《氧化还原反应》元素与物质世界PPT(第3课时氧化还原反应的应用)

《氧化还原反应》元素与物质世界PPT(第3课时氧化还原反应的应用)

第一部分内容：素养目标

1.通过对氧化还原反应在生产、生活中的广泛应用的学习,激发学习化学的兴趣,体现化学实用性和社会责任的核心价值。

2.通过了解一些氧化还原反应在生产、生活中造成的危害,培养学生辩证地分析、理解事物的能力,体现科学探究与创新意识的核心素养。

3.通过学习,体会化学与生产、生活、社会的密切关系,引导学生认识到科学技术可以促进社会的发展和进步,体现科学态度与社会责任的核心素养。

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氧化还原反应PPT，第二部分内容：知识铺垫

1.氧化还原反应与物质分类

通过学习氧化还原反应认识物质分类的新视角——从氧化性和还原性角度研究物质的性质。

2.在反应10I-+2MnO_4^'-' +16H+ 5I2+2Mn2++8H2O中,氧化剂是MnO_4^'-' ,还原剂是I-,反应现象是溶液由紫色变为棕黄色。

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氧化还原反应PPT，第三部分内容：新知预习

一、研究物质的性质

1.过氧化氢的性质

(1)物理性质:无色液体,易溶于水。

(2)H2O2的氧化性和还原性

①通过与酸性KMnO4溶液反应,KMnO4溶液褪色,证明H2O2具有还原性;

②通过与KI溶液反应并加入淀粉溶液,混合溶液变蓝,证明H2O2具有氧化性。

2.物质在反应中做氧化剂或还原剂的判断

判断一种物质在氧化还原反应中是氧化剂还是还原剂,需要分析参与反应的物质间还原性或氧化性的相对强弱。物质氧化性或还原性强弱由物质得失电子的能力决定。

【微思考1】为什么说H2O2是“绿色氧化剂”呢?

提示:H2O2中氧元素的化合价为-1价,化合价可以升高也可以降低,作为氧化剂,其还原产物是水,不会造成污染,所以H2O2是“绿色氧化剂”。

二、实现物质转化与获得能量

1.金属的冶炼方法

(1)热还原法

适用于大多数中等活泼金属的冶炼,常用的还原剂有碳、一氧化碳等。如CO还原Fe2O3得到金属铁:

(2)金属置换法

以活泼金属为还原剂,将目标金属从其盐溶液中还原出来。如用铁从CuSO4溶液中置换出铜:

(3)电解法

利用外加电源提供电子,使金属元素的化合价降低,从而获得金属单质,如电解氧化铝制备金属铝

(4)热分解法

适用于不活泼金属的冶炼,如加热分解HgO制备金属汞:

2.氯气的实验室制备

(1)制备原理:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2 +Cl2↑+2H2O。 

(2)MnO2和浓盐酸反应制备Cl2属于氧化还原反应,MnO2做氧化剂,HCl做还原剂。

【微思考2】请讨论实验室利用化学反应制备新物质应考虑哪些因素?

提示:主要考虑实验操作简单易行、现象明显、步骤尽可能少、要保证安全等。

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氧化还原反应PPT，第四部分内容：探究

氧化还原反应在研究物质性质中的应用

1.根据化合价知识分析过氧化氢具有氧化性还是还原性?

提示:在H2O2中O的化合价为-1价,处于-2价与0价之间,因此可预测过氧化氢既具有氧化性又有还原性。

2.证明过氧化氢具有氧化性或还原性的依据是什么?

提示:利用酸性KMnO4溶液检验H2O2具有还原性;利用KI溶液和淀粉溶液检验H2O2具有氧化性。

1.过氧化氢的化学性质

(1)氧化性——绿色氧化剂:

H2O2+2KI+2HCl 2KCl+I2+2H2O 

或H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。

(2)还原性:

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4 2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O。

(3)不稳定性:

2H2O2 O2↑ +2H2O或2H2O2 2H2O+O2↑。

2.探究过氧化氢的氧化性或还原性实验方案的设计及实施

3.主要用途:绿色氧化剂、漂白剂、消毒剂, 医用双氧水(3%左右或更低)是很好的消毒剂。

方法提炼研究物质氧化性或还原性的思路

(1)根据物质中所含元素化合价升高或降低的可能性,预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含元素化合价有升高趋势,说明该物质具有还原性。反之,若所含元素化合价有降低趋势,说明该物质具有氧化性。

(2)如果预测某物质具有氧化性,就需要寻找具有还原性的另一物质,通过实验检验两者能否发生氧化还原反应,以验证预测。相应地,如果预测某物质具有还原性,就需要寻找具有氧化性的另一物质,通过实验验证预测。

例1H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。

(1)实验证明在Fe2(SO4)3的催化作用下, H2O2可发生分解反应,写出该过程中H2O2分解反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目:______________________。 

(2)在“海带提碘”的实验中,利用酸性H2O2溶液得到碘单质的离子方程式是______________________。 

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氧化还原反应PPT，第五部分内容：随堂检测

1.下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是(　　)

A.Ca、MgB.Al、FeC.Fe、CuD.Hg、Ag

解析:中等活性金属的制备方法是热还原法。金属活动性顺序中,K→Al等较活泼的金属一般用电解法冶炼,Zn→Cu等较不活泼的金属一般用热还原法冶炼,Hg、Ag等金属可用热分解法冶炼,当然这些金属的冶炼方法无严格的界线,如Cu可用热还原法冶炼,也可用电解法冶炼。

2.收集较纯的Cl2,最好选用(　　)

A.向上排空气法  B.向下排空气法

C.排水法D.排饱和食盐水法

解析:收集较纯的Cl2,最好选用向上排空气法。

3.下列常用干燥剂,不能干燥氯气的是(　　)

A.浓硫酸B.五氧化二磷

C.碱石灰D.氯化钙

解析:碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物,会吸收氯气,因此不能用碱石灰干燥氯气。

4.均能将Fe2O3还原成Fe的一组物质是(　　)

A.CO、O2、H2    B.CO、H2、C

C.CO2、H2O、O2D.CO2、O2、C

解析:CO、H2、C等还原剂均能将Fe2O3还原为Fe。

5.实验室制取氯气时有如下操作,其中操作顺序正确的是(　　)

①连好装置,检查气密性　②缓缓加热　③加入二氧化锰粉末　④加入浓盐酸　⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收　⑥用向上排空气法收集氯气

A.①②③④⑤⑥   B.③④②①⑥⑤

C.①④③②⑥⑤   D.①③④②⑥⑤

解析:实验室制Cl2时,首先连接装置,然后检验装置气密性,再加试剂反应,然后收集气体,同时要进行尾气处理。

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