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第一课时
一、氧化还原反应
(一)初中化学反应的四大基本类型
反应类型 实例
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
2Cu + O2 2CuO
△
CaO + H2O = Ca(OH)2
2H2O 2H2↑ + O2 ↑
电解
CaCO3 CaO + CO2↑
高温
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
优点:
例:Fe2O3 + 3CO 2 F e + 3CO2
△
根据反应物和生成物的类别和种类多少分类,直观、易懂、易判断。
缺点:
①不能反映化学反应的本质 ②不能包含所有化学反应。
失氧
(二)氧化还原反应
例:CuO + H2 Cu + H2O
△
+2
+1
0
0
化合价降低
得到电子
氧化性
氧化剂
被还原
还原反应
还
原
产
物
1、概念:
(1)特征:有元素元素化合价升降(判断依据)
(2)本质:有电子转移(得失与偏移)
(二)氧化还原反应
练习:下列化学反应中,哪些属于氧化还原反应?为什么?
1、Cu + Cl2 == CuCl2
2、Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
3、CaCO3+ 2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
4、Cl2 + H2O== HCl + HClO
2、巧记相关概念:
氧化性、氧化剂、还原反应、还原产物
还原性、还原剂、氧化反应、氧化产物
3、元素化合价
(1)本质:
A、化合价的正与负:失去电子或共用电子对偏离呈正价;得到电子或共用电子对偏向呈负价。
B、化合价的数值:化合价的数值等于得、失电子(或共用电子对)的数目。
C、化合价的变动:得到电子,化合价降低;
失去电子,化合价升高。
3、元素化合价
(2)规律:
A、在化合物中,正负化合价的代数和为零;
B、单质中,元素的化合价为零。
C、金属元素一般没有负化合价,除零价外,只显正价,因为在反应中只能失去电子。
D、非金属元素(除O、F外)在反应中既可得电子,亦可失电子,故既可呈正价,也能显负价。
E、氧、氟的非金属性很强,在反应中一般不失去电子,故一般没有正化合价。
F、显最高化合价的元素,化合价只能降低,只有氧化性;
显最低化合价的元素,化合价只能升高,只有还原性。
氧化还原反应
分解反应
置换反应
复分解反应
4、氧化还原反应与四种基本类型的关系:
化合反应
『氧化还原反应』
这个圆之外的区域
表示什么反应?
思考:
有单质参加的反应一定是氧化还原反应?
第二课时
判断下列反应是否属于氧化还原反应,并指出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物。
1. Fe+ CuCl2 = FeCl2+Cu
(是)
CuCl2是氧化剂,Fe是还原剂
FeCl2是氧化产物,Cu是还原产物
2. 3NO2 + H2O = 2HNO3+NO
(是)
NO2既是氧化剂又是还原剂,
HNO3是氧化产物, NO 是还原产物
3. 2Cl2 + 2 Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(是)
Cl2既是氧化剂又是还原剂,
Ca(ClO)2是氧化产物, CaCl2 是还原产物
0 -1 +1
+4 +5 +2
0 +2 +2 0
复习
4. Cl2 + 2 Na = 2NaCl
2、火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:
2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑
其中被氧化的元素是 ,
被还原的元素是 ,
氧化剂是 ,还原剂是 ,
氧化产物是 ,还原产物 。
+5 0 0 -2 0 +4
C
N、S
KNO3、S
C
CO2
K2S、N2
4、下列变化,需要加入适当的还原剂才能实现的( )
A.HCl→Cl2 B.H2S→SO2
C.Fe2O3→Fe D.CaO→Ca(OH)2
5、下列反应中,水做氧化剂的是( )
A.Cl2 + H2O = HCl + HClO
B.2H2O + 2Na = 2NaOH + H2↑
C.CaO + H2O = Ca(OH)2
D.2F2 +2H2O = 4HF + O2
3、在3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中被还原的硫与被氧化的硫的质量比为 ( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
A
C
B
(1)活泼的非金属单质
常见氧化剂:
(2)含高价元素的含氧酸
(3)含高价元素的盐
(4)某些氧化物
(5)高价金属阳离子
Br2、F2、Cl2 、I2 、O2 、O3
HNO3 、浓H2SO4 、 HClO
KMnO4、KClO3、KNO3
MnO2、SO3 、Na2O2、H2O2
Fe3+ 、 Cu2+
5、常见的氧化剂与还原剂:
(1)活泼的金属单质
(2)某些非金属单质
(3)元素处于低价态物质
常见还原剂:
5、常见的氧化剂与还原剂:
K、Na、Li 、Ca 、 Mg 、 Fe 、 Zn 等
C、Si、H2 、S
CO、HI、HBr 、H2S 、SO2 、NH3及亚硫酸盐、浓HCl等
说明:在含有变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质或化合物)既可做氧化剂,又可做还原剂。例如:Cl2、H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等既有氧化性有又还原性。
6、氧化还原反应的表示方法:
(1)双线桥法:表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果;反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。
步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;
②箭头从反应物到生成物中有化合价
变化的同一元素;
③分析化合价的变化,找出反应中得
失电子的总数。
