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——第二课时
第3节氧化还原反应
【复习1】
在反应 MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑中, 元素化合价升高,被 (填“氧化”或“还原”),发生 (填“氧化”或“还原”)反应; 元素化合价降低,被 (填“氧化”或“还原”),发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
Cl
Mn
氧化
还原
氧化
还原
+4 -1 +2 0
[复习2] 下列叙述正确的是( )
A、在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化合价降低
B、凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应
C、在氧化还原反应中一定所有的元素化合价都发生变化
D、氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移
BD
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
+2 0 0 +1
化合价降低
化合价升高
CuO + H2 Cu + H2O
被氧化(氧化反应)
被还原(还原反应)
从化合价的角度理解
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物。氧化剂被还原,发生还原反应。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素化合价升高的反应物。还原剂被氧化,发生氧化反应。
还原产物:氧化剂中元素化合价降低以后得到的产物。
氧化产物:还原剂中元素化合价升高以后得到的产物。
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
失2e-
得2e-
+2 0 0 +1
化合价降低
化合价升高
CuO + H2 Cu + H2O
被氧化(氧化反应)
被还原(还原反应)
氧化剂和还原剂
从电子转移的角度(本质)理解:
氧化剂:所含元素得到电子(或电子对偏向)的反应物。
还原剂:所含元素失去电子(或电子对偏离)的反应物。
氧化剂具有氧化性,即物质得电子(电子偏向)、化合价降低的性质。
还原剂具有还原性,即物质失电子(电子偏离)、化合价升高的性质。
结论:最高价态……只具氧化性 最低价态……只具还原性
中间价态……兼有氧化性和还原性
练习:从化合价角度分析下列微粒的性质
在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Zn、Cl-等粒子中只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,兼有氧化性和还原性的是 。
Fe3+、Al3+、H+
Zn、Cl-
Fe2+、S
高价氧化低价还,中间价态两性全。
元素常见化合价:
Fe:0, +2, +3 S:-2, 0 ,+4, +6 H:0 ,+1
Al:0 ,+3 Cl:-1 ,0, +1, +5, +7
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S↓
③ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
④ 2KClO3 2KCl+3O2↑
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
氧化剂 还原剂 还原产物与氧化产物
还原剂与氧化剂 还原产物 氧化产物
练习: 指出下列氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
【思考与讨论】
2CO+2NO===2CO2+N2
高温
催化剂
还原剂
氧化剂
被还原,还原反应
化合价降低
(氧化性)
(还原性)
被氧化,氧化反应
化合价升高
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
相等
相等
反应物
生成物
得电子
失电子
四组概念的关系
总结:四组概念,一个守恒
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
还原产物
氧化产物
还原反应
氧化反应
化合价降低
化合价升高
得电子
失电子
同时存在
数目相等
数目相等
同时发生
同时存在
(氧化性)
氧化剂
还原剂(还原性)
被还原
被氧化
化价升降须相等,电子转移要守恒。
得电子,化合价降低,被还原(还原反应)
失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应)
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
常见氧化剂:O2、Cl2;HNO3、浓硫酸、KMnO4、FeCl3
常见还原剂:Al、 Zn、 Fe; C、 H2、CO等
氧化剂具有氧化性,即物质得电子(电子偏向)的性质。
还原剂具有还原性,即物质失电子(电子偏离)的性质。
下列变化,必须加入还原剂才能实现的是( )
A.NaCl→AgCl B.H2O→O2
C.KClO3→KCl D.MnO2→MnCl2
练习:
D
某元素在化学反应中由化合态(化合物)变为游离态(单质),则该元素( )
A.一定被氧化
B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原
D.以上都不是
练习:
C
双线桥表示法
得电子,化合价降低,被还原(还原反应)
失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应)
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
电子转移的表示方法
+2 0 0 +1
得2e-,化合价降低,被还原
失2e-,化合价升高,被氧化
双线桥表示法
CuO + H2 Cu + H2O
电子转移的表示方法
线桥两端同元素,箭头指向生成物,
得失升降要注明,反应确定才完成,
计算电子是关键,原(子)数乘上化价变。
练习:2. 用双线桥表示下列氧化还原反应。
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S↓
③ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
④ 2KClO3 2KCl+3O2↑
单线相连失与得,方向电子要明确。
2e-
单线桥表示法
练习:3. 用单线桥表示下列氧化还原反应。
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S↓
③ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
CuO + H2 Cu + H2O
CuSO4 比 FeSO4 容易得到电子,即 CuSO4 比 FeSO4 氧化性强。
氧化性和还原性相对强弱的比较
假设将CuSO4、FeSO4、Cu、Fe四种物质放在一起溶于水。问:哪些物质具有还原性?哪些物质具有氧化性?会发生什么反应?
Fe 比 Cu 容易失去电子,即 Fe 比 Cu 还原性强。
方法一:金属活动顺序
K、 Ca、 Na、 Mg、 Al、 Zn、 Fe、Sn、Pb、(H)、 Cu、 Ag
失电子能力增强,还原性逐渐增强
K+ 、Ca2+ 、Na+ 、Mg2+ 、 Al3+ 、Zn2+ 、Fe2+ 、 H+ 、Cu2+ 、 Fe3+ 、Ag+
得电子能力增强,氧化性逐渐增强
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
还原性:Fe﹥ Cu
氧化性:CuSO4﹥ FeSO4 (Cu2+﹥ Fe2+)
还原性:还原剂﹥ 还原产物
氧化性:氧化剂﹥ 氧化产物
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
方法二:依据反应方向判断
氧化还原两性比,产物之性弱于剂。
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
如2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe+S=FeS,则氧化性:Cl2>S。
方法三:根据反应结果判断(产物的价态) 判断氧化性、还原性的强弱
一般地,一组反应中,反应条件要求越低,反应越剧烈,对应反应物的氧化性或还原性越强。
MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+8H2O,
从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力:KMnO4>MnO2。
△
方法四:从反应所需条件和反应的剧烈程度判断氧化性、还原性的强弱
例:己知反应:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI
判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是( )
A. I- > Fe2+> Cl- >SO2 B. Cl-> Fe2+> SO2 > I-
C. Fe2+>I- > Cl- > SO2 D. SO2>I- > Fe2+> Cl-
D
试判断下列物质Cl2、 Fe3+ 、I2 、SO2的氧化能力由强到弱的顺序是( )
Cl2 > Fe3+ > I2 > SO2
习题: 常温下,下列三个反应都能发生:
2D- + A2 = 2A- + D2
2B- + D2 = 2D- + B2
2A- + C2 = 2C- + A2
由此得出正确结论是( )
(A)A-、B-、C-、D-中C-还原性最强
(B)A2、B2、C2、D2中C2的氧化性最弱
(C)2C-+B2 = 2B-+ C2不能发生
(D)还原性A->B -
C
练习1:
随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品受潮及富脂食品氧化变质,在包装袋中应放入的化学物质是( )
(A)无水硫酸铜、蔗糖 (B)硅胶、硫酸亚铁
(C)食盐、硫酸亚铁 (D)生石灰、食盐
B
练习2: 苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生,说明维生素C具有( )
(A)氧化性 (B)还原性
(C)碱性 (D)酸性
B
为什么加入维生素C就能防止Fe2+被氧化?
维生素C比Fe2+的还原性强
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