2020版高考化学人教版一轮复习课件：第2单元+第3节+氧化还原反应.pptx

1、第3节氧化还原反应考纲要求:1.了解氧化还原反应的本质。(宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识)2.了解常见的氧化还原反应。(宏观辨识与微观探析)3.掌握常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。(证据推理与模型认知)-3-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三氧化还原反应的基本概念1.氧化还原反应的基本概念(1)氧化还原反应的特征是。(2)氧化还原反应的实质是。(3)有关概念:元素化合价的变化电子转移还原剂氧化反应氧化产物氧化剂还原反应还原产物-4-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三特别提醒氧化还原反应的概念可以通过“升失氧,降得还”记忆:反应物所含元素化

2、合价升高,失去电子,发生氧化反应;反应物所含元素化合价降低,得到电子,发生还原反应。-5-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(4)四大反应类型与氧化还原反应的关系:-6-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法。Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:-7-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)单线桥法。Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:-8-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗?2.元素由化合态变为游离

3、态,该元素一定被还原吗?提示 不一定,因为同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应,如2O3=3O2。提示 某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,也可能被氧化,如Cl-Cl2,氯元素被氧化,Cu2+Cu,铜元素被还原。-9-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三3.O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()A.氧气是氧化产物B.O2F2既是氧化剂又是还原剂C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1 4 答案解析解析关闭A项,氧元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获

4、得电子,所以氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O2F2中的氧元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的硫元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;C项,外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D项,根据反应的化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1 4,正确。答案解析关闭D-10-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三考向1氧化还原反应概念辨析例1实验室可用反应NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O制备N2,下列说法正确的是()A.NaNO2发生氧化反应B.NH

5、4Cl中的氮元素被还原C.N2既是氧化产物,又是还原产物D.每生成1molN2转移电子的物质的量为6mol 答案解析解析关闭分析已知反应中氮元素的化合价可知:NaNO2发生还原反应,A项错误;NH4Cl中的氮元素被氧化,B项错误;每生成1molN2转移电子的物质的量应为3mol,D项错误。答案解析关闭C-11-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三归纳总结1.相关概念及其关系-12-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.分析氧化还原反应的方法思路找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须

6、弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。-13-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三对点演练对点演练下列说法错误的是()A.2H2S+SO2=3S+2H2O中,氧化产物和还原产物物质的量之比为2 1B.4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,氧化剂和还原剂物质的量之比为5 2C.3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中,被氧化与被还原的碘元素原子的物质的量之比为1 5D.反应2FeS+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+2S+6H2O中,发生氧化

7、反应和发生还原反应的硫元素原子物质的量之比为2 3 答案解析解析关闭 答案解析关闭-14-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三考向2电子转移的表示及计算例2(2018安徽皖江名校联盟联考)氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用,下列有关说法正确的是()答案解析解析关闭在A项反应中,氧元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以O2F2是氧化剂,氧气是还原产物。而硫化氢中的硫元素的化合价是-2价,反应后升高为+6价,所以H2S表现还原性,而O2F2表现氧化性,A项错误;Cl2+2Br-=2Cl-+Br2属于置换反应,单质氯气被还原;Zn+Cu2+=Zn2+Cu也是置换反应

8、,单质锌被氧化,B项错误;在C项反应中,若Fe2+失去4mol电子,则参加反应得到Fe2+为4mol,可知生成的氧气为1mol,氧气不一定处于标准状况下,氧气的体积不一定为22.4L,C项错误;1molNO2在反应中氮元素化合价由+4价降低为0价,则转移4NA个电子,D项正确。答案解析关闭D-15-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三归纳总结1.电子转移数目的判断方法关键是明确反应中元素的化合价变化,确定氧化剂或还原剂的物质的量,以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。2.双线桥法与单线桥法的区别用双线桥法表示时箭头由反应物中变价元素指向生成物中

9、同一元素;单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。双线桥表示时要标出“得到”或“失去”及电子数目;单线桥表示时只标转移的电子数目。-16-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三对点演练对点演练KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O。(1)请分析该反应中电子转移的情况:(用单线桥法表示)。(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比是。(3)若产生标准状况下22.4LCl2,则转移的电子的物质的量_mol。答案(1)=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O(2)1

10、1(3)2-17-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三解析(1)根据氧化还原反应的规律分析,KClO3中+5价Cl得电子转化成ClO2中+4价Cl,HCl中部分-1价Cl失电子转化成Cl2,2molKClO3参加反应共转移电子21mol=2mol,因此用单线桥表示电子转移的情况是:=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O。(2)KClO3中氯元素化合价降低,是氧化剂,HCl一部分作还原剂,一部分显酸性,根据方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 1。(3)根据(1)产生标准状况下22.4LCl2转移2mol电子。-18-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点

