2019年高考化学第一轮复习 专题 氧化还原反应学案 苏教版.doc

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1、1氧化还原反应氧化还原反应【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容：氧化还原反应二. 教学目标理解氧化还原反应的概念和本质， 学会用化合价升降法分析氧化还原反应， 了解常见的氧化剂、还原剂，并能比较氧化性、还原性的相对强弱； 掌握氧化还原反应的计算三. 教学重点、难点氧化还原反应的概念辨析，氧化还原反应的计算四. 教学过程： （一）氧化还原反应的概念： 氧化反应：物质所含元素的化合价升高的反应；所含元素化合价升高的物质称为还原 剂； 还原反应：物质所含元素的化合价降低的反应；所含元素化合价降低的物质称为氧化 剂； 氧化性是指物质得电子的能力，氧化剂具有氧化性； 还原性是指物质失电子的能力，

2、还原剂具有还原性。 氧化还原反应各相关概念间的关系： 氧化剂氧化性得电子价降低被还原还原产物 反应物性质本质 特征 反应 生成物 还原剂还原性失电子价升高被氧化氧化产物 氧化还原反应的本质是：反应过程中有电子转移或得失； 氧化还原反应的特征是：反应前后元素的化合价发生了改变； 判断氧化还原反应的方法是：反应前后物质所含元素的化合价是否发生改变，若变化， 则为氧化还原反应，反之，不属于氧化还原反应。 氧化还原反应的表示方法在反应中，变价元素从反应物指向生成物，两端对准同种元素，标明电子转移总数， 写“得” “失” ，箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移的前后变化。在反应中，失电子的元素指向

3、得电子的元素，标明转移电子总数，但不写“得” “失” 说明：说明：21、氧化还原反应的本质是电子的偏移和得失，即电子的转移；而氧化还原反应的特征是： 所含元素的化合价发生变化。但并不是所有元素的化合价发生变化。 2、常见的氧化剂、还原剂：3、常见的四种基本反应类型中，复分解反应肯定不属于氧化还原反应，置换反应肯定是 氧化还原反应，而化合反应和分解反应中若有单质参与，则肯定是氧化还原反应。 4、氧化还原反应的基本规律： （1）守恒律：对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电 子总数与得电子总数相等。 （2）价态律：元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素

4、处 于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。即：“高价氧化低价还，中 间价态两头转” （3）强弱律：强制弱：强氧化剂+强还原剂=弱还原剂+弱氧化剂。主要应用： 比较物质间氧化性或还原性的强弱； 在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还 原性弱的物质。 （4）转化律：氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；同种元素不同价态 之间的氧化反应，化合价的变化遵循“只靠拢，不交叉” （即价态归中 ） ；同种元素相邻 价态间不发生氧化还原反应。 歧化律处于中间价态的元素同时升降 归中律同种元素不同价态反应时，化合价向中间靠拢，且一般符合邻位转化和互 不换

5、位规律，同种元素相邻价态不发生氧化还原反应 （5）优先律：一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应。一 种还原剂与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。即“先强后弱”原则。 （6）难易律：越易失电子的物质，失后就越难得电子；越易得电子的物质，得后就越 难失电子。（二）氧化性、还原性强弱的比较：氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的能力，与得失电子的多少无关。一般从元 素的价态考虑时：元素处于最高价态，则只有氧化性；处于最低价态，则只有还原性；而 处于中间价态时，既有氧化性，又有还原性。 常用的判断方法有： （1）根据金属活动顺序表：单质失电子能力逐渐增强，还原性逐渐增强

6、，其简单阳离 子得电子能力逐渐减弱，氧化性逐渐减弱。 （2）根据非金属活动顺序判断：一般情况下，F2、Cl2、Br2、I2、S 单质的氧化性逐渐3减弱，F、Cl、Br、I、S2，其简单阴离子的还原性逐渐增强。 （3）从元素化合价的高低来判断：一般地说，同一种变价元素的几种物质，它们的氧 化能力是由高价态到低价态逐渐减弱，还原能力则依次逐渐增强。特殊性：氧化、还原能 力还与物质的稳定性、温度、浓度、酸碱性等有关。 如：氧化性 HClO HClO4; H2SO3 H2SO4(稀)KMnO4氧化性：酸性 中性 碱性 （4）根据化学方程式：自发进行的氧化还原反应中： 强氧化剂+ 强还原剂=弱还原剂+弱

7、氧化剂 氧化性：氧化剂氧化产物；还原性： 还原剂还原产物 另外大多数情况下，在氧化还原反应中：氧化性：氧化剂 还原剂；还原性：还原剂 氧化剂 （5）根据元素周期表判断：同主族元素：金属单质的还原性随金属性的增强而增强， 其简单离子的氧化性相应减弱；非金属单质的氧化性随非金属性的增强而增强，其简单阴 离子的还原性相应减弱 （6）根据反应进行的难易判断：不同氧化剂与同一还原剂反应，越容易进行的反应其 中氧化剂的氧化性越强；不同还原剂与同一氧化剂反应，越容易进行的反应其中还原剂的 还原性越强。 （7）根据电极反应判断：a、两种不同的金属构成原电池时，做负极的金属的还原性 比做正极的金属的还原性强。b

