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第三节 氧化还原反应
第一课时 氧化还原反应
知识回顾:氧化反应和还原反应
C + O2 CO2
点燃
2Mg + O2 2MgO
点燃
氧化反应:得到氧的反应
CuO + H2 Cu+H2O
△
还原反应:失去氧的反应
分类标准:
得氧失氧
思考与交流
C + O2 CO2
点燃
被O2氧化
被C还原
发生氧化反应
发生还原反应
CuO + H2 Cu + H2O
△
被H2还原
发生还原反应
被CuO氧化
发生氧化反应
思考:是否有一个反应只有氧化反应或者只有还原反应?
氧化反应和还原反应总是同时进行的
一种物质被还原,另一种物质被氧化的反应叫氧化还原反应
左右两边的反应有何不同?
(2)CaO+H2O = Ca(OH)2
(4)2Na+Cl2 == 2NaCl
(3)CuO+H2 ==Cu+H2O
(1)NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ⅰ无化合价变化的反应
Ⅱ有化合价变化的反应
点燃
凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
Δ
总结: 并非只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应,有元素化合价变化的反应也是氧化还原反应,这是它的特征,也是判断化学反应是否为氧化还原反应的新标准。
从化合价升价的角度判断氧化还原反应
问题:1、下列反应是否为氧化还原反应?
A、CaCO3 = CaO + CO2
2KClO3 == 2KCl +3O2
B、CaCO3 + H2O +CO2 = Ca(HCO3)2
C +O2 == CO2
C、Zn + H2SO4 == ZnSO4+ H2
Fe + CuCl2 == Cu + FeCl2
D、 NaOH + HNO3 == NaNO3 + H2O
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O +CO2
√
√
√
高温
x
x
√
x
x
2、以上反应属于哪种基本反应类型?
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
结论
氧化还原反应
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
1.化合反应:有单质参加的是氧化还原反应。
2.分解反应:有单质生成的是氧化还原反应。
3.置换反应:全部是氧化还原反应。
4.复分解反应:都是非氧化还原反应。
根据化学反应前后元素化合价有无变化
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。
氧化反应:反应物所含某种或某些元素化合价升高的反应。
还原反应:反应物所含某种或某些元素化合价降低的反应。
(这种物质被氧化了)
(这种物质被还原了)
氧化还原反应
非氧化还原反应:
在反应过程中无元素化合价变化的化学反应叫做非氧化还原反应。
化学反应
对立统一
小结
氧化还原反应的实质
思考:
氧化还原反应中为什么会有化合价的变化?
活动探究: 金属钠在氯气中燃烧
现象:银白色的钠在黄绿色的氯气中燃烧,发出黄色火焰,有白烟产生
从微观角度分析此反应中电子的变化
+11
Na
+17
Cl
+17
Cl-
氯化钠形成示意图
+11
Na+
+11
+17
NaCl
Na
Na+
氧化还原反应的实质:1、电子得失
结论:从NaCl的形成看化合价升降的根本原因是电子的得失,即氧化还原反应的实质是有电子的得失。
2Na + Cl2 2NaCl
点燃
反应的实质是共用电子对发生了偏移
对于以分子构成的物质
氧化还原反应的实质:2、电子偏移
H2 + Cl2 2HCl
点燃
氧化还原反应的实质和特征
总结:化合价升降的原因
电子的转移导致元素化合价发生变化,这也是氧化还原反应的实质。
有电子转移的化学反应都是氧化还原反应
氧化还原反应的实质是
氧化还原反应的特征是
电子的转移。
元素化合价的变化。
1.电子得失
2.电子偏移
统称:
电子转移
氧化还原反应的表示方法:1、双线桥法
步骤:
1.标出变价元素的化合价
2.用双箭号表示,箭头从反应物指向生成物的同一种元素。
3.标出化合价升高/降低,被氧化/还原
2Na+ Cl2 = 2NaCl
0
0
+1
-1
化合价升高,被氧化
化合价降低,被还原
2Na+ Cl2 = 2NaCl
0
0
+1
-1
2Na+ Cl2 = 2NaCl
0
0
+1
-1
升失氧
降得还
用双线桥应注意的事项:
正确判断各反应物、生成物各元素的化合价及其变化。
两个线桥一个在上、一个在下,线桥的方向是从反应物一方指向生成物一方,首尾都必须对应与发生化合价发生变化的同种元素。
氧化还原反应的表示方法:1、双线桥法
单线相连失与得,方向电子要明确。
2e-
CuO + H2 === Cu + H2O
单线桥表示法
练习:3. 分别用单、双线桥表示下列氧化还原反应。
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
③ Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
+2
0
0
+1
第二课时 氧化剂和还原剂
设计者:郑嘉慧
复习回顾
【练习】 用双线桥表示下列氧化还原反应的化合价升降及电子转移情况。
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
③ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
④ 2KClO3 2KCl+3O2↑
复习回顾
【练习】 用双线桥表示以下氧化还原反应的化合价升降及电子转移情况。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
化合价降低
被还原(还原反应)
+3 +2 0 +4
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
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。
①Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
③ Fe + 2HCl == FeCl2 + 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:1. 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。
2.(双选)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:
CD
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
同时存在
数目相等
数目相等
同时发生
同时存在
氧化剂
还原剂
被还原
被氧化
化价升降须相等,电子转移要守恒。
得电子
失电子
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。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
化合价降低
被还原(还原反应)
+3 +2 0 +4
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
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
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
化合价降低
被还原(还原反应)
+3 +2 0 +4
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
如何从化合价判断物质具有氧化性还是还原性呢?
