氧化还原反应介绍与趣味科学实验.pdf

氧化还原反应原理简介氧化还原反应原理简介1.氧化还原反应的定义：氧化反应与还原反应相伴发生的反应（1）狭义的定义：涉及的得失 氧化：物质与氧作用的反应（的反应）还原：失去氧的反应（的反应）（2）广义的定义：涉及的得失：物质失去电子者：物质得到电子者2.氧化还原反应的发生：（1）反应原理：活性的元素能从氧化物中，把活性的元素取代出来（2）讨论：反应化学反应式元素活性推测Cu H2OH2CuO 氢氧化铜HCuCu MgOCu Mg不反应铜氧化镁ZnCuO 锌氧化铜ZnCuMg CO2Mg C镁二氧化碳所以，镁可以在二氧化碳中燃烧镁可以在二氧化碳中燃烧，产生色的与色的氧化镁。3.狭义定义的反应物角色描述：涉及氧得失的反应（1）在反应中得氧者：本身被氧化（有还原力，有还原作用）。有使他物还原的能力，称作。（2）在反应中失氧者：本身被还原（有氧化力，有氧化作用）。有使他物氧化的能力，称作。4.氧化与还原必相伴发生必相伴发生。5.广义定义的反应物角色描述：涉及得失的反应（1）在反应中失电子者：本身被氧化（有还原力，有还原作用）。有使他物的能力，称作。（2）在反应中得电子者：本身被还原（有氧化力，有氧化作用）。有使他物的能力，称作。6.氧化还原反应的角色说明：失氧者，被还原，担任氧化剂。失氧者，被还原，担任氧化剂。氧氧化剂本身被还原，是能使他物氧化的物质。化氧化剂是具力的物质，是能使他物氧化的物质。剂 失氧被还原氧化剂失氧被还原氧化剂通常，氧化剂为通常，氧化剂为状态状态得氧者，被氧化，担任还原剂得氧者，被氧化，担任还原剂。还还原剂本身被氧化，是能使他物还原的物质。原还原剂是具力的物质，是能使他物还原的物质。剂 得氧被氧化还原剂得氧被氧化还原剂通常，还原剂为含氧数较通常，还原剂为含氧数较者者得氧与失氧、氧化与还原，伴随发生伴随发生。还原剂与氧化剂，共同存在还原剂与氧化剂，共同存在。活性序列看氧化还原角色：K Na Ca Mg Al C Zn Fe Pb H Cu Hg Ag Au活性愈大（愈容易燃燒）活性愈小（愈不容易燃燒）愈不易愈易強還原劑（力；作用）弱還原劑（力；作用）K2O Na2O CaO MgO.CuO HgO Ag2O Au2O愈易愈不易弱氧化劑（力；作用）強氧化劑（力；作用）范例解说1.反应：Zn CuOCu ZnO被氧化成；被还原成。有氧化力（作用），担任剂，其本身被。有还原力（作用），担任剂，其本身被。2.反应：H2 CuO Cu H2O被氧化成；被还原成。有氧化力（作用），担任剂，其本身被。有还原力（作用），担任剂，其本身被。牛刀小试3.（）将下列各组的混合物加热，哪一组能发生氧化还原反应？(A)MgCa(B)Na2OMgO(C)AlCuO(D)Na2OZnO4.X、Y、Z、W 为四种金属，XO、YO、ZO、WO 为该金属氧化物，现以各种金属与金属氧化物互相作用，结果如附表所示。则：（1）X、Y、Z、W 四种金属元素活性由大至小依次为：。（2）如表，甲、乙、丙、丁、戊、己中有反应者为？。(A)乙丙(B)丁戊(C)丙丁(D)甲己。（3）XO、YO、ZO、WO 四种金属元素的氧化物其活性大小依序为？。（4）X、Y、Z、W 之中，有最强还原作用的是？：。（5）XO、YO、ZO、WO 四氧化物中，则：何者是最强的氧化剂？；最弱的氧化剂？。（6）X、Y、Z、W 四种金属中，则：何者是最强的还原剂？；最弱的还原剂？。氧化还原的生活运用实例氧化还原的生活运用实例1.金属的冶炼金属的冶炼原理：（1）意义：从金属矿（多为金属氧化物）中提炼出金属的过程（2）冶鍊法：用使矿石中的金属还原出来（3）原理：。（4）还原剂选用原则：还原剂的活性需金属矿的金属活性 用于锌、铁、铅、铜矿等，常用当做还原剂。（其）2.日常生活中的氧化还原反应 日常生活中的氧化还原反应：（1）常见的氧化还原反应：（2）常见的氧化剂与还原剂：氧化作用呼吸作用铁生锈物质燃烧人体新陈代谢漂白水漂白作用光合作用还原作用氧化剂氧气O2氯气Cl2次氯酸钠 NaOCl硫酸H2SO4过氧化氢 H2O2硝酸HNO3还原剂焦炭C氢气H2一氧化碳CO二氧化硫SO22.