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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第1课时 认识氧化还原反应
氧化还原反应
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
基本反应类型
离子反应
非离子反应
根据是否有离
子参加或生成
还有什么反应类型呢?
氧化反应
还原反应
物质得到氧的反应
物质失去氧的反应
化学反应的类型
氧化还原反应
燃料的燃烧
金属的锈蚀
植物光合作用
电池放电
生活中常见的氧化还原反应
氧化还原反应
C
氧化反应
CuO
还原反应
CO
氧化反应
Fe2O3
还原反应
反应 得氧物质 反应类型
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
失氧物质 反应类型
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 得氧物质 反应类型
失氧物质 反应类型
宏观视角,学习氧化还原反应的特征
思考与讨论
氧化还原反应
在初中我们根据反应中物质得到氧或失去氧,把化学反应分为氧化反应和还原反应。
CuO→Cu
降低(+2→0)
还原反应
CO→CO2
升高(+2→+4)
氧化反应
Fe2O3→Fe
降低(+3→0)
还原反应
反应 得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
C→CO2 升高(0→+4) 氧化反应
失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
得氧物质的转化 化合价变化 反应类型
失氧物质的转化 化合价变化 反应类型
思考与讨论
氧化还原反应
外部特征:反应前后有元素化合价升降的变化
所含元素化合价降低发生的反应叫还原反应
所含元素化合价升高发生的反应叫氧化反应
非氧化还原反应:元素化合价没有升降的化学反应
氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应
氧化还原反应相关概念
所含元素发生氧化反应得到的产物叫氧化产物
所含元素发生还原反应得到的产物叫还原产物
所含元素化合价升高的反应物叫还原剂
所含元素化合价降低的反应物叫氧化剂
氧化还原反应
(1)化合价原则:在化合物里,元素正负化合价的代数和为零。
(2)在化合物里,氢通常显+1价,氧通常显-2价。
(3)金属元素通常显正价。单质分子里,元素的化合价为零。
(4)许多元素具有可变化合价。例如:Fe元素有+2、+3价;
Cl元素有-1、+1、+3、+5、+7价。
(5)元素最高正价=原子最外层电子数,元素最低负价=原子最外层电子数-8。
化合价旧知回顾
注意事项:
(1)氧元素在过氧化物中(例:H2O2 、Na2O2 )显-1价。
(2)氢元素在金属氢化物中(例:NaH 、CaH2)显-1价。
(3)像Cl、N、S、Mn等具有可变价态的元素,根据化合物中各元素化合价代数和为0进行求算。
氧化还原反应
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Cl-
Na+
0 0 +1 -1
失去2×e-、化合价升高,被氧化
得到2×e-、化合价降低,被还原
微观探析
引起化合价变化的根本原因?
结论:化合价升降的原因——电子得失
-e-
电子的转移
氧化还原反应
实验现象是大量微观粒子发生变化时的宏观表象
微观视角认识氧化还原反应
氧化还原反应
请借助锌与稀硫酸反应的微观示意图,分析该反应的微观实质是什么?
Zn - 2e-=Zn2+ 2H+ + 2e- =H2
该反应的微观实质是电子的转移。请问如何证明?
微观实质
氧化还原反应
微观实质
氧化还原反应
H
Cl
均不容易失去e-
共用电子对偏向氯,偏离氢
0 0 +1 -1
电子对偏离,化合价升高,被氧化
电子对偏向,化合价降低,被还原
结论:
化合价升降的原因——共用电子对偏移
微观探析
+17
+1
形成共用电子对,双方都达到稳定结构——共赢
H Cl
+1 -1
引起化合价变化的根本原因?
+1
+17
共用电子对的偏移
氧化还原反应
依据碳酸钠与氯化钙反应的微观示意图,说出该反应的微观实质是什么?是否存在电子转移?
小结:依据有无电子转移(或电子对的偏移),将反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
Ca2+ +CO32-=CaCO3 ↓ 复分解反应无电子转移
复分解反应微观实质
氧化还原反应
氧化还原反应的特征
氧化还原反应的本质
元素化合价的变化
电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移)
根本原因
电子转移、化合价升降、反应类型的关系:
氧化剂 得电子→化合价降低→还原反应(得降还)
还原剂 失电子→化合价升高→氧化反应(失升氧)
规律:得电子总数=失电子总数
化合价降低总数=化合价升高总数
电
子
守
恒
微观实质
宏观特征
微观实质
氧化还原反应
氧化剂
还原反应
还原产物
发生
生成
发生
生成
还原剂
氧化反应
氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
失电子,化合价升高,被氧化
e-
同时发生
同时生成
对立统一的思想
电子守恒
得
失
氧化还原反应总结
氧化还原反应
双线桥
氧化还原反应
双线桥
氧化还原反应
单线桥
氧化还原反应
单线桥
氧化还原反应
氧化还原反应
用双线桥法表示下列方程式电子转移的方向和数目
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑ + 2H2O
△
+4 -1 +2 0
得到2 e-,
化合价降低,被还原
化合价升高,被氧化
失去2 ×e-,
易错警醒:
该反应中,只有一部分氯原子化合价发生变化,还有一部分氯原子价态不变,故失去电子数为2×e-,而不是4 ×e-。
部分氧化还原反应反应
氧化还原反应
甲醛(HCHO)是室内空气污染的主要污染物之一,活性高锰酸钾球是以高锰酸钾为原料,以活性氧化铝为载体,经过二次深加工的一种产品,可用于空气净化除甲醛。其反应原理是:
5HCHO+4KMnO4+6H2SO4===5CO2↑+K2SO4+4MnSO4+11H2O
请分析该反应是否属于氧化还原反应?
0
+4
+7
+2
练习
属于
氧化还原反应
氧化还原反应
氧化还原反应和之前学习的四个基本反应类型之间存在什么关系呢?
氧化还原反应与四大基本反应
氧化还原反应
氧化还原反应和之前学习的四个基本反应类型之间存在什么关系呢?
氧化还原反应与四大基本反应
氧化还原反应
氧化还原反应概念的发展:
电子转移(电子得失或共用电子对偏移)
得氧、失氧
元素化合价升降
元素(宏观视角)
电子(微观视角)
局限性
特征
本质
阅读教材P25科学史话—氧化还原反应概念的发展,人们对氧化还原反应的认识经过了几个发展阶段?
科学史话
氧化还原反应
思考:1.有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应吗?
不一定
2.当反应中一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原吗?
不一定
3.某元素从游离态到化合态,该元素一定被氧化吗?
不一定
思考讨论
Cl2 → HCl
氧化还原反应