2019-2020年高中化學(xué) 1.4《氧化還原反應(yīng)方程式的配平》教案 舊人教版必修2.doc

2019-2020年高中化學(xué) 1.4氧化還原反應(yīng)方程式的配平教案 舊人教版必修2教學(xué)目標(biāo)：1）掌握用化合價(jià)升降法配平各種類型的氧化還原反應(yīng)。2）判斷氧化還原反應(yīng)的各種類型，總結(jié)氧化還原反應(yīng)有關(guān)規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn)： 用化合價(jià)長(zhǎng)降法配平氧化還原反應(yīng)議程式的原則和步驟。教學(xué)內(nèi)容和過程：復(fù)習(xí)：1、 氧化還原反應(yīng)概念：2、 氧化還原反應(yīng)類型：（依據(jù)氧化劑與還原劑反應(yīng)方式分為三類）a) 分子間的氧化還原反應(yīng)：b) 分子內(nèi)的氧化還原反應(yīng)：c) 自身氧化還原反應(yīng)（歧化反應(yīng)）：氧化還原反應(yīng)的配平1、 配平依據(jù)：“三守恒”得失電子守恒、質(zhì)理守恒、電荷守恒2、 配平步驟：1）劃好價(jià)2）列變化3）求總數(shù)4）配系數(shù)說明：a) “劃好價(jià)”：1）C2O4H2 CH3COOH 2）NaH CaH2 NaBH4 3）BrCl BrF3 4）Fe3O4 Pb3O4 5）Na2S2O3 FeS2 Na2SX Na2S2O8 6）Na2O2 H2O2 BaO2 7）CrI3 K2Cr2O7 KCrO3 8）CuS Cu2S Cu3P 9）KMnO4 K2MnO4 MnO2 MnCl2。b) 配平的一般規(guī)律：i. “配系數(shù)”：用依據(jù)“質(zhì)量守恒”、“電荷守恒”進(jìn)行觀察法。ii. “配系數(shù)”：一般從右向左配，有時(shí)也會(huì)從左向右配如歸中反應(yīng)的配平iii. “求總數(shù)”：對(duì)集合原子優(yōu)先配平：如HCl Cl2 Cu3PCuSO4 P4H3PO4 在計(jì)算得失電子最小公倍數(shù)前，應(yīng)先處理好“2、3、4”如：KMnO4+2HClKCl+Cl2+MnCl2+H2O 物質(zhì)性質(zhì)過程反應(yīng) 產(chǎn)物 氧化劑 得電子 失電子 還原劑 還原性 氧化性化合價(jià)降低化合價(jià)升高 被還原 被氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物具有具有發(fā)生發(fā)生表象實(shí)質(zhì)本身本身生成生成對(duì)歧化反應(yīng)和歸中反應(yīng)一般使用先分后合的拆項(xiàng)配平法如：Cl2+NaOHNaCl+NaClO+H2O2.常見的氧化劑與還原劑常見還原劑常見氧化劑(1)活潑金屬單質(zhì)，如K、Na、Mg、Al等(1)活潑非金屬單質(zhì)，如：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等(2)非金屬離子，含低價(jià)態(tài)元素的化合物和某些非金屬單質(zhì)，如S2、H2S、SO、I、HI、HCl、NH3、CO、H2、Si、C等(2)含較高價(jià)態(tài)元素的化合物如：HNO3、H2SO4、KClO3、KMnO4、MnO2、HClO、NO2等(3)低價(jià)陽離子，如Fe2、Cu、Sn2等金屬性較弱的正高價(jià)陽離子，如：Fe3、Cu2、Ag、Sn4某些物質(zhì)既可作氧化劑又可作還原劑，如：Na2O2、H2O23.氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的表示方法(1)電子得失法即雙線橋法在化學(xué)方程式中表示原子或離子得失電子的結(jié)果，在線上標(biāo)出得失電子的數(shù)目。一般失電子的一方寫在上面，得電子的一方寫在下面，一定要寫出得失電子總數(shù)。箭頭由反應(yīng)物指向生成物，即氧化劑指向還原產(chǎn)物，還原劑指向氧化產(chǎn)物。失32e(化合價(jià)升高被氧化)得23e(化合價(jià)降低被還原)如：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O4H2O在化學(xué)方程式中表示原子或離子間電子轉(zhuǎn)移情況，在線上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，但不寫得、失。6e如：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O4.氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律（1）、相等規(guī)律在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目?