8、、用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的金属离子的 氧化性强；在阳极先放电的阴离子的还原性强。 说明：说明：1、氧化性和还原性是指得失电子的能力，因此，氧化性、还原性的强弱取决于得、失电 子的能力大小，与得失电子的多少无关。2、物质的氧化性、还原性的相对强弱还与物质的浓度、酸碱性、温度等因素有关。如： 浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸不具有强氧化性；浓盐酸具有强还原性，而稀盐酸不具有 强还原性；酸性 KMnO4溶液的氧化性比中性或弱碱性溶液中的氧化性都强等。3、氧化性、还原性的相对强弱还可以根据反应条件判断：反应条件越简单，反应越剧烈， 对应物质的氧化性或还原性越强。如是否加热、有无催化剂及反应

9、的温度高低、反应的浓 度大小等。4、同一氧化剂与不同还原剂反应时，谁放出的能量大，谁的氧化性就强；同理，同一还 原剂与不同的氧化剂反应时，谁放出的能量大，谁的还原性就强。5、在利用电化学原理判断金属的还原性的相对强弱时，一般做负极的金属的活泼性较强， 但在某些特定的原电池反应中，也可能出现反例。如：镁、铝和氢氧化钠组成原电池时， 作为负极的金属就是铝，它的还原性比镁弱，但铝可与氢氧化钠发生自发的氧化还原反应。（三）氧化还原反应方程式的配平： 用化合价升降法（电子得失法）配平各种类型的氧化还原反应的方程式。主要以选择、 填空、推断等形式出现。 氧化还原反应方程式的配平依据：质量守恒定律和反应中元

10、素的化合价升降总数相等 氧化还原反应的配平步骤：标；等；定；配；查 说明：说明：1、标是标出化合价发生变化的元素的化合价；等是化合价升高与降低的总数相等； 定是指确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物前面的系数，这类系数称为氧化还原4系数；配是指用观察法配平方程式其他物质前面的系数；查，要求从质量守恒、电荷 守恒和得失电子守恒三个方面检查方程式配平是否正确。2、配平方法：顺配法（先从氧化剂或还原剂开始配平） ，适用于分子间的氧化还原反应，生成物中既有氧化产物又有还原产物，所有元素参与的氧化还原反应等；如：铝在空气中燃烧、氯酸钾与浓盐酸的反应等逆配法（先从氧化还原产物开始配平） ，适用于自身氧化

11、还原反应，反应物中某一部分被氧化或被还原。如：K2Cr2O7+HClKCl+CrCl3+H2O+Cl2、AgNO3Ag+NO2+O2、Br2+Na2CO3NaBr+NaBrO3+CO2等。3、几类反应的配平技巧：缺项类：可能缺的项：一般为反应介质，通常是酸、碱或水，它们参与反应，但其中元素的化合价不变；确定方法：先配出氧化还原系数，后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。如：Fe（NO3）2+KOH+Cl2K2FeO4+KNO3+KCl+ 多变类：有两种以上元素的价态改变；存在一种物质，其中两种元素的价态均同时升高或降低。配平技巧：整体+零价法。如：FeS2+O2Fe2O3+SO2、P+CuSO

12、4+H2OH3PO4+Cu3P+H2SO4【典型例题典型例题】例 1. 下列四类反应：置换反应，复分解反应，没有单质参加的化合反应，没 有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是 A、只有 B、只有 C、 D、 解析：解析：本题只有 A 选项正确。根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原 反应。对于化合反应和分解反应，只要有单质参加或生成，则一定是氧化还原反应；而没 有单质参加或生成的化合反应和分解反应，则有些是氧化还原反应，有些不是氧化还原反 应。例如，这样的两个反应：Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O，虽然没有单质参加或生 成，但它们仍然属于氧

13、化还原反应。 答案：答案：A例 2. 化合物 A、B、C 都只含有两种元素，且 A、B 均含 X 元素。已知一定条件下可发生 反应：A+BX+C，X 是一种单质，由此可知 X 元素： A、一定是金属元素B、一定是非金属元素 C、可能是金属元素，也可能是非金属元素D、无法确定 解析：解析：根据题意：1）A、B、C 都是化合物；2）A、B 均含 X 元素；3）反应生成单质 X，可以推知该反应为“归中型”氧化还原反应。即化合物 A、B 中 X 元素的化合价“一高 一低” （一个高于 0 价、一个低于 0 价） ，两者共同作用生成 X 单质（化合价为 0） 。由于金 属元素在化合物中只呈现正价态，不可

