新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章物質(zhì)及其變化第3節(jié)氧化還原反應(yīng)第3課時氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計算學(xué)案新人教版必修第一冊

第3課時氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計算學(xué)習(xí)目標(biāo)1．依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)料物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和改變，設(shè)計試驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、說明有關(guān)試驗(yàn)現(xiàn)象。2．能有意識運(yùn)用所學(xué)的學(xué)問或?qū)で笥嘘P(guān)證據(jù)參與社會性議題的探討。核心素養(yǎng)1．能書寫常見的氧化還原反應(yīng)并能進(jìn)行配平，培育宏觀辨識和微觀探析的實(shí)力。2．能設(shè)計試驗(yàn)證明物質(zhì)氧化性、還原性大小的比較，培育學(xué)生的科學(xué)看法與社會責(zé)任。一、氧化還原反應(yīng)方程式的配平1．配平原則2．配平步驟(1)標(biāo)變價：寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，標(biāo)出反應(yīng)前后發(fā)生化合價改變的元素的化合價。＋HO3(濃)——O2↑＋2↑＋H2O(2)列改變：標(biāo)出反應(yīng)前后元素化合價的改變值。(3)求總數(shù)：通過最小公倍數(shù)使化合價升降總數(shù)相等。(4)配系數(shù)：確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù)，視察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。C＋4HNO3(濃)——4NO2↑＋CO2↑＋2H2O(5)查守恒：檢查電荷是否守恒，原子個數(shù)是否守恒，配平后，把單線改成等號，標(biāo)注反應(yīng)條件。C＋4HNO3(濃)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O3．配平氧化還原反應(yīng)方程式的常用技巧(1)逆向配平法：分解反應(yīng)、歧化反應(yīng)、部分氧化還原反應(yīng)，一般用逆向配平法，即從氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物起先配平。(2)氧化還原型離子方程式的配平首先依據(jù)得失電子守恒配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù)，在此基礎(chǔ)上依據(jù)電荷守恒，配平兩邊離子所帶電荷數(shù)，最終依據(jù)質(zhì)量守恒配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。(3)缺項(xiàng)配平類[一般缺的為酸(H＋)、堿(OH－)、水]①先將得失電子數(shù)配平，再視察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷，一般加H＋，生成物一邊加水；若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，一般加OH－，生成物一邊加水，然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。②當(dāng)方程式中有多個缺項(xiàng)時，應(yīng)依據(jù)化合價的改變找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。(4)信息型氧化還原方程式的書寫及配平書寫步驟：①一判：據(jù)題給信息，聯(lián)想所學(xué)學(xué)問，推斷主要的反應(yīng)物、生成物。若反應(yīng)物、生成物中主要元素化合價不一樣的，要考慮是否為氧化還原反應(yīng)，就要寫出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。②二平：據(jù)質(zhì)量守恒定律和氧化還原反應(yīng)規(guī)律配平主要物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。③三補(bǔ)：依據(jù)溶液的介質(zhì)條件以及電荷守恒補(bǔ)足反應(yīng)物或生成物，一般酸性環(huán)境可以消耗或生成酸，堿性環(huán)境可以消耗或生成堿。應(yīng)用體驗(yàn)1.配平下列方程式(1)_3__S＋_6__KOH=_2__K2S＋_1__K2SO3＋_3__H2O(2)_2__KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))_2__KCl＋_3__O2↑(3)_3__Cl2＋_6__NaOH_5__NaCl＋_1__NaClO3＋_3__H2O(4)_3__(NH4)2SO4_4__NH3↑＋_3__SO2＋_1__N2↑＋_6__H2O(5)_1__Fe＋_6__HNO3(濃)_1__Fe(NO3)3＋_3__NO2↑＋_3__H2O2．配平下列氧化還原反應(yīng)的方程式(1)_4__HCl(濃)＋_1__MnO2_1__Cl2↑＋_1__MnCl2＋_2__H2O(2)_2__KMnO4＋_10__FeSO4＋_8__H2SO4=_1__K2SO4＋_2__MnSO4＋_5__Fe2(SO4)3＋_8__H2O(3)_5__Na2SO3＋_2__KIO3＋_1__H2SO4=_5__Na2SO4＋_1__K2SO4＋_1__I2＋_1__H2O(4)_2__Au2O3＋_1__Na2S2O3＋_2__NaOH=_2__Au2O＋_2__Na2SO4＋_1__H2O(5)_4__FeS＋_7__O2=_2__Fe2O3＋_4__SO2(6)_5__KI＋_1__KIO3＋_3__H2SO4=_3__I2＋_3__K2SO4＋_3__H2O(7)_2__Fe3＋＋_1__SO2＋_2__H2O=_2__Fe2＋＋_1__SOeq\o\al(2－,4)＋_4__H＋(8)_5__C2Oeq\o\al(2－,4)＋_2__MnOeq\o\al(－,4)＋_16__H＋=_10__CO2↑＋_2__Mn2＋＋_8__H2O(9)_2__MnOeq\o\al(－,4)＋_5__H2O2＋_6H＋__=_2__Mn2＋＋_5__O2↑＋_8__H2O(10)_3__ClO－＋_2__Fe(OH)3＋_4OH－__=_3__Cl－＋_2__FeOeq\o\al(2－,4)＋_5__H2O(11)_5__Mn2＋＋_2__ClOeq\o\al(－,3)＋_4__H2O=_5__MnO2↓＋_1__Cl2↑＋_8H＋__(12)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。