(发生价态变化的原子个数×有价态变化元素
的一个原子转移电子数,“1”可省去);
④将转移电子数标在线上,
一定要注明“得”或“失”。
5、氧化还原反应的表示
(1)、双线桥法
KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
得到5 e-,化合价降低,被还原
失去5 e-,化合价升高,被氧化
+5
-1
0
练习:
1、Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2、3Cu +8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
3、2KMnO4==K2MnO4 +MnO2 +O2↑
失 升 氧
得 降 还
6、氧化还原反应的表示方法:
(2)单线桥法:表示的是电子转移的情况,
反映了化学反应的本质。
步骤:①标出有化合价变化的元素的化合价;
②箭头从反应物中失电子的元素指向
得电子的元素。
③在桥线上注明电子转移的数目。
注意:只写数目,不标“得”或“失”。
5、氧化还原反应的表示
(2)、单线桥法
KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
5 e-
+5
-1
-1
0
练习:
1、Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2、3Cu +8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
3、2KMnO4==K2MnO4 +MnO2 +O2↑
双线桥法
Cu + Cl2 CuCl2
点燃
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe
高温
Cu + Cl2 CuCl2
点燃
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
2e-
2e-
失去1×2e-
得到2×e-
失去1×2e-
得到2×e-
3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe
高温
6e-
失去3×2e-
得到2×3e-
单线桥法
第三课时
6、配平方法:
原则:三个守恒:1、电子守恒;
2、质量守恒(原子守恒);
3、电荷守恒(离子反应)。
关键:准确判断化合价。
方法一:化合价升降法:
步 骤:标价态,列变化,等升降,查守恒。
例1、Fe2O3 + CO F e + CO2
例2、Cu + HNO3(稀) Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
练习:
1、 Al + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2↑
2、 MnO2+ HCl(浓)= MnCl2+ Cl2↑+ H2O
3、K2Cr2O7 + HCl(浓)= KCl + CrCl3
+ Cl2 ↑+ H2O
6、配平方法:
方法二:整体配平法:
例3:P4 +CuSO4 +H2O =Cu3P +H3PO4 +H2SO4
练习:
4、 S + Ca(OH)2 = CaSx + CaS2O3 + H2O
(2x+2、3、2、1、3 )
5、As2S3 + HNO3 +H2O =H2SO4+H3AsO4+ NO↑
(3、28、4、9、6、28 )
6、配平方法:
方法三:缺项配平法:
一般缺水、酸、碱(H+ 、OH-)
例4:C + H2SO4 +K2CrO7 =CO2 +K2SO4 +Cr2(SO4)3 +
练习:
6、KClO3 + HCl(浓)= KCl + ClO2 ↑+ Cl2 ↑+
7、H2O2 + Cr2(SO4)3 + = K2SO4 + K2CrO4 + H2O
6、配平方法:
方法四:平均化合价法
例5: NH4NO3 N2 ↑+ O2 ↑+H2O
2 2 1 4
练习:
8、NH4NO3 N2 ↑+ HNO3 +H2O
5 4 2 9
6、配平方法:
方法五:氢氧标碳法(略)
方法六:假设化合价法(0价法)
例6、Fe3C + K2CrO7 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + K2SO4
+ Cr2(SO4)3 + CO2 ↑+ H2O
练习:
9、 P4S3 + HNO3 + H2O= H3PO4 + H2SO4 + NO↑
10、 Fe + HNO3 = H4SiO4 + Fe(NO3)3+ NO↑+ H2O
6、配平方法:
方法七:代数法(设“1”法)
(设元素种数多,变化复杂的计量数为“1”)
例7、 P4O + Cl2 = POCl3 + P2Cl5
4 21 4 6
综合练习:
11、 S + C + KNO3 = K2S + N2 + CO2
12、 Fe2O3 + NH4Cl = Fe + FeCl3 + N2 ↑+ H2O
第四课时
(1)根据金属活动顺序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
其阳离子得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强
7、氧化性和还原性强弱比较
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ Pt Au
(2)根据非金属活动顺序判断
F2 Cl2 Br2 I2 S
F- Cl- Br- I- S2-
氧化性逐渐减弱
还原性逐渐增强
( 3)根据氧化还原产物判断
已知:Fe+S=FeS
2Fe+3Cl2=2FeCl3
氧化性:Cl2 > S
( 4)根据反应难易判断
不同的还原剂与同一氧化剂反应,反应越容易,
说明还原剂的还原性越强。
不同的氧化剂与同一还原剂反应,反应越容易,
说明氧化 剂的氧化性越强。
如Na、Mg与冷水反应,Na反应剧烈,Na还原性强。
(5)根据反应进行的方向判断
氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
如:MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
氧化性: MnO2 > Cl2
反应物>产物
还原性: HCl > MnCl2
以强制弱
1、根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
