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第三节 氧化还原反应 课时2
第一章 物质及其变化
铁粉在脱氧剂中起到什么作用呢?
资料
1.能通过分析电子转移情况判断出具体反应中的氧化剂和还原剂。
2.能运用不同方法对物质的氧化性和还原性进行比较。
知识点一:氧化剂与还原剂
1.几个基本概念
(1)氧化剂和还原剂
氧化剂:反应中,所含元素化合价降低,得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:反应中,所含元素化合价升高,失去电子(或电子对偏离)的物质。
(2)氧化产物和还原产物
氧化产物:还原剂发生氧化反应后的生成物,即化合价升高的元素的产物。
还原产物:氧化剂发生还原反应后的生成物,即化合价降低的元素的产物。
(3)氧化性和还原性
氧化性:物质得到电子的能力。
在氧化还原反应中,氧化剂具有氧化性,得到电子后,化合价降低,被还原,发生还原反应。
还原性:物质失去电子的能力。
在氧化还原反应中,还原剂具有还原性,失去电子后,化合价升高,被氧化,发生氧化反应。
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 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
升—失—氧——还原剂,
降—得—还——氧化剂。
口诀:
分析下列反应化合价变化,电子转移情况,并指出在反应中谁是氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物
MnO2 + 4HCl ===== MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
MnO2
HCl
MnCl2
Cl2
+4 -1 +2 0
化合价降低, 得2e-, 被还原
化合价升高, 失2×e-电子, 被氧化
练一练
2.常见的氧化剂、还原剂
(1)氧化剂:具有氧化性,易得电子
O2 、Cl2等
浓H2SO4 , HNO3 、KMnO4 、 K2Cr2O7等
Fe3+、Ag+、Cu2+等
Na2O2、H2O2等
①活泼的非金属单质:
②含有高价态元素的化合物:
③某些金属活动性较弱的元素对应的高价态离子:
④过氧化物:
(2)还原剂:具有还原性,易失电子
Na , Mg , Fe , Al等
H2 , C等
CO 、H2S、Cu2O等
I-、S2-等
①活泼的金属单质:
②某些非金属单质:
③变价元素的低价态物质:
④某些阴离子:
另外,具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子又能失去电子,既能做氧化剂又能做还原剂,例如H2O2、SO2、SO32-等。
2CO + 2NO 2CO2 + N2
催化剂
目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图)。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。
(1)请写出上述反应的化学方程式。
思考讨论
(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是,请指出反应中的氧化剂和还原剂。
2CO + 2NO === 2CO2 + N2
高温
催化剂
还原剂
氧化剂
+2 +2 +4 0
化合价升高, 失2×2e-, 被氧化
化合价降低, 得2×2e-电子, 被还原
氧化产物
还原产物
(3)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用?请查阅资料,了解氧化还原反应在生产和生活中应用的其他具体事例,与同学讨论你对氧化还原反应价值的认识。
NO、CO均有毒,两者在催化剂作用发生氧化还原反应,生成的N2和CO2是无毒物质,从而减少汽车尾气排放造成的空气污染。
氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于日常生产和生活中。
金属的冶炼
燃料的燃烧
光合作用
电镀
有益于人类生活的氧化还原反应
氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于日常生产和生活中。
食物的腐败
钢铁的锈蚀
有害人类生活的氧化还原反应
知识点二:物质氧化性、还原性的强弱比较
1.根据反应方程式来比较:
在氧化还原反应中:
氧化剂具有较强的氧化性,还原剂具有较强的还原性;
氧化产物具有较弱的氧化性,还原产物具有较弱的还原性。
氧化性:
氧化剂﹥氧化产物
还原性:
还原剂﹥还原产物
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
例如:CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
氧化性:CuSO4﹥ FeSO4 (Cu2+﹥ Fe2+)
还原性:Fe﹥ Cu
2.根据元素的活动性顺序比较
(1)根据金属活动性顺序比较
金属元素的金属性越强,其单质的还原性越强,越容易失去电子;其对应的阳离子的氧化性越弱,越难得到电子。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
阳离子氧化性逐渐增强
(2)根据非金属活动性顺序比较
非金属元素的非金属性越强,其单质的氧化性就越强,越容易得到电子;其对应阴离子的还原性越弱,越难失去电子。
氧化性:F2 > Cl2 > O2 > Br2 > I2 > S
氧化性逐渐减弱
还原性:F- < Cl- < O2- < Br- < I- < S2-
阴离子还原性逐渐增强
3.根据变价元素被氧化或被还原的程度判断
不同中氧化剂将同种还原剂中元素氧化,得到的价态越高,其氧化性越强。
氧化性:Cl2 >S
例如:2Fe+3Cl2====2FeCl3
Fe+ S====FeS
4.根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件)来判断
(1)不同的氧化剂(或还原剂)与同种还原剂(或氧化剂)反应,条件要求越高,则其氧化性(或还原性)就越弱。
氧化性:KMnO4 > MnO2
例如:MnO4+4HCl(浓)==== MnCl2+Cl2 +2H2O
KMnO4+16HCl(浓)===== 2KCl+2MnCl2 +Cl2+8H2O
↑
↑
(2)物质的浓度越高,氧化性或还原性越强
例如:物质的氧化性:浓H2SO4> H2SO4
浓HNO3>HNO3
练一练
根据下列反应判断H2SO3 、 I- 、 Fe2+ 、 NO的还原性由强到弱的顺序是 。
3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO↑ + 2H2O + Fe(NO3)3
H2SO3 + I2 + H2O = 2HI + H2SO4
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2
H2SO3 > I- > Fe2+ > NO
H2SO3 > I-
I- > Fe2+
Fe2+ > NO
点拨:标化合价,明确变价元素,找出还原剂和还原产物,比较还原性