請將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下方框內(nèi)，并配平。3．(1)某反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7>Cl2，寫出并配平該化學(xué)方程式：K2Cr2O7＋14HCl=3Cl2↑＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。(2)＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)還原成Cr3＋，該反應(yīng)的離子方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3HSOeq\o\al(－,3)＋5H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。(3)在稀鹽酸中，NaNO2會與Fe2＋反應(yīng)生成一種無色氣體M，氣體M對該反應(yīng)有催化作用，其催化反應(yīng)過程如圖所示：①反應(yīng)過程Ⅱ中，鐵元素的化合價未發(fā)生改變，則M的化學(xué)式為_NO__，過程Ⅱ的離子方程式為Fe2＋＋NO=Fe(NO)2＋。②依據(jù)圖示信息，寫出反應(yīng)過程Ⅰ的離子方程式：O2＋4Fe(NO)2＋＋4H＋=4Fe3＋＋4NO＋2H2O。③寫出在酸性條件下，O2氧化Fe2＋的離子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。二、氧化還原反應(yīng)的計算計算依據(jù)(1)守恒規(guī)律即電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒。(2)化學(xué)方程式中計量系數(shù)之比等于物質(zhì)個數(shù)之比。應(yīng)用體驗(yàn)1．已知aM2＋＋bO2＋4H＋=cM3＋＋dH2O，則化學(xué)計量數(shù)c的值為(D)A．1 B．2C．3 D．4解析：據(jù)電荷守恒得2a＋4＝3c，據(jù)質(zhì)量守恒得a＝c，則c＝4，故選D。2．(1)在反應(yīng)3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2中，被氧化的NH3與未被氧化的NH3質(zhì)量之比為_1︰3__。(2)在氧化還原反應(yīng)：3S＋6KOH=K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化與被還原的硫原子數(shù)目之比是_1︰2__。(3)在反應(yīng)2H2O＋Cl2＋SO2=H2SO4＋2HCl中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為_98︰73__。(4)在反應(yīng)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，氧化劑與還原劑個數(shù)之比為_1︰5__，濃HCl表現(xiàn)出的性質(zhì)是_AB__(填字母)。A．還原性 B．酸性C．氧化性1．已知OCN－中氮元素顯－3價，在反應(yīng)OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，假如有6分子Cl2完全反應(yīng)，則被氧化的OCN－的微粒數(shù)是(C)A．2 B．3C．4 D．6解析：N元素化合價由－3價上升為0價，Cl元素化合價由0價降為－1價，設(shè)被氧化的OCN－的微粒數(shù)為x，由得失電子守恒可知，x×[0－(－3)]＝6×2×[0－(－1)]，解得x＝4，故選C。2．在酸性條件下，可發(fā)生反應(yīng)：ClOeq\o\al(－,3)＋2M3＋＋4H2O=M2Oeq\o\al(n－,7)＋Cl－＋8H＋，M2Oeq\o\al(n－,7)中M的化合價是(C)A．＋4 B．＋5C．＋6 D．＋7解析：離子方程式前后遵循電荷守恒，所以－1＋2×(＋3)＝－n＋(－1)＋(＋8)，解得n＝2，依據(jù)化合價規(guī)則，M2Oeq\o\al(2－,7)中氧元素化合價為－2價，所以M元素化合價為＋6價，故選C。3．NaNO2是一種食品添加劑，它能致癌。酸性高錳酸鉀溶液與亞硝酸鈉反應(yīng)的離子方程式是MnOeq\o\al(－,4)＋NOeq\o\al(－,2)＋□→Mn2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O。下列敘述正確的是(C)A．該反應(yīng)中NOeq\o\al(－,2)被還原B．反應(yīng)過程中溶液的pH變小C．生成10個NaNO3須要消耗4個KMnO4D.□中的粒子是OH－解析：該反應(yīng)Mn元素化合價由＋7價降為＋2價，所以MnOeq\o\al(－,4)為氧化劑，NOeq\o\al(－,2)為還原劑，失電子被氧化，故A項(xiàng)錯誤；依據(jù)元素守恒，電荷守恒知，□是H＋，氫離子參與反應(yīng)導(dǎo)致溶液中氫離子濃度降低，則溶液的pH增大，故B、D兩項(xiàng)錯誤；依據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得，生成10個NaNO3需消耗KMnO4的個數(shù)＝eq\f(10×(5－3),7－2)＝4，故C項(xiàng)正確。4．(2024·西安高一檢測)凡是養(yǎng)魚的人都知道一種很不錯的消毒劑，這就是被稱為當(dāng)今第四代消毒產(chǎn)品的二氧化氯。其屬于A1級別平安高效消毒劑之一，并且可以在極低的濃度下對病菌有殺滅作用，功效自不待言。KClO3和濃鹽酸在肯定溫度下反應(yīng)生成黃綠色的易爆物二氧化氯。其改變可表述為(1)請完成該化學(xué)方程式并配平(未知物化學(xué)式填在橫線上，系數(shù)填入框內(nèi))。(2)濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_②__(填序號)。①只有還原性②還原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性(3)產(chǎn)生1分子Cl2，轉(zhuǎn)移的電子為_2__個。(4)ClO2具有很強(qiáng)的氧化性，因此常被用作消毒劑，其消毒效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)是Cl2的_2.63__倍(保留小數(shù)