14、能有负价态，因此可以肯定 X 不是金属元素；只有 非金属元素在化合物中才既可呈正价态，又可呈负价态，并在一定条件下可以发生归中反 应。例如：2H2S+SO2=3S+2H2O，4NH3+6NO=5N2+6H2O，所以 X 应该是非金属，即该题的答案为 B。 答案：答案：B 例 3. 在反应 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔 CuSO4能氧化 P 的物 质的量为 5A、1/5 mol B、2/5 mol C、3/5mol D、11/5 mol 解析：解析：本题中的还原剂是 P，而氧化剂是 P 和 CuSO4。由于反应过程中 Cu 从+2 降为

15、+1，因此反应中共得到 15mol 的电子；而做还原剂的 P 在反应中从 0 升至+5 价，因此 1mol P 得到 5mol 电子。因此 15molCuSO4在反应中只能氧化 3mol 的 P，即每摩尔硫酸铜能够氧 化 0.2mol 的 P。正确选项为 A。 答案：答案：A 例 4. 已知反应：10AgF+5Cl2+5H2O=9AgCl+AgClO3+10HF+O2，试回答：（1）反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_；（2）当转移 1 mol 电子时，被氧化的 Cl2的物质的量是_；（3）每产生 1 mol O2时，被氧元素还原的 Cl2的物质的量是_；（4）反应消耗的水是（ ） A. 全

16、部被氧化 B. 全部被还原 C. 52被氧化 D. 52被还原解析：解析：此反应的电子转移和总数的表示法如下：（1）有 45 mol Cl2做氧化剂，做还原剂的有 05 mol Cl2和 2 mol O2，为 45：25=9：5； （2）根据分析，每转移 9mol 电子，被氧化的 Cl2的物质的量为 1/2mol，则转移 1 mol 电子时，被氧化的 Cl2的物质的量为 1/18mol； （3）O 元素由2 价转变为 0 价，失去 2 个电子。每生成 1molO2共失去 4mol 电子， 则被氧元素还原的 Cl2共得到 4mol 电子，每摩 Cl2得到 2mol 电子，则有 2 摩 Cl2被氧

17、元素 还原；（4）在该反应中 5mol H2O 参与反应，只有52被氧化答案：答案：（1）95 （2）181mol （3）2 mol （4）C例 5. 配平下列氧化还原反应的化学方程式或者离子方程式 （1）_Fe(OH)3 +_NaOH + _Cl2 _Na2FeO4 + _NaCl + _（ ） （2）_KMnO4+ _HBr _KBr + _MnBr2+ _Br2 + _H2O （3）_NO3+_Zn + OH+ _H2O _NH3+ _Zn(OH)42 解析：解析：氧化还原配平的基本步骤为：标出变价元素的化合价、计算化学式的整体变 价总数；根据化合价升降相等配平含变价物质的系数；利用原子

18、守恒配平其它物质的 系数；最后检查元素、原子、电荷、得失电子是否守恒。 上述四条中是关键。 第（1）小题：3 Fe (OH)3 + NaOH + 0 Cl2 Na26 Fe O4 + Na-1 Cl + H2O 升 3 价 降 2 价 2Fe(OH)3 + _NaOH + 3Cl2 2Na2FeO4 + 6NaCl + _H2O62Fe(OH)3 + 10NaOH + 3Cl2 = 2Na2FeO4 + 6NaCl + 8H2O 注意： 一个 Cl2降 2 价。 配 NaOH、H2O 的系数时不要遗漏。 第（2）小题出现的新问题是 HBr 中的 Br 部分升降，部分不变价，遇到这种情况可根据氧

19、化产物和还原产物配平。K7 Mn O4 + H-1 Br KBr + 2 Mn Br2 + 0 Br2 + H2O降 5 价 升 2 价2KMnO4 + _HBr _KBr + 2MnBr2 + 5Br2 + _H2O根据 K 原子确定 KBr 的系数为 2，根据 Br 原子确定 HBr 的系数为 2 + 2 2 + 5 2 = 16，再配 H2O。 2KMnO4 + 16HBr2KBr + 2MnBr2 + 5Br2 + 8H2O 第（3）小题是离子方程式，先按照一般方法进行：1NO3 + 4Zn+_OH+_H2O1NH3 + 4Zn(OH)42利用离子方程式两边电荷总数相等。上面 NO3、Zn(OH)42的系数已经确定，右边负电荷总数为 8，所以 OH系数应为 7，再用氧配出水的系数。答案答案：（1）2Fe(OH)3 + 10NaOH + 3Cl2 = 2Na2FeO4 + 6NaCl + 8H2O（2）2KMnO4 + 16HBr2KBr + 2MnBr2 + 5Br2 + 8H2O（3）NO3 + 4Zn+7OH+6H2O=NH3 + 4Zn(OH)42