；蛘哒f氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑化合價(jià)升高總數(shù)。根據(jù)這個(gè)規(guī)律，我們可以進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平以及有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。 (2)表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律：+30+7+6+5某種元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，則含有該元素的物質(zhì)就具有氧化性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)只能降低，不可再升高。例如：KMnO4、H2SO4、HNO3、FeCl3、F2（無正價(jià)）等。-10-2某種元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，則含有該元素的物質(zhì)就具有還原性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中，該元素的化合價(jià)只能升高而不可再降低。例如：HCl、Na（無負(fù)價(jià)）、Na2S等。000+4某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，則含有該元素的物質(zhì)，即具有氧化性又具有還原性。因?yàn)樵谝欢l件下，該元素的化合價(jià)可能升高或者降低。例如：C、S、Fe、SO2等。金屬單質(zhì)只具有還原性。非金屬單質(zhì)多數(shù)既具有氧化性又具有還原性。少數(shù)只具有氧化性。含同種元素相鄰價(jià)態(tài)的兩物質(zhì)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例如：C與CO、CO與CO2、Cl2與HCl、濃H2SO4與SO2等均不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(還原產(chǎn)物)得電子 還原反應(yīng)(氧化產(chǎn)物)失電子 氧化反應(yīng)強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑 = 弱還原劑 弱氧化劑(3)性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律：氧化性：氧化劑強(qiáng)于氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑強(qiáng)于還原產(chǎn)物。例如：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，氧化性：Fe3Cu2，還原性：CuFe2。(4)反應(yīng)先后規(guī)律：在濃度相差不大的溶液中，同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)，若加入氧化劑，則它首先與溶液中最強(qiáng)的還原劑作用；同理，在濃度相差不大的溶液中，同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)，若加入還原劑，則它首先與溶液中最強(qiáng)的氧化劑作用。根據(jù)這個(gè)規(guī)律，可判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的先后次序，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。例如：把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2的強(qiáng)氧化性可將Fe2+，Br氧化，由于還原性Fe2+>Br，所以，當(dāng)通入有限量Cl2時(shí)，根據(jù)先后規(guī)律，Cl2首先將Fe2+氧化；但Cl2足量時(shí)，方可把Fe2+、Br一并氧化。離子方程式可分別表示為：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl，2Fe2+ + 4Br +3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl。（5）價(jià)態(tài)歸中規(guī)律含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià) + 低價(jià) 中間價(jià)”的規(guī)律。也可歸納為：兩相靠，不相交。