11、三氧化性、还原性强弱比较及氧化还原反应规律1.氧化性、还原性氧化还原反应中,氧化剂得电子总数还原剂失电子总数。得电子失电子难易多少等于-19-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂。常见的氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质等。如:Cl-H2O(OH-)SO2NO(或NO2)Mn2+Fe2+-20-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)常见的还原剂。常见的还原剂包括活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如:Mn+H2O(H+)CO2SO3(H2SO4)I2S-21-考点一考点二必

12、备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(3)所含元素化合价处于中间价态的化合物。既有氧化性,又有还原性,一般情况下主要表现某一方面的性质。Fe3+O2FeSH2O还原性还原性氧化性-22-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应()(2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性()(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼()(4)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁()(5)硝酸铜分解的产物可能是CuO、NO2、NO()-23-考点一考

13、点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-Fe2+H2O2I-Cu2+Fe2+C.已知还原性:B-C-D-,反应2C-+D2=2D-+C2和反应2C-+B2=2B-+C2都能发生D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应 答案解析解析关闭虽然HClO中氯元素的化合价比HClO4中氯元素的化合价低,但HClO的氧化性比HClO4强,故A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由可得氧化性Cu2+Fe2+,由可得氧化性Fe3+Cu2+,因此有氧化性:Fe3+Cu2+Fe

14、2+,故B项正确;还原性强的物质可制取还原性弱的,反之不成立,因此2C-+B2=2B-+C2不能发生,故C项错误;两种物质发生反应一般都需要一定的条件,故D项错误。答案解析关闭B-28-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-29-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三归纳总结1.氧化性、还原性强弱的比较(1)依据氧化还原反应方程式比较。对于氧化还原反应一般有如下对应关系:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物。则氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物。(2)依据金属性、非金属性比较。-30-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-31-必备

15、知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三(4)浓度与酸碱度也可以影响物质的氧化性、还原性强弱。如氧化性:浓硝酸稀硝酸;酸性环境下,KMnO4和K2CrO7氧化性较强。此外,还可以根据元素周期律、电化学原理等判断氧化性、还原性的强弱。2.巧用假设法判断氧化还原反应能否进行先假设反应能进行,然后根据氧化剂的氧化性氧化产物的氧化性、还原剂的还原性还原产物的还原性的规律,列出假设反应中的上述关系,再结合题干条件判断该结论是否符合事实,若符合事实,则反应能进行;反之,则不能进行。-32-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三对点演练对点演练(1)已知:Se+2H2SO4(浓)=

16、2SO2+SeO2+2H2O,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是。(2)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后再滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层颜色会逐渐变浅,最后变成无色。若把KI换成KBr,则CCl4层变为色,继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。则Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是。答案(1)H2SO4(浓)SeO2SO2(2)红棕HBrO3Cl2HIO3-33-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-34-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三考向3氧化还原反应的规律例

17、3已知2Fe3+2I-=2Fe2+I2,Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+。往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是()A.按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱B.通入氯气后原溶液中一定有Fe2+被氧化C.原溶液中Br-一定被氧化D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+答案解析解析关闭根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即还原性I-Fe2+Br-,故A项正确;当加入KSCN溶液后溶液变红,说明溶液中有Fe3+,氯气可把Fe2+氧化成Fe3+,故B项正确;根据选项A的分析,Br-可能被氧化,也可

18、能没有被氧化,故C项错误;Fe2+可能部分被氧化,也可能全部被氧化,因此不能确定是否还存在Fe2+,故D项正确。答案解析关闭C-35-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三归纳总结氧化还原反应的规律1.价态规律(1)升降规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。(2)价态归中规律。含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是-36-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三(3)歧化反应规律。“中间价高价+低价”。具

19、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。-37-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三2.强弱规律自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂制弱氧化剂,强还原剂制弱还原剂,即“由强制弱”。3.先后规律(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:向FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如向含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+Cu2+H+,所以铁粉先与

20、Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。4.电子守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。守恒规律常用于氧化还原反应的有关计算以及方程式的配平。-38-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三对点演练对点演练(2019湖南衡阳四中期中检测)已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O;K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O;MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O,其中,KMnO4和一般浓度的盐酸反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸(6molL-1)反应,MnO2需和浓盐酸(8molL-1)反

21、应。以下结论中,不正确的是()A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应B.生成1molCl2转移电子数均为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)C.氧化性:KMnO4K2Cr2O7Cl2MnO2D.盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强 答案解析解析关闭上述反应中都有电子转移和离子参加,所以既属于氧化还原反应,又属于离子反应,A项正确;三个反应中都有氯元素从-1价变为0价,生成1molCl2转移电子为2mol,均为2NA,B项正确;根据反应物的浓度分析,盐酸浓度越大,与之反应的氧化剂的氧化性越弱,则氧化性:KMnO4K2Cr2O7MnO2Cl2,C项错误;盐酸中氯离子的还原性与盐酸的浓度大小有关

