幻灯片 1第二课时 氧化还原反应 溴、碘的提取
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幻灯片 21.从电子转移的角度来认识氧化还原反应的实质。
2.了解氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。
3.了解溴、碘的性质,掌握从海水中提取溴、碘的方法。
4.培养由现象看本质的科学探究意识。
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幻灯片 3一、氧化还原反应
1.概念与实质
(1)氧化还原反应与非氧化还原反应
有 发生的化学反应称为氧化还原反应。 电子转移的化学反应称为非氧化还原反应。
(2)氧化反应与还原反应
①失去电子,化合价 的反应叫 反应。
②得到电子,化合价 的反应叫 反应。
(3)氧化剂与还原剂
①氧化剂:反应中 电子的物质,元素化合价 ,具有氧化性。
②还原剂:反应中 电子的物质,元素化合价 ,具有还原性。
电子转移
没有
氧化
得到
降低
失去
升高
还原
升高
降低
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幻灯片 4(4)氧化产物与还原产物
还原产物: 被还原所得到的产物叫还原产物。
氧化产物: 被氧化所得到的产物叫氧化产物。
(5)实质
氧化还原反应的实质是反应过程中有 ,其特征是反应过程中有元素 的变化。
氧化剂
还原剂
电子的转移
化合价
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幻灯片 52.常见的氧化剂和还原剂
非金属
高
高
高
金属
非金属
金属
非金属
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幻灯片 6
1.在同一化学反应中,氧化剂、还原剂能是同一种物质吗?
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幻灯片 73.氧化还原反应的表示方法
(1)双线桥法
基本形式:
得到n×e-
氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物
失去n×e-
双线桥法表示同一种元素从反应物到生成物的电子得失情况,箭头是从反应物中的变价元素开始,指向生成物中的同一种元素。
例如, 。
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幻灯片 8(2)单线桥法
单线桥法表示反应物中同种元素或不同种元素之间的电子转移情况,即表示原子或离子之间电子转移的方向和数目。例如,
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幻灯片 9
(3)单、双线桥法中的注意事项
①使用双线桥法表示氧化还原反应时,箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素,单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。
②使用双线桥法表示氧化还原反应时要标出“得到”或“失去”及电子数目;使用单线桥法表示氧化还原反应时只标转移的电子数目。
③表示电子的符号时不要漏掉“e”右上角的“-”。
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幻灯片 10二、溴、碘的提取
1.反应原理
利用 反应,人们可以把海水中的溴离子(Br-)、海带等海产品浸出液中的碘离子(I-)氧化成溴、碘单质。
(1)KBr溶液与氯水反应:
。
(2)KI溶液分别与溴水、氯水反应:
, 。
氧化还原
2KBr+Cl2===2KCl+Br2
2KI+Br2===2KBr+I2
2KI+Cl2===2KCl+I2
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幻灯片 112.从海带中提取碘的流程
3.溴、碘的用途
溴可用于生产多种药剂,如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。AgBr是一种重要的 材料,是胶卷中必不可少的成分。碘是一种重要的药用元素,AgI可用于 。
感光
人工降雨
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幻灯片 12
2.哪些方法能确定溶液中含有I-?
【提示】 检验I-的方法很多,常见有:
①滴入AgNO3溶液生成黄色沉淀,说明有I-。
②滴入淀粉溶液,然后滴入氯水,变蓝证明原溶液中含有I-。
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幻灯片 13一、氧化还原反应
在一个氧化还原反应里,元素化合价升降的根本原因是什么?
[师生互动]
【提示】 元素原子间发生了得失电子或共用电子对的偏移。
氧化还原反应中体现了两大对立统一的关系,你能根据下列对应关系找出另一对应关系吗?
“氧化剂——得到电子——化合价降低——被还原——发生还原反应还原产物”。
[学生交流]
【提示】 “还原剂——失去电子——化合价升高——被氧化——发生氧化反应氧化产物”。
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幻灯片 14
电子转移表示方法有几种?如何表示?举例说明。
[师生互动]
【提示】 (1)双线桥法:线桥两端应该连接化合价有变动的同种元素,并且箭头方向是指向产物中的元素。如:
(2)单线桥法:表明不同元素原子间得到或失去电子的情况,箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”、“失”字样。
如:
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幻灯片 15
元素化合价升降数与电子转移数的关系如何?
[学生交流]
【提示】 元素化合价有升就有降,元素有氧化就有还原,有失电子就有得电子(或电子对有偏离就有偏向)而且元素化合价升高的总数值等于元素化合价降低的总数值,同理,元素失去电子的总数值等于元素得到电子的总数值,电子转移总数指的是失去电子总数或得到电子总数的某一方,而不是两者的和。
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幻灯片 16
在氧化还原反应里,反应物都是氧化剂或还原剂吗?试举例说明。
[师生互动]
【提示】 不一定。①在氧化还原反应里,有的反应物是氧化剂或还原剂;②有的反应物既不是氧化剂又不是还原剂;③有的反应物既是氧化剂又是还原剂;④有的反应物仅一部分是氧化剂或还原剂。
例如:①C+O2===CO2或Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
②Cl2+H2O HCl+HClO(H2O中元素无化合价变化)
③2H2O2 2H2O+O2↑
④MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(HCl部分被氧化)
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幻灯片 17
从下列事实中你可以总结出有关规律吗?