根據(jù)這個(gè)規(guī)律：便于我們判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。得5e-失5e-得6e-失6e-例如：KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2+ 3H2O 而不是KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2+ 3H2O5.氧化性、還原性強(qiáng)弱比較(1)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)：原子半徑大；最外層電子少，其單質(zhì)易失電子，還原性強(qiáng)；原子半徑小，最外層電子多，其單質(zhì)易得電子，氧化性強(qiáng)。氧化性還原性的強(qiáng)弱并不決定于得失電子的數(shù)目而決定于得失電子的難易程度。金屬單質(zhì)的還原性看金屬活動(dòng)順序表：KBaCaMgAlMnZnFeSnPb(H)CuHg AgPtAu失電子能力逐漸減弱，還原性逐漸減弱非金屬離子的還原性強(qiáng)弱看非金屬活動(dòng)順序表倒過來的順序：S2IBrO2ClF非金屬單質(zhì)的氧化性看非金屬活動(dòng)順序： F2Cl2O2Br2I2S金屬離子的氧化性看金屬活動(dòng)順序表倒過來的順序。例如下列幾種陽離子氧化性由強(qiáng)到弱的順序是：AgCu2Fe2Al3K(注：Fe3Cu2)催化劑(2)根據(jù)反應(yīng)條件：是否加熱、溫度高低，有無催化劑等，如：由2H2SO3O2=2H2SO4(快) 2Na2SO3O2=2Na2SO4(慢) 2SO2O2=2SO3可知還原性：H2SO3Na2SO3SO22(3)根據(jù)反應(yīng)劇烈程度：如Cu與濃HNO3反應(yīng)劇烈，Cu與稀HNO3反應(yīng)微弱，故氧化性濃HNO3稀HNO3。2、3點(diǎn)燃3點(diǎn)燃(4)根據(jù)不同氧化劑在同一物質(zhì)反應(yīng)后，還原劑中相關(guān)元素價(jià)態(tài)高低：如FeS=Fe2Fe3Cl2=2FeCl3，3Fe2O2= Fe3O4，故氧化性Cl2O2S。此外某些物質(zhì)的氧化性、還原性與溶液的濃度、溫度、酸堿度也有關(guān)。濃度：如MnO2只與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，不與稀鹽酸反應(yīng)。溫度：如濃H2SO4與Cu常溫不反應(yīng)，加熱則反應(yīng)。酸堿度：如KClO3能氧化鹽酸中的ClCl2，而不能氧化NaCl中的Cl；在中性溶液中Fe2與NO可共存但在H存在的條件下Fe2與NO不共存等。(2)電子轉(zhuǎn)移法即單線橋法在化學(xué)方程式中表示原子或離子間電子轉(zhuǎn)移情況，在線上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，但不寫得、失。6e如：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O箭頭由反應(yīng)物指向反應(yīng)物，即箭頭由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。6.氧化還原方程式的配平(1)配平依據(jù)：在氧化還原反應(yīng)中，得失電子總數(shù)相等或化合價(jià)升降總數(shù)相等。(2)配平步驟：“一標(biāo)、二找、三定、四配、五查”，即標(biāo)好價(jià)，找變化，定總數(shù)，配系數(shù)、再檢查。”確定氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物的化合價(jià)用觀察法找出元素化合價(jià)的變化值用化合價(jià)升降總數(shù)相等的原則確定化學(xué)計(jì)量數(shù)。調(diào)整計(jì)量數(shù)，用觀察法確定化合價(jià)無變化的物質(zhì)的計(jì)量數(shù)，同時(shí)將單線改成等號(hào)。檢查核實(shí)各元素原子個(gè)數(shù)在反應(yīng)前后是否相等。對(duì)于用離子方程式表示的氧化還原方程式還必須核對(duì)反應(yīng)前后離子的總電荷數(shù)是否相等。(3)配平技法奇數(shù)配偶法：如SCKNO3CO2N2K2S，反應(yīng)物KNO3中三種元素原子數(shù)均為奇數(shù)，而生成物中三種元素的原子數(shù)均為偶數(shù)，故可將KNO3乘以2，然后觀察法配平得1，3，2，3，1，1。此法適于物質(zhì)種類少且分子組成簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)。