原性。
【对应训练2】近年来随着汽车数量的大幅增长,空气污染越来越严重。汽车尾气装
置中,气体在催化转化器中的催化转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.催化转化反应中NO为氧化剂,N 为氧化产物
2B.催化转化反应中氧化剂与还原剂的个数相等
C.催化转化后将生成的CO 处理吸收后尾气才能排放
2
D.催化转化反应中氧化产物与还原产物的个数相等
【答案】B
【解析】选项A,该催化转化反应,NO中N元素化合价降低,NO为氧化剂,N 为
2
还原产物,故A错误。选项B,催化转化反应的方程式为2NO+2CO
N+2CO ,NO中N元素化合价降低,NO为氧化剂,CO中C元素化合价升高,CO
2 2
是还原剂,氧化剂与还原剂的个数相等,故B正确。选项C,CO 不是污染性气体,
2
催化转化后将生成气体可直接排放,故C错误。选项D,催化转化反应的方程式为
2NO+2CO N+2CO ,NO中N元素化合价降低发生还原反应,N 为还原产
2 2 2
物,CO中C元素化合价升高发生氧化反应,CO 是氧化产物,催化转化反应中氧化
2
产物与还原产物的个数比为2:1,故D错误。答案为B。
1.(中)教材作业:P27-28页练习8、11、13
2.(易)下列各组物质中的氮元素,都既有氧化性又有还原性的是( )
A.N、NO B.NH 、NO
2 2 3
C.NH Cl、NO D.HNO、NO
4 2 3 2 4
【答案】A
【解析】N元素的最高价为+5,最低价为-3,所以,化合价介于-3、+5之间的物
质都既有氧化性又有还原性。答案为A。
3.(易)关于反应2NaClO+Na SO +H SO = 2ClO ↑+2Na SO +H O,说法正确的
3 2 3 2 4 2 2 4 2
是( )
A.HSO 是还原剂 B.NaSO 是氧化剂
2 4 2 3
C.NaClO 中氯元素被氧化 D.氧化性:NaClO>NaSO
3 3 2 4
环
【答案】D
节
四 【解析】选项A,H 2 SO 4 中元素化合价不变,H 2 SO 4 既不是氧化剂又不是还原
、 剂,故A错误;选项B,NaSO 中S元素化合价升高,NaSO 是还原剂,故B错
2 3 2 3
作
课 误;选项C,反应,NaClO 中氯元素化合价降低,NaClO 是氧化剂,氯元素被还
业 3 3
后 原,故C错误;选项D,NaClO 中氯元素化合价降低,NaClO 是氧化剂;NaSO 中
设 3 3 2 3
巩 S元素化合价升高,NaSO 是还原剂,氧化产物为NaSO ,氧化性:NaClO>NaSO ,
计 2 3 2 4 3 2 4
固 故D正确。答案为D。
4.(易)已知还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Cl>Br >Fe3+>I ,下列反应的化学
2 2 2
方程式或叙述不成立的是( )
A.Br +2HI = I +2HBr
2 2
B.2FeCl +Cl = 2FeCl
2 2 3
C.2FeCl +2HCl+I = 2FeCl +2HI
2 2 3
D.Cl 通入NaBr和NaI的混合溶液中,I-先被氧化
2
【答案】C
【解析】根据Br +2HI = I +2HBr可知氧化性Br >I ,符合题干已知条件,所以化
2 2 2 2
学方程式成立,故A不符合题意。根据2FeCl +Cl = 2FeCl 可知,氧化性Cl>Fe3+,
2 2 3 2
符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故B不符合题意。根据2FeCl +2HCl+I =
2 2
2FeCl +2HI可得,氧化性I>Fe3+,与题干已知条件矛盾,所以化学方程式不成立,故
3 2
C符合题意;还原性。顺序是I->Br-,氧化剂氯气先氧化还原性强的离子,即优先氧化I-,叙述成立,故D不符合题意。
5.(中)氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。(1)向氯酸钠的酸性
水溶液中通入二氧化硫,该反应中氧化过程的反应式为 SO +2H O—2e-→SO 2-
2 2 4
+4H+;(2)向亚氯酸钠(NaClO )固体中通入用空气稀释的氯气,该反应中还原过
2
程的反应式为Cl2+2e-→2Cl-。在(1)和(2)反应中均会生成产物X,则X的化学
及时巩
式为( )
固、消
A. NaClO B.NaClO C. HClO 化所
4 2
D.ClO 学,促
2
进掌握
【答案】D
必备知
【解析】(1)反应中S元素的化合价升高,C元素的化合价降低,反应后Cl元 识,评
价教学
素的化合价小于+5价;(2)反应中还原过程的反应式为Cl+2e-→2Cl-,则亚氯酸钠
2
效果,
(NaClO )中Cl元素的化合价升高,反应后Cl元素的化合价大于+3价;在(1)和
2 为后期
(2)反应中均会生成产物X,则X中Cl元素的化合价在+3~+5价之间,只有ClO 符
2 优化教
合,其Cl元素的化合价为+4价。
学方案
6.(中)青铜是铜锡合金,明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方 提供依
法,其化学方程式为:2C+SnO\o(\s\up6(_____)Sn+2CO↑。下列有关说法不正确 据,培
2
的是( ) 养分析
问题和
A.该反应中,C体现了还原性 解决问
题等关
B.该化学反应后,固体质量减小
键能
C.SnO 在该过程中发生了氧化反应 力。
2
D.一氧化碳有毒,可以用气球收集来进行尾气处理
【答案】C
【解析】根据2C+SnO\o(\s\up6(_____)Sn+2CO↑,碳夺取了SnO 中的氧,结合题
