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1.3.2 氧化剂和还原剂
本课时是教材是第一章第三节第2课时内容,是氧化还原反应知识的深入,本课时是在学生已经建立
氧化还原概念的基础上学习,通过化合价变化和电子转移,具体理解氧化还原反应中氧化剂和还原剂的概
念,氧化性和还原性的概念和意义,进一步了解化合价与电子转移的关系,从而在理解的基础上深化对氧
化还原反应的认识,为后面元素化合物的学习打下基础。
宏观辨识与微观探析:从宏观上建立用化合价变化判断氧化剂和还原剂的思维,从微观上理解氧化剂
和还原剂的本质区别是物质在反应中的电子的转移(得失和共用电子对偏移)方向。
科学探究与创新意识:培养学生的科学探究意识和能力,通过对氧化还原反应的学习,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。
科学精神与社会责任:形成氧化剂、还原剂、氧化性以及还原性的化学概念,了解这些化学概念在生
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。
理解氧化剂、还原剂、氧化性、还原性的概念,能够用化合价变化和电子转移判断氧化剂和还原剂,
能用单线桥表示简单的氧化还原反应。
学生复习上一课时中氧化还原反应的基本知识,预习本课内容;教师准备多媒体课件。
【引入】上节课的学习中我们曾经举过一个喝红酒要醒酒的例子,同学们是不是还有印象?下面我们来看
一瓶红酒的标签,同学们看到这个红酒的配料表中显示:红酒中添加了二氧化硫。在初中化学的学习中,
我们已经知道了二氧化硫是一种污染性气体,对人体有害的,怎么红酒会加入二氧化硫呢?二氧化硫在红
酒中起到什么作用呢?带着这个问题我们开始今天的学习。
【板书】氧化剂和还原剂
【讲解】在上一节课的学习中,我们已经知道了氧化还原反应的概念,也能够从电子转移的角度来解释氧
化还原反应。下面我们来看一个上节课出现的反应: ,请同学们在对其进行一次双线桥的分析。( )
【讲解】通过上面分析,我们发现在反应中,Na失去电子化合价升高被氧化,Cl得到电子化合价降低被
还原,而Na失去的电子应该给了Cl,Cl得到的电子也完全来自于Na,所以说,反应中电子从Na转移到
了Cl中。我们可以用如下的形式表示该反应的电子转移:
【讲解】相比双线桥这个式子更直观的表示了反应中电子的转移,2个Na原子转变为Na+一共失去2个电
子,这2个电子给了Cl ,Cl 得到2个电子转变为2个Cl-,所以说反应中电子转移的方向是由Na到Cl,
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电子转移的数目为2e-。这种式子是反应的单线桥表示式。
【学生活动】模仿上面的单线桥表示式,写出下列反应的单线桥:
(1)Zn + 2H+ = Zn2+ + H ↑ (2)2K + S = K S
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【投影】
【讲解】与双线桥相比单线桥需要注意的是:1、只标注在反应物一侧;2、指明电子转移的方向和数目;
3、电子转移数目不需要用m×ne-的形式表示。
【讲解】根据上述的分析,我们看到,在氧化还原反应中有物质得电子,同时一定也有物质失电子,在化
学上,将得电子的物质定义为氧化剂,氧化剂得电子化合价降低得到的物质为还原产物;将失电子的物质
定义为还原剂,还原剂失电子化合价升高得到的物质定义为氧化产物。
【板书】1、氧化剂和还原剂:
氧化剂:得电子化合价降低的物质,生成还原产物
还原剂:失电子化合价升高的物质,生成氧化产物
【投影】1、氧化剂和还原剂:
氧化剂:得电子化合价降低的物质,生成还原产物
还原剂:失电子化合价升高的物质,生成氧化产物
【学生活动】根据上面的定义,判断下面反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H ↑(氧化剂:H+;还原剂:Zn;氧化产物:Zn2+;还原产物:H)
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【讲解】根据上面的判断,我们可以得到,氧化还原反应可以表示成如下的过程:【练习】判断下列反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物:
Fe+CuSO===Cu+FeSO (氧化剂:CuSO ,还原剂:Fe,氧化产物:FeSO ,还原产物:Cu)
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MnO + 4HCl MnCl +Cl↑+2H O(氧化剂:MnO ,还原剂:HCl,氧化产物:Cl ,还原产物:
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MnCl )
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3NO +H O=2HNO +NO(氧化剂:NO,还原剂:NO,氧化产物:HNO,还原产物:NO) 2HS
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+SO =3S+2HO(氧化剂:SO ,还原剂:HS,氧化产物:S,还原产物:S)
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2KMnO KMnO +MnO +O↑(氧化剂:KMnO ,还原剂:KMnO ,氧化产物:O ,还原产物:
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KMnO 和MnO )
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【讲解】通过上面的练习,需要同学们注意到,判断反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的标准
只能是化合价的变化。判断时可能出现一些比较特殊的情况:1、某种物质有两种“身份”(例如: NO
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既是氧化剂又是还原剂);2、某些物质的“身份”相同(例如:还原产物是KMnO 和MnO )。
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【过渡】现在我们知道了,氧化还原反应的发生需要有氧化剂和还原剂,那么,什么样的物质可以做还原
剂,什么样的物质可以做氧化剂呢?或者说,物质要做氧化剂或还原剂,要具备什么能力呢?
