資源簡介

(共40張PPT)
8435759
氧化還原的應用
01.
研究物質的性質——還原性or氧化性
02.
實現物質的轉化
03.
獲得能量
04.
利用電子轉移思想配平氧化還原反應
學習目標
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性
元素化合價的升降趨勢
物質的還原性or氧化性
最低價
中間價
最高價
只具有還原性
既具有還原性
又具有氧化性
只具有氧化性
KMnO4 錳元素為最高價態，高錳酸鉀具有氧化性
KI 碘元素為最低價態，碘化鉀具有還原性
實驗證明：酸性高錳酸鉀溶液能與KI溶液發生氧化還原反應
環節1
H2O2
-1
還原性
氧化性
+1
-1
0
-2
化合價
性質
研究物質的性質
實驗探究
氧化劑
＋
H2O2
-1
還原性
氧化性
-1
0
-2
化合價
性質
【合作探究】 設計實驗證明H2O2是否具有還原性
確定實驗目的
選擇試劑
確定實驗方案
證明H2O2是否具有還原性
氧化劑
試劑：NaCl溶液、KI溶液、酸性KMnO4溶液、KClO3溶液、淀粉溶液
探究H2O2的還原性
實驗探究
氧化劑
＋
H2O2
-1
還原性
氧化性
-1
0
-2
化合價
性質
探究H2O2的還原性
【分組實驗】 驗證H2O2的還原性。
實驗目的 實驗操作 實驗現象 實驗結論
證明H2O2 是否具有還原性 取1ml5%的H2O2溶液于小試管中，滴入酸性KMnO4溶液
高錳酸鉀溶液退色，有無色氣泡生成
H2O2具有還原性
2KMnO4+5H2O2 +3H2SO4==K2SO4 +2MnSO4+5O2↑+8H2O
氧化劑
＋
＋
還原劑
H2O2
-1
還原性
氧化性
-1
0
-2
化合價
性質
【合作探究】 設計實驗證明H2O2是否具有氧化性
確定實驗目的
試劑選擇
確定實驗方案
證明H2O2是否具有氧化性
還原劑
試劑：NaCl溶液、KI溶液、5%的H2O2溶液、KClO3溶液、淀粉溶液
實驗探究
探究H2O2的氧化性
實驗探究
探究H2O2的氧化性
【分組實驗】 驗證H2O2的氧化性。
實驗目的 實驗操作 實驗現象 實驗結論
證明H2O2 是否具有 氧化性 取少量KI溶液于小試管中，滴入幾滴淀粉溶液，再滴加5%的H2O2溶液。
溶液由無色變為藍色
H2O2具有氧化性
＋
還原劑
H2O2
-1
還原性
氧化性
-1
0
-2
化合價
性質
2KI +H2O2 ==I2+2KOH
思維建模
標化合價
預測性質
選取對立
試劑
實驗驗證
實驗結論
確定實驗方案
從氧化還原角度研究物質性質的一般思路
高價態
（氧化性）
低價態
（還原性）
氫化物
單質
氧化物
酸
堿
鹽
物質類別
核心元素化合價
+7
+6
+2
+4
0
失電子
得電子
研究物質性質的方法
氧化劑+
+還原劑
為什么需要管理情緒
思考
1.從氧化還原反應的角度，分析、歸納過氧化氫的性質
2.證明過氧化氫具有氧化性和還原性的依據是什么？
3.初中階段我們就知道過氧化氫在催化劑的作用下可以分解產生氧氣。這個反應
屬于氧化還原反應嗎？若屬于請畫出其雙線橋
歧化反應
2H2O2 ==== 2H2O +O2
0
-1
-2
化合價升高，失e-×2，氧化反應
化合價降低，得e-×2，還原反應
為什么需要管理情緒
歧化反應與歸中反應
2H2O2
2H2O+O2
-1
-2
0
化合價升高，失去2×1e-，氧化反應
化合價降低，得到2×1e-，還原反應
歧化反應
0
-1
-2
同種元素的中間價態生成高價和低價
中間價態
高價態+低價態
為什么需要管理情緒
歧化反應與歸中反應
H2S+H2SO4(濃)
S +SO2 +2H2O
-2
+6
0
+4
化合價升高，失去1×2e-，氧化反應
化合價降低，得到1×2e-，還原反應
歸中反應
0
2
-2
4
6
高價態+低價態
中間價態
只靠攏，不交叉，就近變價
同種元素不同價態之間發生氧化還原反應時，
高價態＋低價態→中間價態
為什么需要管理情緒
思考
1.在氧化還原反應中，有一種元素被氧化，一定有另一種元素被還原嗎？
一種反應物是氧化劑，必然有另一種物質是還原劑嗎？
2.一種物質若具有氧化性，則不具有還原性？
H2S+H2SO4(濃)
S +SO2 +2H2O
-2
+6
0
+4
歸中反應
2H2O2
2H2O+O2
-1
-2
0
歧化反應
為什么需要管理情緒
口訣練習
升失氧是還原劑，具有還原性
降得還是氧化劑，具有氧化性
1.下列微粒中只具有氧化性的是（ ），只具有還原性的是（ ）
A. Mg B. Cu C. Cu2+ D. H2O2 E. Cl- F. Cl2
2.實現下列變化一定需要加入氧化劑的是（ ），一定需要加入還原劑的是（ ）
A. Cl2 Cl- B. H+ H2 C. CO32- CO2 D. SO2 SO3
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性強弱
思考：鈉原子能失去1個電子，鋁原子能失去3個電子，所以鋁的還原性比鈉強？
得失電子能力
物質的還原性or氧化性強弱
【注意】氧化劑的氧化性與氧化劑的得電子能力有關，與得到的電子數無關
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性強弱
方法一
根據金屬元素的活動性順序判斷
