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探究酸性對物質氧化性強弱的影響
高考化學復習專題
【實驗1】 MnO2和H2O2的反應
一、定性探究酸性對MnO2氧化性強弱的影響
試管序號 藥品
試管1 MnO2 H2O2
試管2 MnO2 4、5滴稀硫酸 H2O2
【猜想】 對比試管1和試管2，猜想試管2中MnO2溶解后的產物。
試寫出試管2中發生反應的離子方程式
【離子方程式】
MnO2 + H2O2 + 2H+ = Mn2+ + O2↑+ 2H2O
一、定性探究酸性對MnO2氧化性強弱的影響
【小結】酸性條件下，MnO2氧化性增強，將H2O2氧化成O2！
【實驗2】 MnO2 和Cl- 的反應
一、定性探究酸性對MnO2氧化性強弱的影響
【思考】實驗室中用MnO2和濃鹽酸反應制備氯氣，隨鹽酸濃度降低，反應停止。猜想反應停止的原因。
【藥品和儀器】 MnO2、飽和NaCl溶液、硫酸、碘化鉀淀粉試紙、酒精燈、試管等
【猜想】
猜想1：酸性不足，MnO2氧化性弱，無法氧化氯離子
猜想2：Cl-濃度較低，難以被MnO2氧化
一、定性探究酸性對MnO2氧化性強弱的影響
【實驗探究】
驗證猜想1：將二氧化錳加入殘留液混合加熱，用濕潤的碘化鉀－淀粉試紙檢驗，發現未檢測到氯氣產生，然后滴加兩滴濃硫酸，繼續加熱，再用濕潤的碘化鉀－淀粉試紙檢測，發現試紙變藍說明有氯氣產生，說明猜想1成立
驗證猜想2：二氧化錳和殘留液混合加熱，用濕潤的碘化鉀－淀粉試紙未檢測到氯氣產生。加入氯化鈉固體，繼續加熱用濕潤的碘化鉀－淀粉試紙仍未檢測到氯氣產生，說明猜想2不成立
【小結】酸性條件下，MnO2氧化性增強，將Cl- 氧化成Cl2！
一、定性探究酸性對MnO2氧化性強弱的影響
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
1.原電池的哪一極電勢高？
【思考】
2.為什么原電池的正極電勢高？
3.如何測正極電勢？
氧化劑得了正極的電子，使正極電勢升高；得電子能力越強，電勢越高。故電勢越高，物質的氧化性越強。
用電壓表測（實際上測的是正負極電勢的差值）
【藥品和儀器】：KMnO4溶液、乙醇（75%）、稀硫酸、U型管（含鹽橋）、電壓計、電極和導線等
如何設計原電池，定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響？
設計方案
預測現象
分組實驗
觀察現象
【實驗3】：KMnO4原電池探究
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
試寫出原電池的正極反應式
解釋現象
【結論】酸性條件下，KMnO4氧化性增強
正極：MnO4- +5e- + 8H+ = Mn2+ + 4H2O
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
【討論】如何用該裝置，比較等濃度的KMnO4和K2Cr2O7氧化性強弱？
傳感器
原電池裝置
微型化
【資料卡片】ORP(Oxidation-Reduction Potential)是指氧化還原電勢，單位mV，其數值可以反映氧化性強弱，數值越大，對應粒子氧化性越強。
ORP傳感器
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
工作原理探究
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
用ORP傳感器測定0.1mol/LKMnO4的氧化還原電勢，待穩定后，滴加幾滴稀硫酸，觀察氧化還原電勢數值變化。
【實驗4】：利用傳感器，定量探究酸性對KMnO4氧化性的影響
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
酸性對0.1mol/L的KMnO4溶液電勢的影響
【結論】酸性條件下，KMnO4氧化還原電勢數值突增，氧化性增強！
二、定量探究酸性對KMnO4氧化性強弱的影響
【思考】酸性增強，是不是所有物質的氧化性都增強，本質是什么？
【實驗5】：利用傳感器，探究酸性對FeCl3氧化性的影響
用ORP傳感器測定0.1mol/LFeCl3的氧化還原電勢，待穩定后，滴加幾滴稀硫酸，觀察氧化還原電勢數值變化。
三、探究酸性對物質氧化性強弱影響的本質
三、探究酸性對物質氧化性強弱影響的本質
【結論】酸性條件下，FeCl3氧化還原電勢數值幾乎不變，氧化性幾乎沒有變化！
【討論】為什么有些氧化劑的氧化性和酸性成正相關，有些幾乎沒有影響呢？
【提示】試寫出酸性條件下，MnO2、MnO4-、Fe3+做氧化劑時，得電子的半反應，對比分析，能否發現規律？
三、探究酸性對物質氧化性強弱影響的本質
Fe3+ + e- = Fe2+
MnO4- + 5e- + 8H+ = Mn2+ + 4H2O
MnO2 + 2e- + 4H+ = Mn2+ + 2H2O
半反應
三、探究酸性對物質氧化性強弱影響的本質
【總結】對氧化劑得電子的過程中，有H+參加的反應的，酸性增強，氧化性增強！
四、能斯特方程
氧化還原電勢方程——能斯特方程
四、能斯特方程
總結
收獲
五、課堂小結
知識技能：
定性→定量→本質
方法角度：科學探究
發現問題→提出問題→設計方案→實驗驗證→得出結論
思維創造：
原電池→建立模型→ORP傳感器
謝謝大家！

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