22、,盐酸的浓度越大,Cl-的还原性越强,D项正确。答案解析关闭C-39-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三氧化还原反应方程式的配平利用化合价升降法配平氧化还原反应方程式的一般步骤-40-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三自主练习自主练习1.氧化还原反应方程式的配平应注意哪些守恒?提示(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。(2)得失电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。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。(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的

23、离子方程式时要注意满足电荷守恒。-41-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三(1)配平离子方程式,并将配平后的计量数写在方程式中物质前的横线上:(2)反应的氧化产物为。(3)x=。(4)参加反应的氢离子的物质的量为。答案(1)52161028(2)RO2(3)2(4)0.64mol-42-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-43-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考向1氧化还原反应方程式的配平例1将质量为12.64gKMnO4固体加热一段时间后,收集到amolO2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸并加热,又收集到bmolCl2,此时

24、锰元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中。(1)请完成并配平下列化学方程式:该反应中的还原剂是,当该反应中转移NA个电子时,氧化产物的物质的量为mol,被氧化的还原剂的物质的量为mol。(2)用酸性高锰酸钾溶液滴定FeSO4溶液,写出该反应的离子方程式:。-44-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破(3)当12.64gKMnO4固体加热生成O2amol值最大时,向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸并加热,产生Cl2的物质的量为_mol。(此时锰元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中)答案(1)K2MnO4+8HCl(浓)=2KCl+MnCl2+2Cl2+4H2OHCl0.51(2)

25、5Fe2+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O(3)0.12-45-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破-46-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破-47-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 易错警示(1)注意特殊物质中元素的化合价,如Na2O2中氧元素、FeS2中硫元素的化合价均为-1价。(2)题目要求配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。(3)依据得失电子守恒列等式时要注意单个粒子中变价原子的个数。-48-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 归纳总结氧化还原反应方程式的配平方法1.正向配平法:氧化剂、还原剂中

26、某元素化合价全部变化,一般从左边反应物着手配平。2.逆向配平法:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。3.缺项配平法:化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水;如果是离子方程式,所缺物质往往是H+、OH-或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质,再根据化合价升降守恒配平。如果无法确定所缺项,可先依据化合价的升降守恒将现有的某些物质配平,然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及其化学计量数。-49-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 对点演练对点演练(2018陕西西安长安区第一中学期中)用绿矾对某工厂废水(含有强氧化性离子)进行处理。(1)工业上还可用空气、水、黄铁矿(主

27、要成分为FeS2)来制取硫酸亚铁。已知该反应除生成硫酸亚铁外,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式:。(2)请配平下列离子方程式。答案(1)2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4(2)6、1、14、H+、6、2、7-50-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破-51-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考向2氧化还原反应的有关计算例2(2017海南化学,4)在酸性条件下,可发生如下反应:中M的化合价是()A.+4B.+5C.+6D.+7C解析 离子方程式前后遵循电荷守恒,所以-1+2(+3)=-n+(-1)+(+8),解得n=

28、2。中氧元素化合价为-2价,根据化合价规则,可得M元素的化合价为+6价。-52-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 归纳总结应用电子守恒解题的一般思路多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立起始物和最终产物之间的电子守恒关系,快速求解。-53-考点一考点二考点三必备知识自主预诊 关键能力考向突破 对点演练对点演练将1.95g锌粉加入200mL0.1molL-1的溶液中,恰好完全反应,其他物质忽略,则还原产物可能是()A.M2+B.MC.M3+D.MO2+C解析 恰好完全反应时,1.95g(物质的量为0.03m

29、ol)Zn失去0.06mol电子,则0.02mol应得到0.06mol电子,设还原产物中M元素的化合价为+n,则0.02(5-n)=0.06,解得n=2,A项符合题意。-54-231-55-1231.(2018北京,9)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()答案解析解析关闭A项,氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中,立即生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁被空气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,与题意不符;B项,石蕊溶液滴入氯水中,因溶液显酸性会变为红色,又因氯水中次氯酸具有强氧化性,使红色溶液漂白褪色,与题意不符;C项,硫化钠溶液滴入氯化银悬浊液中,氯化银转化为溶解度更小的硫化银,该反

30、应为非氧化还原反应,符合题意;D项,热铜丝插入稀硝酸中,铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成一氧化氮,一氧化氮遇到空气中的氧气被氧化为二氧化氮,与题意不符。答案解析关闭C-56-1232.下列有关说法正确的是()A.1molCl2参加反应转移电子数一定为2NAB.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6NAC.根据反应中HNO3(稀)NO,而HNO3(浓)NO2可知,氧化性:HNO3(稀)HNO3(浓)D.含有大量的溶液中,不能同时大量存在H+、Fe2+、Cl-答案解析解析关闭 答案解析关闭-57-123(4)(2017课标全国,27节选)有反应FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,该反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该反应不能在陶瓷容器中进行,原因是。-58-123-59-123