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
單質還原性逐漸減弱
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+(H+)、Cu2+、Fe3+、Ag+
陽離子氧化性逐漸增強
金 屬
非 金 屬
氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2＞S
還原性：F-＜Cl-＜Br-＜I-＜S2-
稀有氣體不易得不易失
（1）利用氧化還原反應實現物質的轉化
氧化還原反應的應用
實現物質轉化與獲得能量
金屬置換法
赤鐵礦 Fe2O3
孔雀石 Cu2(OH)2CO
食鹽 NaCl
化合態→游離態
+ ne－
Mn+ ===M。
① 金屬冶煉的實質
（1）利用氧化還原反應實現物質的轉化
b．熱分解法：
2HgO ==== 2Hg + O2 ↑
加熱
2Ag2O ==== 4Ag + O2 ↑
加熱
a．物理提取法：
適用于極不活潑的金屬——Pt、Au
適合一些不活潑金屬
在加熱條件下，物質自身發生氧化還原反應，將金屬還原出來。
氧化還原反應的應用
實現物質轉化與獲得能量
c．熱還原法（適用于大部分中等活潑的金屬）
以C、CO等物質為還原劑，在加熱條件下將金屬氧化物還原為金屬單質。
CuO + H2 === Cu + H2O
△
Fe2O3+3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
常見的還原劑：C、CO、H2等
（高爐煉鐵）
氧化還原反應的應用
d．電解法（適合一些非常活潑金屬）
利用外加電源提供電子，使金屬元素的化合價降低，從而獲得金屬單質。
MgCl2 (熔融) ==== Mg + Cl2 ↑
電解
2Al2O3 (熔融) ==== 4Al + 3O2 ↑
電解
冰晶石
2NaCl (熔融) ==== 2Na + Cl2 ↑
電解
金屬的活 動性順序 K、Ca、Na、 Mg、Al Zn、Fe、Sn、 Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au
金屬原子失電子能力 強→弱 金屬離子得電子能力 弱→強 主要冶煉方法 電解法 熱還原法 熱分解法 物理方法
金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關系
氧化還原反應的應用
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性強弱
方法二
根據氧化還原方程式判斷
氧化劑+還原劑 還原產物+氧化產物
氧化性比較：氧化劑＞氧化產物
還原性比較：還原劑＞還原產物
例：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
氧化性：Cl2＞Br2；
還原性：Br-＞Cl-
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性強弱
方法三
根據反應條件判斷
當不同的氧化劑（或還原劑）與同一還原劑（或氧化劑）反應時，反應越易進行，則對應的氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強，反之越弱。
（1)比較KMnO4和MnO2氧化性強弱：
① MnO2+4HCl(濃 )=MnCl2+Cl2 +2H2O
② 2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O
KMnO4＞MnO2
（2)比較Na，Mg，Al的還原性強弱：
Na＞Mg＞Al
① Na與冷水劇烈反應 ② Mg與水加熱才反應
③Al與水加熱條件下也難反應
為什么需要管理情緒
1.研究物質的性質——還原性or氧化性強弱
方法四
根據氧化產物的價態高低判斷
同種物質被不同氧化劑氧化的價態越高，氧化劑氧化性越強
2Fe+3Cl2==2FeCl3 Fe+S==FeS
方法五
根據影響因素判斷
① 濃度：同一物質，濃度越大，氧化性（或還原性）越強
② 溫度：同一物質，溫度越高，氧化性越強
③ 酸堿性：同一物質，所處環境酸（堿）性越強，氧化性（或還原性）越強
氧化性 Cl2＞ S
點燃
為什么需要管理情緒
氯氣的實驗室制法
氯氣的發現
1774年,瑞典化學家舍勒把濃鹽酸與軟錳礦(主要成分為MnO2)混在一起加熱時發現氯氣。
1810年，英國化學家戴維將這種元素命名為Chlorine,這個名稱來自希臘文，有“綠色”的意思。我國早年譯文將其譯成“綠氣”，后改為氯氣。
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
②非金屬單質制備
MnO2+ 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
a．用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣的反應屬于氧化還原反應嗎？
b．在實驗室中通常使用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，寫出相關反應的化學方程式。
c．此種方法制得的氯氣中含有哪些雜質？如何除去？若要制得純凈的氯氣，對裝置如何改造？