生活中的氧化还原说明：类胡萝卜素、维他命 C 或 E：利用作用减缓食品氧化。它们是，亦称为。6CO26H2O呼吸作用：C6H12O66O2呼吸.葉綠素6CO212H2O 光 C6H12O66H2O 6O2蜡烛燃烧：蠟燭O2 CO2 H2O铁 生 锈：4Fe3O22H2O 2Fe2O3 2H2O氧化剂还原剂3.生活中的氧化还原：漂白作用（1）氧化型漂白剂：利用作用将色素破坏，漂白后颜色不会恢复 氯漂白剂：含次氯酸钠。不可与混合，会产生有毒的氯气。氧漂白剂：含过氧化氢。（2）还原型漂白剂：利用作用将色素还原成无色化合物，漂白后易恢复 二氧化硫：。氧化还原反应小实验-动手做做看趣味小实验趣味小实验-大象牙膏大象牙膏准备器材：准备器材：30%过氧化氢（双氧水）、碘化钾、洗碗精、杯子、量筒、浅水盆(如图 1 所示)1.先将过氧化氢约 30-50 毫升倒入杯子中（注意：过氧化氢有强的氧化力，不可以用手触摸），再倒入 30 毫升的洗碗精，轻轻搅拌使充分混和。2.在另一个杯子中装水约 20 毫升，再加入碘化钾一小刮勺（约0.5 克），搅拌溶解。3.取 100 毫升量筒放在水盆中央，将步骤 1 过氧化氢与洗碗精混和溶液倒入量筒中，再将碘化钾水溶液迅速倒入量筒中。4.观察发生了什么反应。（如图 2）（图 1）（图）动动脑1.在反应中你看到什么现象？(请说明至少两项)(例如：颜色、温度的变化.)2.在初二上我们做过分解双氧水的实验，请问当时使用的催化剂是什么?生活中还有其他东西可以催化双氧水分解吗？3.请上网查询本反应的化学反应式？这个反应是氧化还原反应吗？请说明你的想法。氧化还原反应原理简介氧化还原反应原理简介（参考答案）（参考答案）1.氧化还原反应的定义：氧化反应与还原反应相伴发生的反应（1）狭义的定义：涉及氧的得失 氧化：物质与氧作用的反应（得氧的反应）还原：氧化物失去氧的反应（失氧的反应）（2）广义的定义：涉及电子的得失氧化：物质失去电子者还原：物质得到电子者2.氧化还原反应的发生：（1）反应原理：活性大的元素能从氧化物中，把活性小的元素取代出来（2）讨论：反应化学反应式元素活性推测Cu H2OH2CuO 氢氧化铜HCuCu MgOCu Mg不反应铜氧化镁ZnCuO Cu+ZnO锌氧化铜ZnCuMg C+MgOC2镁二氧化碳Mg CO所以，镁可以在二氧化碳中燃烧镁可以在二氧化碳中燃烧，产生 黑 色的碳与 白 色的氧化镁。3.狭义定义的反应物角色描述：涉及氧得失的反应（1）在反应中得氧者：本身被氧化（有还原力，有还原作用）。有使他物还原的能力，称作还原剂。（2）在反应中失氧者：本身被还原（有氧化力，有氧化作用）。有使他物氧化的能力，称作氧化剂。4.氧化与还原必相伴发生必相伴发生。5.广义定义的反应物角色描述：涉及电子得失的反应（1）在反应中失电子者：本身被氧化（有还原力，有还原作用）。有使他物还原的能力，称作还原剂。（2）在反应中得电子者：本身被还原（有氧化力，有氧化作用）。有使他物氧化的能力，称作氧化剂。6.氧化还原反应的角色说明：失氧者，被还原，担任氧化剂。失氧者，被还原，担任氧化剂。氧氧化剂本身被还原，是能使他物氧化的物质。化氧化剂是具氧化力的物质，是能使他物氧化的物质。剂 失氧被还原氧化剂失氧被还原氧化剂通常，氧化剂为通常，氧化剂为氧化物氧化物状态状态得氧者，被氧化，担任还原剂得氧者，被氧化，担任还原剂。还还原剂本身被氧化，是能使他物还原的物质。原还原剂是具还原力的物质，是能使他物还原的物质。剂 得氧被氧化还原剂得氧被氧化还原剂通常，还原剂为含氧数较通常，还原剂为含氧数较少少者者得氧与失氧、氧化与还原，伴随发生伴随发生。还原剂与氧化剂，共同存在还原剂与氧化剂，共同存在。