【讲解】化学上要求,氧化剂必须具有氧化性,还原剂必须具有还原性。
【板书】2、氧化性和还原性:
【投影】2、氧化性和还原性:
【设疑】氧化性是氧化剂必须具备的能力,那么氧化剂有什么能力呢?(得电子化合价降低的能力)
【设疑】同样,还原剂需要具备的能力又是什么?(失电子化合价升高的能力)
【讲解】由上,可以得出氧化性和还原性的基本概念,氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失
电子的能力。
【板书】2、氧化性和还原性:
氧化性:物质得电子的能力 还原性:物质失电子的能力
【投影】2、氧化性和还原性:
氧化性:物质得电子的能力 还原性:物质失电子的能力
【设疑】根据上面的定义,同学们觉得我们应该如何判断物质是否具有氧化性或者还原性呢?(判断物质
的化合价是否能升高或者降低)
【练习】判断下列物质具有氧化性还是还原性:H+ (氧化性) Fe (还原性) S (氧化性和还原性)
【讲解】我们来看看本节课刚开始的时候遇到的问题,在红酒中添加的二氧化硫起到什么作用呢?通过查
阅资料,可以得知:红酒的某些成分在储存的过程中会被氧气氧化,而使红酒的口感变差。所以我们应该
在红酒中加入一些什么剂呢?(还原剂)二氧化硫就是这种加入的还原剂,所以我们说二氧化硫应该具有
还原性。同学们去查阅资料会发现,很多资料称加入的二氧化硫为抗氧化剂,你应该就能理解什么是抗氧
化剂了。
【讲解】一般来说,化学上比较常见的氧化剂有:O 、Cl 、浓硫酸、HNO 、KMnO 、FeCl 等;比较常见
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的还原剂有:金属单质(Al、Zn、Fe)、C、H、CO、KI等
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【设疑】上面我们曾经判断了反应MnO + 4HCl MnCl +Cl↑+2H O的氧化剂和还原剂,如果直接判断
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HCl具有什么性,应该是有氧化性和还原性,而MnO 也是有氧化性和还原性。问题是为什么在这个反应
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里,HCl是还原剂而MnO 是氧化剂呢?(说明两者比较,HCl的还原性相对较强,MnO 的氧化性相对较
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强)
【讲解】在实际的氧化还原应用中,我们不止要知道物质有没有氧化性或还原性,更重要的是知道其氧化
性、还原性的强弱,这样才能判断物质在反应中应该表现什么性质。
【讲解】在氧化还原反应中,比较直观的判断氧化性和还原性强弱的方法是:氧化剂的氧化性强于氧化产
物,还原剂的还原性强于还原产物。例如,在反应Fe+CuSO==Cu+FeSO 中氧化剂是CuSO ,氧化产物是
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FeSO ,就可以得到结论:氧化性是CuSO >FeSO ;还原剂是Fe,还原产物是Cu,就可以得到结论:还
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原性是Fe>Cu。
【练习】根据下列反应,判断氧化性强弱正确的是 ( A )
(1)2HS+O===2S↓+2H O (2)4NaI+O+2H O===4NaOH+2I (3)NaS+I ===2NaI+S↓
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A.O>I>S B.O>S>I C.I>O>S D.S>I>O
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【学生活动】在初中化学中,同学们学习过金属的置换反应:金属活动性较强的金属可以将金属活动性较
差的金属从其盐溶液中置换出来。请同学们互相讨论,用氧化还原的理论解释一下如上的结论。(这里金
属活动性可以认为代表金属还原性,只有活动性强的金属置换活动性差的金属,才能保证反应中,还原剂
的还原性强于还原产物)
【讲解】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。我们应该深入学习化学反应的规律,趋利避害使之更好的服务
于社会。
【投影】本节小结。