高中化学氧化还原反应
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高中化学氧化还原反应教案
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
?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; ?有单质生成的分解反应是氧化还原反应;
?有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。
从数学集合角度考虑:
氧化还原反应的概念
1.基本概念
.
2.基本概念之间的关系:
氧化剂
有氧化性
化合价降低
得电子
被还原
发生还原反应
生成还原产物
还原剂
有还原性
化合价升高
失电子
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被氧化
发生氧化反应
生成氧化产物
[例1]金属钛性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料
制取Ti的反应为:
aTiO, bCl, cC aTiCl, cCO„„反应? TiCl,2Mg Ti ,MgCl2„„反应?
关于反应?、?的分析不正确的是
?TiCl4在反应?中是还原产物,在反应?中是氧化剂; ?C、Mg在反应中均为还原剂,被还原;
?在反应?、?中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4; ?a,1,b,c,2;
?每生成19.g Ti,反应?、?中共转移4.mol e-。
A(??? B(??? C(?? D(??
标电子转移的方向和数目
?单线桥法。从被氧化的元素指向被还原的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:
2e-MnCl2+Cl2?+2H2O
MnO2+4HCl
?双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物注明得失及电子数。例:
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得2eMnO2+4HCl
MnCl
22?+2H2O
—
失2e—
两类特殊的化学反应
?歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。例:
得5×e
KClO32O
?归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例:
2+6KOH
失5e
得5e-
KClO3+6HCl
3Cl2+KCl? +3H2O
物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较
氧化性?得电子性,得到电子越容易?氧化性越强 还原性?失电子性,失去电子越容易?还原性越强
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易
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失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
1.根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
2.根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:如:Mn02+4HCl
MnCl2+C12?+2H20KMn04+16HCl=2MnCl2+5C12?+8H2O
后者比前者容易,可判断氧化性 KMn04>Mn02.根据反
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应速率的大小来判断:
如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,H2SO3+O2=2H2SO4, SO2?O2其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
6.根据被氧化或被还原的程度来判断: 如:Cu?Cl2
点燃
催化剂?
2SO3
,
2,2Cu?S
?
2S,即氧化性:Cl2?S。
又如:2HBr?H2SO4?2?SO2??2H2O,8HI?H2SO4?4I2?H2S??4H2O, 即有还原性:HI?HBr。.根据原电池的正负极来判断:
在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。
??--如:Cl失去电子的能力强于OH,还原性:Cl?OH。
9.根据元素在周期表中位置判断:
对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增
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强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。
对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。
10.根据元素的价态进行判断:
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。 一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe>Fe>Fe, S>S等,还原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4 注意:?物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。如:氧化性:HNO3,HNO3;Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
?原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如:氧化性F?F2、Cl?Cl2、O?O2等。 [例2]常温下,在下列溶液中发生如下反应
?16H++10Z-+2XO4-,2x2++5Z2+8H2O ?2A2+ +B2,
2A3++2B- ?2B-+Z2,B2+2Z- 由此判断下列说法错误的是
3+
2+
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A.反应Z2+2A2+,2A3++2Z-可以进行。 B.Z元素在??反应中均被还原 C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+ D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
常见氧化剂非金属性较强的单质:F2、Cl2、Br2、I2、O3、O2等
变价元素中高价态化合物:KClO3、KMnO4、Fe3+盐、K2Cr2O7、
浓H2SO4、HNO3等
其它HClO、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2等
常见还原剂金属性较强的单质K、Na、Mg、Al、Fe、Zn
某些非金属单质:H2、C、Si等
变价元素中某些低价态化合物:H2S、HBr、HI、Fe2+及盐,SO2等
氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2.化合价升降法的基本步骤为:“一标、二等、三定、四平、五查”。
“一标”指的是标出反应中发生氧化和还原反应的元素的化合价,注明每种物质中升高或降低的总价数。
“二等”指的是化合价升降总数相等,即为两个互质的数交叉相乘。
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“三定”指的是用跟踪法确定氧化产物、还原产物化学式前的系数。
“四平”指的是通过观察法配平其它各物质化学式前的系数。
氧化还原反应
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
?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; ?有单质生成的分解反应是氧化还原反应;
?有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。
从数学集合角度考虑:
氧化还原反应的概念
1.基本概念
.
2.基本概念之间的关系:
氧化剂
有氧化性
化合价降低
得电子
被还原
发生还原反应
生成还原产物
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还原剂
有还原性
化合价升高
失电子
被氧化
发生氧化反应
生成氧化产物
[例1]金属钛性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料
制取Ti的反应为:
aTiO, bCl, cC aTiCl, cCO„„反应? TiCl,2Mg Ti ,MgCl2„„反应?
