《氧化還原反應》元素與物質(zhì)世界PPT(第3課時氧化還原反應的應用)
第一部分內(nèi)容：素養(yǎng)目標
1.通過對氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中的廣泛應用的學習,激發(fā)學習化學的興趣,體現(xiàn)化學實用性和社會責任的核心價值。
2.通過了解一些氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中造成的危害,培養(yǎng)學生辯證地分析、理解事物的能力,體現(xiàn)科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。
3.通過學習,體會化學與生產(chǎn)、生活、社會的密切關系,引導學生認識到科學技術可以促進社會的發(fā)展和進步,體現(xiàn)科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。
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氧化還原反應PPT，第二部分內(nèi)容：知識鋪墊
1.氧化還原反應與物質(zhì)分類
通過學習氧化還原反應認識物質(zhì)分類的新視角——從氧化性和還原性角度研究物質(zhì)的性質(zhì)。
2.在反應10I-+2MnO_4^"-" +16H+ 5I2+2Mn2++8H2O中,氧化劑是MnO_4^"-" ,還原劑是I-,反應現(xiàn)象是溶液由紫色變?yōu)樽攸S色。
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氧化還原反應PPT，第三部分內(nèi)容：新知預習
一、研究物質(zhì)的性質(zhì)
1.過氧化氫的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):無色液體,易溶于水。
(2)H2O2的氧化性和還原性
①通過與酸性KMnO4溶液反應,KMnO4溶液褪色,證明H2O2具有還原性;
②通過與KI溶液反應并加入淀粉溶液,混合溶液變藍,證明H2O2具有氧化性。
2.物質(zhì)在反應中做氧化劑或還原劑的判斷
判斷一種物質(zhì)在氧化還原反應中是氧化劑還是還原劑,需要分析參與反應的物質(zhì)間還原性或氧化性的相對強弱。物質(zhì)氧化性或還原性強弱由物質(zhì)得失電子的能力決定。
【微思考1】為什么說H2O2是“綠色氧化劑”呢?
提示:H2O2中氧元素的化合價為-1價,化合價可以升高也可以降低,作為氧化劑,其還原產(chǎn)物是水,不會造成污染,所以H2O2是“綠色氧化劑”。
二、實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與獲得能量
1.金屬的冶煉方法
(1)熱還原法
適用于大多數(shù)中等活潑金屬的冶煉,常用的還原劑有碳、一氧化碳等。如CO還原Fe2O3得到金屬鐵:
(2)金屬置換法
以活潑金屬為還原劑,將目標金屬從其鹽溶液中還原出來。如用鐵從CuSO4溶液中置換出銅:
(3)電解法
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(zhì),如電解氧化鋁制備金屬鋁
(4)熱分解法
適用于不活潑金屬的冶煉,如加熱分解HgO制備金屬汞:
2.氯氣的實驗室制備
(1)制備原理:4HCl(濃)+MnO2 MnCl2 +Cl2↑+2H2O。
(2)MnO2和濃鹽酸反應制備Cl2屬于氧化還原反應,MnO2做氧化劑,HCl做還原劑。
【微思考2】請討論實驗室利用化學反應制備新物質(zhì)應考慮哪些因素?
提示:主要考慮實驗操作簡單易行、現(xiàn)象明顯、步驟盡可能少、要保證安全等。
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氧化還原反應PPT，第四部分內(nèi)容：探究
氧化還原反應在研究物質(zhì)性質(zhì)中的應用
問題探究
1.根據(jù)化合價知識分析過氧化氫具有氧化性還是還原性?
提示:在H2O2中O的化合價為-1價,處于-2價與0價之間,因此可預測過氧化氫既具有氧化性又有還原性。
2.證明過氧化氫具有氧化性或還原性的依據(jù)是什么?
提示:利用酸性KMnO4溶液檢驗H2O2具有還原性;利用KI溶液和淀粉溶液檢驗H2O2具有氧化性。
知識歸納
1.過氧化氫的化學性質(zhì)
(1)氧化性——綠色氧化劑:
H2O2+2KI+2HCl 2KCl+I2+2H2O
或H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。
(2)還原性:
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4 2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O。
(3)不穩(wěn)定性:
2H2O2 O2↑ +2H2O或2H2O2 2H2O+O2↑。
2.探究過氧化氫的氧化性或還原性實驗方案的設計及實施
3.主要用途:綠色氧化劑、漂白劑、消毒劑, 醫(yī)用雙氧水(3%左右或更低)是很好的消毒劑。
方法提煉研究物質(zhì)氧化性或還原性的思路
(1)根據(jù)物質(zhì)中所含元素化合價升高或降低的可能性,預測物質(zhì)可能具有還原性或氧化性。若所含元素化合價有升高趨勢,說明該物質(zhì)具有還原性。反之,若所含元素化合價有降低趨勢,說明該物質(zhì)具有氧化性。
(2)如果預測某物質(zhì)具有氧化性,就需要尋找具有還原性的另一物質(zhì),通過實驗檢驗兩者能否發(fā)生氧化還原反應,以驗證預測。相應地,如果預測某物質(zhì)具有還原性,就需要尋找具有氧化性的另一物質(zhì),通過實驗驗證預測。
典例剖析
例1H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學研究中應用廣泛。
(1)實驗證明在Fe2(SO4)3的催化作用下, H2O2可發(fā)生分解反應,寫出該過程中H2O2分解反應的化學方程式并用雙線橋標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:______________________。
(2)在“海帶提碘”的實驗中,利用酸性H2O2溶液得到碘單質(zhì)的離子方程式是______________________。
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氧化還原反應PPT，第五部分內(nèi)容：隨堂檢測
1.下列各組金屬最適合用H2或CO把它們從化合物中還原出來的是( )
A.Ca、Mg B.Al、Fe C.Fe、Cu D.Hg、Ag
答案:C
解析:中等活性金屬的制備方法是熱還原法。金屬活動性順序中,K→Al等較活潑的金屬一般用電解法冶煉,Zn→Cu等較不活潑的金屬一般用熱還原法冶煉,Hg、Ag等金屬可用熱分解法冶煉,當然這些金屬的冶煉方法無嚴格的界線,如Cu可用熱還原法冶煉,也可用電解法冶煉。
2.收集較純的Cl2,最好選用( )
A.向上排空氣法 B.向下排空氣法
C.排水法 D.排飽和食鹽水法
答案:A
解析:收集較純的Cl2,最好選用向上排空氣法。
3.下列常用干燥劑,不能干燥氯氣的是( )
A.濃硫酸 B.五氧化二磷
C.堿石灰 D.氯化鈣
答案:C
解析:堿石灰的成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物,會吸收氯氣,因此不能用堿石灰干燥氯氣。
4.均能將Fe2O3還原成Fe的一組物質(zhì)是( )
A.CO、O2、H2 B.CO、H2、C
C.CO2、H2O、O2 D.CO2、O2、C
答案:B
解析:CO、H2、C等還原劑均能將Fe2O3還原為Fe。
5.實驗室制取氯氣時有如下操作,其中操作順序正確的是( )
①連好裝置,檢查氣密性�、诰従徏訜帷、奂尤攵趸i粉末�、芗尤霛恹}酸�、輰⒍嘤嗦葰庥脷溲趸c溶液吸收 ⑥用向上排空氣法收集氯氣
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
答案:D
解析:實驗室制Cl2時,首先連接裝置,然后檢驗裝置氣密性,再加試劑反應,然后收集氣體,同時要進行尾氣處理。
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