d．高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫下也可以反應制取氯氣，你能從氧化還原反應角度預測反應的產物嗎？
氧化還原反應的應用
（1）利用氧化還原反應實現物質的轉化
2．實現物質轉化與獲得能量
0
+4 -1
+2
化合價升高，氧化反應
化合價降低，還原反應
MnO2+ 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
化合價升高，氧化反應
化合價降低，還原反應
+1
0
-1
2KMnO4+16HCl === 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化劑
還原劑
氧化劑
還原劑
氧化還原反應的應用
氧化還原反應的應用
儀器裝置(制氣—除雜—干燥—收集或反應—尾氣處理)
分液漏斗
圓底燒瓶
NaOH溶液
資料卡
氯化氫極易溶于水。
氯氣可溶于水，但是在飽和食鹽水中溶解度卻很低。
（2）利用氧化還原反應獲得能量
① 利用氧化還原反應獲得熱能
可燃物
氧化劑
熱量
煤的燃燒
天然氣的燃燒
氧化還原反應的應用
2．實現物質轉化與獲得能量
② 利用氧化還原反應獲得電能
氧化還原反應的應用
（2）利用氧化還原反應獲得能量
2．實現物質轉化與獲得能量
火力發電廠
燃料電池電車
③ 其他
氧化還原反應的應用
（2）利用氧化還原反應獲得能量
2．實現物質轉化與獲得能量
火箭發射
煤油燈照亮
鎂條燃燒
為什么需要管理情緒
4.利用電子轉移思想配平氧化還原反應
配平一般步驟
(1)標價態：寫出反應物和生成物的化學式，標出發生氧化反應和還原
反應的元素化合價。
0 +6 +4 +4
（2）列變化：標出電子轉移方向和數目
0 +6 +4 +4
C + H2SO4（濃） == CO2 + SO2 + H2O
△
得到2e-
失到4e-
C + H2SO4（濃） == CO2 + SO2 + H2O
△
（3）求總數：依據得失電子守恒，使化合價升高和降低的總數相等。、
ⅹ 1
ⅹ 2
得到2e-
失到4e-
C + H2SO4（濃） == CO2 + SO2 + H2O
△
最小公倍數
(4)配系數：確定氧化劑，還原劑，氧化產物，還原產物的系數；用觀察法配平其他各物質的化學計量數。
得到2e-
失到4e-
C + H2SO4（濃） == CO2 + SO2 + H2O
△
ⅹ 1
ⅹ 2
0 +6 +4 +4
1
2
1
2
2
(5)查守恒：檢查質量、得失電子、電荷是否守恒
2、配平步驟
①標化合價
②列變化
④配系數
③求總數(最小公倍數)
⑤檢查
規律方法
配平氧化還原反應方程式的關鍵是：
標出正確的化合價
找準“1分子”氧化劑中元素化合價降低總數
找準“1分子”還原劑中元素化合價升高總數
注意：
在計算時，切記不要忽略氧化劑、還原劑中變價原子的個數。
_MnO4-＋_H2O2＋_H+===_Mn2＋＋_O2↑＋_H2O
氧化還原反應中，得失電子總數相等，元素化合價升降總數相等，反應前后電荷總數相等(離子反應)。
三、氧化還原反應的規律
1．守恒規律
應用：氧化還原反應方程式的配平和相關計算。
關系式：還原劑失電子的總數＝氧化劑得電子的總數化合價降低的總數＝化合價升高的總數
2.先后規律
多種氧化劑與一種還原劑相遇，氧化性強的首先得電子被還原；
應用：判斷物質的穩定性和反應順序。
多種還原劑與一種氧化劑相遇，還原性強的首先失電子被氧化。
示例8、在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
C
氧化性：Ag＋>Cu2＋>H＋，故首先置換出Ag；在金屬活動性順序中，Zn排在Mg的后面，故不能置換出Mg。
3.價態規律
同種元素不同價態之間發生氧化還原反應時，高價態＋低價態→中間價態，即“只靠攏，不交叉”，可總結為：
價態相鄰能共存，
價態相間能歸中，
歸中價態不交叉，
價升價降只靠攏。
①歸中規律
S2－→ S → SO2(SO32－) →SO3(SO42－)
－2 0 ＋4 ＋6
S2－→ S→SO32－→SO42－
－2 0 ＋4 ＋6
×
×
×
同種元素的中間價態生成高價和低價，即中間價→高價＋低價。
②歧化規律
應用：可判斷氧化還原反應能否發生及反應產物。
S2－→ S→SO2(SO32－)→SO3(SO42－)
－2 0 ＋4 ＋6
示例10、已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7價等多種常見化合價，氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發生如下反應：
(1)Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)。
(2)KX―→KY＋KZ(氯元素發生歧化反應，未配平)，KX、KY、KZ均是含氯元素的鉀鹽，Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的價態由高到低的順序是________(填序號)。
③①②
KY、KX、KZ
KX、Cl2、KY
KY、Cl2、KX、KZ
－1 0 ＋n ＋m

展開更多......

收起↑