活性序列看氧化还原角色：K Na Ca Mg Al C Zn Fe Pb H Cu Hg Ag Au活性愈大（愈容易燃燒）活性愈小（愈不容易燃燒）愈不易愈易強還原劑（力；作用）弱還原劑（力；作用）K2O Na2O CaO MgO.CuO HgO Ag2O Au2O愈易愈不易弱氧化劑（力；作用）強氧化劑（力；作用）范例解说1.反应：Zn CuOCu ZnOZn被氧化成ZnO；CuO被还原成Cu。CuO有氧化力（作用），担任氧化剂，其本身被还原。Zn有还原力（作用），担任还原剂，其本身被氧化。2.反应：H2 CuO Cu H2OH2被氧化成H2O；CuO被还原成Cu。CuO有氧化力（作用），担任氧化剂，其本身被还原。H2有还原力（作用），担任还原剂，其本身被氧化。牛刀小试3.（C）将下列各组的混合物加热，哪一组能发生氧化还原反应？(A)MgCa(B)Na2OMgO(C)AlCuO(D)Na2OZnO4.X、Y、Z、W 为四种金属，XO、YO、ZO、WO 为该金属氧化物，现以各种金属与金属氧化物互相作用，结果如附表所示。则：（1）X、Y、Z、W 四种金属元素活性由大至小依次为：YXWZ。（2）如表，甲、乙、丙、丁、戊、己中有反应者为？B。(A)乙丙(B)丁戊(C)丙丁(D)甲己。（3）XO、YO、ZO、WO 四种金属元素的氧化物其活性大小依序为？ZO WO XOYO。（4）X、Y、Z、W 之中，有最强还原作用的是？：Y。（5）XO、YO、ZO、WO 四氧化物中，则：何者是最强的氧化剂？ZO；最弱的氧化剂？YO。（6）X、Y、Z、W 四种金属中，则：何者是最强的还原剂？Y；最弱的还原剂？Z。氧化还原的生活运用实例氧化还原的生活运用实例1.金属的冶炼金属的冶炼原理：（1）意义：从金属矿（多为金属氧化物）中提炼出金属的过程（2）金属冶鍊法：用碳使矿石中的金属还原出来（3）原理：利用氧化还原反应。（4）还原剂选用原则：还原剂的活性需大于金属矿的金属活性 用于锌、铁、铅、铜矿等，常用碳当做还原剂。（其活性金属）2.日常生活中的氧化还原反应 日常生活中的氧化还原反应：（1）常见的氧化还原反应：（2）常见的氧化剂与还原剂：氧化作用呼吸作用铁生锈物质燃烧人体新陈代谢漂白水漂白作用光合作用还原作用氧化剂氧气O2氯气Cl2次氯酸钠 NaOCl硫酸H2SO4过氧化氢 H2O2硝酸HNO3还原剂焦炭C氢气H2一氧化碳CO二氧化硫SO2.葉綠素6CO212H2O 光 C6H12O66H2O 6O22.生活中的氧化还原说明：类胡萝卜素、维他命 C 或 E：利用还原 作用减缓食品氧化。它们是 还原剂，亦称为抗氧化剂。6CO26H2O呼吸作用：C6H12O66O2呼吸蜡烛燃烧：蠟燭O2 CO2 H2O铁 生 锈：4Fe3O22H2O 2Fe2O3 2H2O氧化剂还原剂3.生活中的氧化还原：漂白作用（1）氧化型漂白剂：利用氧化作用将色素破坏，漂白后颜色不会恢复 氯漂白剂：含次氯酸钠NaOCl。不可与HCl混合，会产生有毒的氯气。氧漂白剂：含过氧化氢H2O2。（2）还原型漂白剂：利用还原作用将色素还原成无色化合物，漂白后易恢复 二氧化硫：SO2。氧化还原反应小实验-动手做做看趣味小实验趣味小实验-大象牙膏大象牙膏准备器材：准备器材：30%过氧化氢（双氧水）、碘化钾、洗碗精、杯子、量筒、浅水盆(如图 1 所示)1.先将过氧化氢约 30-50 毫升倒入杯子中（注意：过氧化氢有强的氧化力，不可以用手触摸），再倒入 30 毫升的洗碗精，轻轻搅拌使充分混和。2.在另一个杯子中装水约 20 毫升，再加入碘化钾一小刮勺（约0.5 克），搅拌溶解。3.取 100 毫升量筒放在水盆中央，将步骤 1 过氧化氢与洗碗精混和溶液倒入量筒中，再将碘化钾水溶液迅速倒入量筒中。4.观察发生了什么反应。（如图 2）（图 1）（图）动动脑4.在反应中你看到什么现象？(请说明至少两项)(例如：颜色、温度的变化.)5.在初二上我们做过分解双氧水的实验，请问当时使用的催化剂是什么?生活中还有其他东西可以催化双氧水分解吗？6.请上网查询本反应的化学反应式？这个反应是氧化还原反应吗？请说明你的想法。