示例:①氧化性:H2SO4(浓)>SO2>S,Na2FeO4>FeCl3>FeCl2
②还原性:H2S>S>SO2,Fe>FeCl2。
③浓H2SO4、浓HNO3、KMnO4中的S、N、Mn只表现氧化性;Na、Cu及H2S、HCl中的Na、Cu、S、Cl只表现还原性;S、SO2、FeCl2、NO、NO2中的S、Fe、N元素既有氧化性又有还原性。
[学生交流]
【提示】 a.一般来说,元素化合价越高,其降低的可能性就越大,其氧化性就越强。b.元素的化合价越低,其升高的可能性就越大,物质的还原性就越强。c.元素的化合价为最高值,由该元素所决定的物质只有氧化性;若元素的化合价为最低值,由该元素所决定的物质只有还原性。d.元素的化合价为中间价,该元素所决定的物质既有氧化性,又有还原性。本规律具有一般性,称“价态律”。
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幻灯片 18
(2009年福州高一期末)已知:Fe2O3+3CO高温,2Fe+3CO2。
(1)双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目。
_________________________________ 。
(2)指出该反应中,氧化剂是________,还原剂是 ________________________________________________。
(3)在该反应中,若有2 mol电子发生转移,在标准状况下,可生成CO2的体积为________。
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幻灯片 19
【解析】 该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,被还原,Fe2O3做氧化剂;C元素化合价由+2价升高至+4价,被氧化,CO做还原剂;整个过程,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电子总数=失电子总数,因为 故当2 mol e-发生转移,生成n(CO2)=1 mol,V(CO2)=22.4 L。
【答案】 (1)
(2)Fe2O3 CO (3)22.4 L
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幻灯片 20
1.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO,下列叙述正确的是( )
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3价
D.在氮化铝的合成反应中AlN是氧化产物,CO是还原产物
【解析】 由化学方程式可知,N由0价变为-3价,N2是氧化剂,AlN是还原产物。1 mol N2生成2 mol AlN,N2共得到2×3 mol=6 mol电子。
【答案】 C
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幻灯片 21
在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强,已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为:W2>Z2>X2>Y2,则下列氧化还原反应能发生的是( )
A.2W-+Z2===W2+2Z-
B.2Y-+W2===Y2+2W-
C.2Z-+X2===Z2+2X-
D.2X-+Z2===X2+2Z-
【思路指引】 该题主要考查物质氧化性(还原性)强弱的判断,在同一氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
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幻灯片 22【解析】
在A、B、C、D四个选项中,氧化剂分别为Z2、W2、X2、Z2,氧化产物分别为W2、Y2、Z2、X2。根据氧化性:氧化剂>氧化产物的原则,在以上反应都能进行的情况下,则有氧化性:Z2>W2,W2>Y2,X2>Z2,Z2>X2,而已知氧化性为W2>Z2>X2>Y2。B、D两项与此关系相符,而A、C两项不符。
【答案】 BD
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幻灯片 23
2.今有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要除去I-而不影响Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
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幻灯片 24【解析】由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性MnO4->Cl2,还原性Cl->Mn2+。
即知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。还原性顺序为Mn2+Br2>I2且知溴水呈橙色,碘通淀粉变蓝等可容易判断出甲、乙、丙。
【答案】 B
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幻灯片 423.(1)向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是______________,反应的化学方程式是________________________;向碘化钾溶液中加入适量的溴水,产生的现象是________________,反应的化学方程式是____________________。
(2)由上述两个化学反应可知,Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是____________;这样的化学反应原理,在海水的综合利用中的应用是________________________。
(3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是______________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
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幻灯片 43【解析】 Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别是①Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,②Br2+2KI===I2+2KBr。
Br2、I2在水溶液中分别显橙色、褐色。在反应①中Cl2是氧化剂,Br2是氧化产物,故氧化性Cl2>Br2;在反应②中Br2是氧化剂,I2是氧化产物,故氧化性Br2>I2。以适当的氧化剂将Br-、I-氧化的化学反应原理可以应用于从海水中提取溴和碘。在①贝壳、②紫菜、③鱼、④海带四种海产品中,含碘相对较多的是紫菜和海带。
【答案】 (1)溶液由无色变为橙色 Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl 溶液由无色变为褐色 Br2+2KI===I2+2KBr
(2)Cl2>Br2>I2 从海水中提取溴和碘
(3)②④
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