2 2
意进行分析判断。A.该反应中,碳夺取了SnO 中的氧,C体现了还原性,故选项说
2
法正确。B.该化学反应后,有一氧化碳气体生成,固体质量减小,故选项说法正
确。C.SnO 在该过程中失去了氧,发生了还原反应,故选项说法错误。D.一氧化
2
碳有毒,会污染空气,可以用气球收集来进行尾气处理,故选项说法正确。故选:
C。
7.(难)将磁性氧化铁放入稀硝酸中可发生如下反应:
3Fe O+28HNO(稀)===9Fe(NO)+NO↑+14HO,下列判断合理的是( )
3 4 3 3 x 2
A.Fe(NO ) 中的x为2
3 x
B.稀硝酸在反应中只表现氧化性
C.反应中每还原2 个氧化剂,就有6个电子转移
D.磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化
【答案】C
【解析】根据氮原子守恒9x+1=28,x=3,A错误;反应中HNO 生成NO表现
3
氧化性,生成Fe(NO ) 表现酸性,B错误;还原剂Fe O 中Fe元素由+8/3→+3,1个
3 x 3 4
Fe O 失去 3×[3-8/3]=1 个电子,氧化剂 HNO 中 N 元素由+5→+2,1 个氧化剂
3 4 3
HNO 得到(5-2) 个=3 个电子,C正确;磁性氧化铁Fe O 相当于Fe O·FeO,反应
3 3 4 2 3
中只有+2价Fe被氧化,D错误。
8.(中)已知下列反应:①Cl+2NaBr=2NaCl+Br ;②2KI+Br =2KBr+I ;③NaS+I =2NaI+S↓。
2 2 2 2 2 2
(1)Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性由强到弱的顺序是
________________________。
(2)判断Cl 与NaS能否反应?___________________________________(填“否”
2 2
或书写离子反应方程式)。
(3)判断I 与NaBr能否反应?_____________(填“否”或书写离子反应方程式)。
2
(4)已知实验室制取氯气反应为:MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O,由此分
2 2 2 2
析:MnO 在反应中________电子,所含元素化合价_________,发生__________反
2
应。
(5)在硫酸溶液中,NaClO 和NaSO 能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕
3 2 3
黄色气体X,同时NaSO 被氧化为NaSO ,则X为___________。
2 3 2 4
A.ClO B.ClO C.ClO D.Cl
2 7 2 2 2
【答案】S2->I->Br->Cl- Cl +S2-=2Cl-+S↓ 否 得到 降低 还原 C
2
【解析】(1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①知还原性:
Br->Cl-,由反应②知还原性:I-> Br-,由反应③知还原性:S2-> I-,则还原性由强到弱
顺序为S2-> I-> Br->Cl-;故答案为:S2->I->Br->Cl-。
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由①得Cl> Br,由②得
2 2
Br >I ,由③得I>S,故氧化性由强到弱的顺序为:Cl>Br >I >S,则Cl 与NaS能发
2 2 2 2 2 2 2 2
生反应:Cl+Na S=2NaCl+S↓,其离子反应方程式为:Cl+S2-=2Cl-+S↓;故答案为:
2 2 2
Cl+S2-=2Cl-+S↓。
2
(3)氧化性由强到弱的顺序为Cl> Br>I > S,则I 与NaBr不能反应;故答案为:
2 2 2 2
否。
(4)在MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O反应中,Mn元素化合从+4价降为+2
2 2 2 2
价,则MnO 在反应中得电子,所含元素化合价降低,发生还原反应;故答案为:得
2
到;降低;还原。
(5)Na SO 被氧化为NaSO ,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO 中氯元素
2 3 2 4 3
的化合价由+5价降低,NaClO 为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,
3
则:2×(6-4)=1×(5-a),解得a=+1,故棕黄色气体X的化学式为ClO;故答案为C。
2
氧化还原反应的规律剂及应用
课堂
总结
第三节 氧化还原反应
专题:氧化还原反应的规律及应用
一、物质的氧化性、还原性强弱板书 1.物质的氧化性和还原性
设计 2.物质氧化性、还原性强弱的判断方法
二、氧化还原反应的规律及应用
1.氧化还原反应的规律
2.氧化还原反应的应用
本课时内容是对物质氧化性、还原性强弱及比较知识的拓展和延伸,也是高考常考知识电
之一。在进一步深入理解物质氧化性和还原性的基础上,探究物质氧化性和还原强弱比较方
法,培养证据推理和模型认知的化学核心素养,形成解决具体问题的科学方法。再通过讨论交
流、归纳总结,在形成对氧化还原反应规律性认识的同时,结合理论和生产、生活两方面的具
教学
体问题,帮助学生深度理解氧化还原反应基本理论,使理论和实践有机结合,既培养了学生的
反思 高阶思维,又提升了学生分析问题和解决问题的能力,提升还培养了科学探究与社会责任的化
学核心素养。由于知识的局限性,教学中例题选取应把控好度,否则会影响学生的自信心。