关于反应?、?的分析不正确的是
?TiCl4在反应?中是还原产物,在反应?中是氧化剂; ?C、Mg在反应中均为还原剂,被还原;
?在反应?、?中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4; ?a,1,b,c,2;
?每生成19.g Ti,反应?、?中共转移4.mol e-。
A(??? B(??? C(?? D(??
标电子转移的方向和数目
?单线桥法。从被氧化的元素指向被还原的元素,标明电子数目,不需注明得失。例:
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2e-MnCl2+Cl2?+2H2O
MnO2+4HCl
?双线桥法。得失电子分开注明,从反应物指向生成物注明得失及电子数。例:
得2eMnO2+4HCl
MnCl
22?+2H2O
—
失2e—
两类特殊的化学反应
?歧化反应,同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高,部分原子化合价降低。例:
得5×e
KClO32O
?归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态,解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出,变化的区域只靠拢,不重叠。例:
得5e-
2+6KOH
失5e
KClO3+6HCl
3Cl2+KCl? +3H2O
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物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较
氧化性?得电子性,得到电子越容易?氧化性越强 还原性?失电子性,失去电子越容易?还原性越强
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
1.根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
2.根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
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4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:如:Mn02+4HCl
MnCl2+C12?+2H20KMn04+16HCl=2MnCl2+5C12?+8H2O
后者比前者容易,可判断氧化性 KMn04>Mn02.根据反应速率的大小来判断:
如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,H2SO3+O2=2H2SO4, SO2?O2其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2
6.根据被氧化或被还原的程度来判断: 如:Cu?Cl2
点燃
催化剂?
2SO3
,
2,2Cu?S
?
2S,即氧化性:Cl2?S。
又如:2HBr?H2SO4?2?SO2??2H2O,8HI?H2SO4?4I2?H2S??4H2O, 即有还原性:HI?HBr。.根据原电池的正负极来判断:
在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。
??--如:Cl失去电子的能力强于OH,还原性:Cl?OH。
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9.根据元素在周期表中位置判断:
对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。
对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。
10.根据元素的价态进行判断:
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。 一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。如氧化性:Fe>Fe>Fe, S>S等,还原性:H2S>S>SO2,但是,氧化性:HClO4 注意:?物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。如:氧化性:HNO3,HNO3;Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
?原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如:氧化性F?F2、Cl?Cl2、O?O2等。 [例2]常温下,在下列溶液中发生如下反应
?16H++10Z-+2XO4-,2x2++5Z2+8H2O ?2A2+ +B2,
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2A3++2B- ?2B-+Z2,B2+2Z- 由此判断下列说法错误的是
3+
2+
A.反应Z2+2A2+,2A3++2Z-可以进行。 B.Z元素在??反应中均被还原 C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+ D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
常见氧化剂非金属性较强的单质:F2、Cl2、Br2、I2、O3、O2等
变价元素中高价态化合物:KClO3、KMnO4、Fe3+盐、K2Cr2O7、
浓H2SO4、HNO3等
其它HClO、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2等
常见还原剂金属性较强的单质K、Na、Mg、Al、Fe、Zn
某些非
金属单质:H2、C、Si等
变价元素中某些低价态化合物:H2S、HBr、HI、Fe2+及盐,SO2等
氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒
2.化合价升降法的基本步骤为:“一标、二等、三定、
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四平、五查”。
“一标”指的是标出反应中发生氧化和还原反应的元素的化合价,注明每种物质中升高或降低的总价数。
“二等”指的是化合价升降总数相等,即为两个互质的数交叉相乘。
“三定”指的是用跟踪法确定氧化产物、还原产物化学式前的系数。
“四平”指的是通过观察法配平其它各物质化学式前的系数。
《氧化还原反应》教案
人教版高中化学必修1第二章第三节
一,教学目标
初步掌握根据化合价的变化分析及判断氧化还原反应的方法。
学习由表及里以及逻辑推理的抽象思维方法。
从氧化还原这一对典型的矛盾,领悟对立统一的辩证唯物主义观点。
二, 教学内容
?复习初中学过的四大基本反应类型,氧化反应,还原反应以及它们的分类依据; ?从得失氧的角度定义:凡是有得失氧的反应是氧化还原反应;
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?从化合价的角度定义:凡有化合价升降的反应属于氧化还原反应; ?用集合法归纳氧化还原反应与四大基本反应之间的关系。
三,教学重难点
重点: ?用化合价的观点分析氧化还原反应
?掌握氧化还原反应中的对立统一关系,形成一种基本的科学素养 难点:氧化还原的概念及特征 四,教学过程与方法
六,板
书
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设计
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氧化还原反应
氧化还原反应的概念
1,原始特征:凡有得失氧发生的化学反应属于氧化还原反应。,表面现象:凡有化合价升降的化学反应都属于氧化还原反应。
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