练习:从化合价角度分析下列微粒的性质
在MnO4-、O2、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 。
MnO4-、O2 、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
Mn:0 ,+2, +4, +7 Cl:-1 ,0, +1, +5, +7
常见氧化剂:O2、Cl2;HNO3、浓硫酸、KMnO4、FeCl3
常见还原剂: Al、 Zn、 Fe; C、 H2、CO、I-、H2S等
3.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
判断氧化性还原性相对强弱的方法
还原性:还原剂﹥还原产物
氧化性:氧化剂﹥氧化产物
氧化还原两性比,产物之性弱于剂。
依据反应方向判断
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
Fe﹥Cu
CuSO4﹥FeSO4
(Cu2+﹥Fe2+)
例:已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3,
则下列物质的氧化性由强到弱的顺序为( )
A.Fe3+>Cl2>I2 B.Cl2>Fe3+>I2
C.I2>Cl2>Fe3+ D.Cl2>I2>Fe3+
B
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
单线相连失与得,方向电子要明确。
2e-
CuO + H2 === Cu + H2O
单线桥表示法
练习:3. 分别用单、双线桥表示下列氧化还原反应。
① Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
② SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S
③
+2
0
0
+1
KClO3 + 6HCl(浓) 3Cl2+ KCl +3H2O
氧化还原反应的计算
KClO3 + 6HCl(浓) 3Cl2+ KCl +3H2O
+5 -1 0 -1
5e-
氧化剂
还原剂
例题:
KClO3 ∽ 5HCl(浓) ∽ 3Cl2 ∽ 5e-
1 : 5 : 3 : 5
补充:1、若反应转移了0.5mol e-,被氧化的HCl的物质的量为多少?
2、若有2mol KClO3被还原,则转移的电子数是多少?
氧化还原反应的配平
依据: a. 化合价升降总数相等。(电子转移守恒)
b. 化学反应前后,原子的种类和个数不变。
方法一:正向配平
步骤: a. 先配氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
b. 用O元素进行检查
SO2 + Br2 + H2O = H2SO4 + HBr
+4 0 +6 -1
2 2
SO2 + H2S = H2O + S
C + H2SO4(浓) = CO2↑+ SO2↑ + H2O
2 2 3
2 2 2
KI + KIO3 + H2SO4= I2+ K2SO4 + H2O
5 3 3 3 3
氧化还原反应的配平
依据: a. 化合价升降总数相等。(电子转移守恒)
b. 化学反应前后,原子的种类和个数不变。
方法二:逆向配平
S + KOH = K2S+ K2SO3 + H2O
3 6 2 3
Cu + HNO3 = Cu(NO3)2+ NO↑ + H2O
3 8 3 2 4
KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2+ Cl2↑ + H2O
2 16 2 2 5 8
KClO3 KCl + O2↑
2 2 3
练习: R2O8n-在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO4-,若反应后R2O8n-离子变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值是( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
依据: a. 氧化还原反应中化合价升降总数相等。
b. 氧化还原反应中电子转移(得失或偏移)守恒。
B
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
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。
判断氧化性还原性相对强弱的方法
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
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。
△
判断氧化性还原性相对强弱的方法