师:同学们大家好,今天我们一起来学习必修一第一章氧化还原反应第三课时——常见物质氧化性还原性的研究。请看本节课学习目标:一、通过化合价的分析,了解氧化还原反应的规律,并能利用规律解决问题;二、学会根据反应方程式比较几种常见氧化剂、还原剂的强弱;三、通过对氧化还原反应的学习与研究,感受氧化还原反应的价值,初步形成绿色环保意识,增强社会责任感。

  本节前两课时,我们学习了氧化还原反应的基本概念,掌握了氧化还原反应的特征和本质。请同学们复习回顾一下,下列属于氧化还原反应的有哪些?判断依据是什么?

  生:在之前的学习中,我们知道有电子转移的反应为氧化还原反应。电子转移的结果使化合价发生升降。比如在反应一中,变价元素是铜和氢,铜元素从 +2 价降至 0 价,氢元素从零价升至 +1 价;反应二中变价元素为铁和铜,铁由 0 价升至 +2 价,铜元素由 +2 价降至 0 价;反应三中变价元素是锰和氧,锰元素的价态由 +7 价降至 +6 价、 +4 价,氧元素的价态则由 -2 价升至 0 价;反应四中,各元素的价态均未发生变化。所以属于氧化还原反应的为 1、2、3。我们可以依据化合价是否变化来判断氧化还原反应。

  师:非常好。氧化还原反应的特征是化合价发生了升降,本质是电子发生了转移,包括电子的得失和偏移。请同学们用上节课学习的双线桥法定量地表示以下氧化还原反应。双线桥法表示氧化还原反应时分四步,首先标变价,第二连双线,第三注得失,第四写数目。注得失时要注意线条从反应物指向生成物,线条两端为化合价发生变化的同种元素。以这个反应为例,氯化氢中的氯元素化合价升高,失电子被氧化,作还原剂;二氧化锰中的锰元素化合价降低,得电子被还原,作氧化剂。在氧化还原反应中,还原剂失去的电子全部提供给了氧化剂,导致还原剂升高的总价数和氧化剂降低的总价数相等,这就是氧化还原反应的最本质规律。那么,氧化还原反应中还含有哪些规律?我们又该如何判断物质氧化性、还原性以及强弱呢?下面我们一起来学习。思考一下,如何判断某物质在氧化还原反应中是做氧化剂还是还原剂呢?我们以高锰酸钾为例,高锰酸钾中的钾元素通常是 +1 价,氧元素在酸根中通常以共价键形式存在,此时中心元素锰有多种变价,如 0 价、氯化锰中 +2 价、二氧化锰中 +4 价、锰酸钾中 +6 价、高锰酸钾中 +7 价。此时高锰酸钾中的锰 +7 价处于最高价,只能降,因此高锰酸钾通常做氧化剂。

  由此可见,判断某物质是做氧化剂还是还原剂,关键是要确定中心元素。那么什么样的元素是中心元素呢?从高锰酸钾的例子中不难发现,那些容易发生变价的元素为中心元素。中心元素具有升价趋势的物质,常做还原剂;中心元素具有降价趋势的物质,常做氧化剂。知道了中心元素的变价趋势,我们就可以预判物质氧化性、还原性了。

  请同学们思考,在氧化还原反应中,硫化氢、硫、二氧化硫、浓硫酸各自体现什么性质呢?中心元素硫是 16 号元素,核外排布 2、8、6,最高正价 +6 价,最低负价 -2 价。浓硫酸中的硫 +6 价处于最高价,只能降,因此它具有氧化性;硫化氢中的硫 -2 价处于最低价,只能升,因此它具有还原性;二氧化硫中的硫元素 +4 价,既能降至 0 价,又能升至 +6 价,同理,单质硫中的硫既能降至 -2 价,又能升至 +4 价。因此处于中间价态的两者,既有氧化性又有还原性。所以我们得到如下结论:处于最高价态的物质只有氧化性,处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性,处于最低价态的物质只有还原性。我们知道金属在化合物中通常都以正价的形式存在,那么金属应该具有什么样的性质?可能做什么呢?

  生:金属元素由游离态到化合态,化合价升高,失电子,故具有还原性,常做还原剂。

  师:对的。那么常见的氧化剂、还原剂又有哪些呢?常见的还原剂有活泼金属单质,如钠、镁、铝、锌等;还有一些非金属单质,比如我们初三学过的氢气还原氧化铜、焦炭还原氧化铜;还含有刚才我们接触过的含有最低价态元素的物质,比如硫化氢、碘化氢、氨气等等。常见的氧化剂有部分非金属单质,比如氧气、氯气、溴单质;含有一些部分含最高价元素的物质,比如硝酸、浓硫酸、高锰酸钾、氯化铁等等。

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《化学 必修1 第1章 第三节 氧化还原反应 第3课时:常见物质氧化性、还原性的研究 逐字稿-3,469字 第5版》.docx
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