H2SO3 + I2 + H2O = 2HI + H2SO4;
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2
3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO ↑+ 2 H2O + Fe(NO3)3
I- > Fe2+ > H2SO3 > NO
B. Fe2+ > I- > H2SO3 > NO
C. H2SO3 > I- > Fe2+ > NO
D. NO > Fe2+ > H2SO3 > I-
C
2、已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序为: Cl-< Fe2+< H2O2< I-< SO2,则下列反应不能发生的是( )A. 2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+ B. SO2+ I2+2H2O = 2HI+H2SO4 C. H2O2+ H2SO4= SO2+ O2 + 2H2O D. 2Fe2++I2 = 2Fe3++ 2I-
C D
3、已知H2SeO3 + 2SO2 + H2O = Se + 2H2SO4 结合所学的知识判断下列强弱关系正确的是 ( ) A、还原性: TeO2 >SeO2>SO2
B、氧化性: TeO2 >SeO2>SO2
C、还原性: H2Te>H2Se>H2S
D、酸性:H2SeO3>H2SO3
BC
第五课时
(1)电子守恒规律:得失电子相等规律
8、氧化还原反应规律:
化合价升高的原子个数×化合价升高值 =化合价降低的原子个数×化合价降低值
方法一:电子守恒
方法二:电荷守恒
答案 +6
(2)价态规律
①最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性,又有还原性;
②同种元素由不同价态间发生氧化还原反应时,化合价“只靠拢,不交叉”(称之为归中反应),在双线桥中“高对高,低对低”。
③同一种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如SO2与浓硫酸不反应,可用浓硫酸干燥。
应用:①判断电子转移的方向和数目 ②判断各原子的来源
练习: 1、在H+、Mg2+ 、Fe2+、Fe3+、S2-、I-、S中,只有氧化性的是_________,只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是___________。
2、在下列反应中,
A.2F2+2 H2O== 4HF+O2↑ B.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O==Ca(OH)2 D.2H2O==2H2↑+O2↑
其中水是氧化剂的是______,水是还原剂的是______ __,
水既是氧化剂,又是还原剂的是___ ______,
水既不是氧化剂,又不是还原剂的是__________。(填序号)
(3)难易律----反应的先后规律
(4)性质强弱规律
同等条件下,谁强谁先反应。
例4、铜锌合金放入稀盐酸中;
练习:将少量Cl2通入FeI2或FeBr2溶液中。
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
反应物>产物
以强制弱
应用:①比较性质强弱 ②判断某些反应能否发生。
1、R、X、Y和Z四种元素,在化学反应中化合价均为+2, 且
X2+与单质R不反应:X2++Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y2+ +Z。
这四种离子被还原成单质时表现的氧化性强弱为( )
A、R2+ > X2+ >Z2+ >Y2+ B、X2+ > R2+ > Y2+ >Z2+
C、Y2+ >Z2+ > R2+ > X2+ D、Z2+ > X2+ > R2+ > Y2+
A
练习:
2、已知还原性Cl-A.2Fe3++SO2+2H2O==SO42-+4H++2Fe2+
B.I2+SO2+2H2O==H2SO4+2HI
C.H2O2+2H++SO42-==SO2+O2+2H2O
D.2Fe3++2I-==2Fe2++I2
3、R2O8n-离子在一定条件下能把Mn2+离子氧化为MnO4-离子,若反应后R2O8n-离子变成RO42-离子,又知反应中氧
化剂与还原剂的物质的量之比为5︰2,则R2O8n-中R元素的 化合价为( )
A、+5 B、+6 C、+7 D、+8
4、Cl2在70℃的NaOH水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后,测得溶液中NaClO与NaClO3的物质
的量之比为4︰1,则溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为( )
A、9︰4 B 、5︰4 C、11︰2 D、1︰1
C
A
练习
5、已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO3→NO。
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是( )
A、Fe3+ B、 MnO4- C、Cl2 D、HNO2
B
6. G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)。
①G→Q + NaCl ② Y + NaOH→G + Q + H2O
③Q + H2O→X+H2 ④ Z + NaOH→Q + X + H2O
这五种化合物中 氯的化合价由低到高的顺序为:
G Y Q Z X
小结:氧化还原反应的两条主线
失电子
反应
发生
是
剂
被氧化
产物
得电子
反应
发生
是
剂
被还原
产物
1.
物质所
含元素
2.
物质所
含元素
化合价
升高
氧化
还原
氧化
化合价
降低
还原
氧化
还原
易错概念的问题
1.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应(3O2=2O3)
2.氟元素只有氧化性,没有还原性
3.氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
4.氧化还原反应中,失电子越多的物质还原性越强,得电子越多的物质氧化性越强