02化合價(jià)降低24化合價(jià)升高4SKOH(熱、濃) = K2SK2SO3H2O逆向配平法：即先確定生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再確定反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：由于S的化合價(jià)既升又降，而且升降總數(shù)要相等，所以K2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，K2SO3的計(jì)量數(shù)為1，然后再確定S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3。此類方法適宜于一種元素的化合價(jià)既升高又降低的氧化還原反應(yīng)，即歧化反應(yīng)。零價(jià)法：配平依據(jù)是還原劑中各元素化合價(jià)升高總數(shù)等于氧化劑中各元素化合價(jià)降低總數(shù)，此法適宜于還原劑中兩種元素價(jià)態(tài)難以確定但均屬于升高的氧化還原反應(yīng)。例如：Fe3PHNO3Fe(NO3)3NOH3PO4H2O，因Fe3P中價(jià)數(shù)不好確定，而把Fe、P皆看成零價(jià)。在相應(yīng)的生成物中Fe為3價(jià)，P為5價(jià)，所以價(jià)態(tài)升高總數(shù)為33514，而降低的價(jià)態(tài)為3，最小公倍數(shù)為42，故Fe3P的計(jì)量數(shù)為3，HNO3作氧化劑部分計(jì)量數(shù)為14，然后用觀察法配平得到：3，41，9，14，3，16。1n法(不用標(biāo)價(jià)態(tài)的配平法)本法往往用于多元素且有氧元素時(shí)氧化還原反應(yīng)方程式的配平，但不能普遍適用。其法是先把有氧元素的較復(fù)雜反應(yīng)物的計(jì)量數(shù)設(shè)為1，較簡(jiǎn)單的設(shè)為n。然后，a.丟掉氧，用觀察法來調(diào)整其它項(xiàng)的計(jì)量數(shù)。b.再由a得的系數(shù)根據(jù)氧原子數(shù)相等列出方程求出n值，c.將n值代入有n的各計(jì)量數(shù)，再調(diào)整配平。例如：KIKIO3H2SI2K2SO4H2O設(shè)KIO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，KI的化學(xué)計(jì)量數(shù)為n。a.nKI1KIO3H2SI2K2SO4H2Ob.列方程(根據(jù)氧原子數(shù)相等)34 解之nc.代入n值：KIKIO3H2SI2K2SO4H2O將分?jǐn)?shù)調(diào)整為整數(shù)得1，5，3，3，3，3。有時(shí)也可以把沒氧的復(fù)雜項(xiàng)定為1，如配平1Na2SxnNaClO(2x2)NaOHxNa2SO4nNaClH2O據(jù)氧原子相等列方程：n2x24xx1 解之n3x1將n值代入得：1，(3x1)，2(x1)，x，(3x1)，(x1)2437有機(jī)配平法：配平時(shí)先假定H、O的化合價(jià)分別為1，2，C的化合價(jià)要根據(jù)有機(jī)物的分子式定出其平均化合價(jià)(分子中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零)，其它配平步驟同化合價(jià)升降法。如KMnO4H2SO4H2C2O4CO2MnSO4K2SO4H2O的計(jì)量數(shù)為2，3，5，10，2，1，8。小結(jié)：氧化還原反應(yīng)的配平重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：1：“集合原子”應(yīng)做到優(yōu)先配平。2：先拆后合的拆項(xiàng)配平法中，需要拆的項(xiàng)是那些在反應(yīng)中化合價(jià)既升高又降低（既作氧化劑又作還原劑）的物質(zhì)。3：整體法配平法中，選擇把哪第個(gè)化合價(jià)升降過程“捆綁”作為一個(gè)過程是關(guān)鍵，選擇時(shí)一定要把在反應(yīng)中存在固定物質(zhì)的量之比的升降過程過程進(jìn)行“捆綁”，不存在固定物質(zhì)的量之比的升降過程就不能進(jìn)行“捆綁”。如S+KNO3+CK2S+CO2+N24：離子反應(yīng)配平：關(guān)鍵在于能否充分利用“電荷守恒”5：缺項(xiàng)配平：注意兩點(diǎn)：如果是化學(xué)后應(yīng)方程式其缺項(xiàng)一般為：水、酸、堿。如果是離子反應(yīng)方程式其缺項(xiàng)般為：水、H+、OH-。在離子反應(yīng)方程式配平其缺項(xiàng)時(shí)如有兩種可能如（H2O、H+）或（H2O、OH-），還應(yīng)考慮離子共存的問題如：Cu2+FeS2+囗_Cu2S+SO42-+Fe2+囗_可有兩種選擇：（14、5、12H2O、7、3、5、24H+）或（14、5、24OH-、7、3、5、12H2O）后一種配平由于OH-與Cu2+不能共存所以不正確。