氧化还原反应的基本概念.ppt
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1、一、氧化还原反应的概念及判断一、氧化还原反应的概念及判断自我诊断自我诊断1.1.下列反应中属于化合反应的有下列反应中属于化合反应的有 ,属于复分,属于复分 解反应的有解反应的有,属于置换反应的有属于置换反应的有,属于氧化还原反应的有属于氧化还原反应的有 ,氧化剂和还原,氧化剂和还原 剂是同一种物质的反应有剂是同一种物质的反应有 ,氧化产物和,氧化产物和 还原产物是同一种物质的反应有还原产物是同一种物质的反应有 。Zn+CuSO Zn+CuSO4 4 ZnSO ZnSO4 4+Cu+Cu 2KMnO 2KMnO4 4+16HCl+16HCl(稀)(稀)2KCl+5Cl 2KCl+5Cl2 2+2
2、MnCl 2MnCl2 2+8H+8H2 2O O第第3 3讲讲 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念基础盘点基础盘点3O3O2 2 2O 2O3 3ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClO3NO3NO2 2+H+H2 2O 2HNOO 2HNO3 3+NO+NO2CH2CH3 3CHCH2 2OH+OOH+O2 2 2CH 2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2O O2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3CuSOCuSO4 4+Ba+Ba(OHOH)2 2 BaSO BaSO4 4+CuCu(OHOH)2 2答案答案
3、 放电放电催化剂催化剂基础回归基础回归1.1.氧化还原反应氧化还原反应 (1 1)概念:有元素)概念:有元素 的化学反应。的化学反应。(2 2)特征:反应前后元素的)特征:反应前后元素的 发生了发生了 改变。改变。(3 3)实质:反应过程中有)实质:反应过程中有 或或 。化合价升降化合价升降化合价化合价电子得失电子得失偏移偏移2.2.有关概念及相互关系有关概念及相互关系3.3.氧化还原反应与四大反应类型之间的关系氧化还原反应与四大反应类型之间的关系 有单质参加或有单质生成的反应,有单质参加或有单质生成的反应,不一定是氧化还原反应。如:同素异形体之不一定是氧化还原反应。如:同素异形体之 间的转化
4、。间的转化。误区警示误区警示二、氧化还原反应中电子转移的方向和数目二、氧化还原反应中电子转移的方向和数目自我诊断自我诊断2.2.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式 中正确的是中正确的是 ()答案答案 C C基础回归基础回归1.1.双线桥法双线桥法 用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或用箭头表示氧化还原反应中同一元素的原子或 离子得到或失去电子的结果。在线上标出离子得到或失去电子的结果。在线上标出“”或或“”电子的数目,一条箭头线由电子的数目,一条箭头线由 指向指向 ,另一条由,另一条由 指指 向向 。如:。如:得得到到失去失去氧化剂氧化剂还原产
5、物还原产物还原剂还原剂氧化产物氧化产物氧化剂氧化剂 还原剂还原剂 还原产物还原产物 氧化产物氧化产物2.2.单线桥法单线桥法 用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离用箭头表示反应物中不同(或相同)原子或离 子间的电子转移。在线上标出子间的电子转移。在线上标出 ,箭头指出电子转移的方向,即箭头由箭头指出电子转移的方向,即箭头由 指指 向向 ,如:,如:转移电子总数转移电子总数还原剂还原剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂 氧化剂氧化剂指点迷津指点迷津(1)(1)单、双线桥箭头指向不同。双线桥中箭头是由单、双线桥箭头指向不同。双线桥中箭头是由反应物中的变价元素指向产物中的同种元素,且对反应物中的变价元素指
6、向产物中的同种元素,且对应准确;单线桥中箭头由提供电子一方指向接受电应准确;单线桥中箭头由提供电子一方指向接受电子一方,即由还原剂指向氧化剂。子一方,即由还原剂指向氧化剂。(2)(2)单线桥法表示转移的电子总数前不得注明得失。单线桥法表示转移的电子总数前不得注明得失。(3)(3)以上两种方法都必须注意箭头和箭尾对准变价元以上两种方法都必须注意箭头和箭尾对准变价元素,且得失电子总数相等。素,且得失电子总数相等。三、常见的氧化剂、还原剂三、常见的氧化剂、还原剂自我诊断自我诊断3.3.下列反应中,水作还原剂的是下列反应中,水作还原剂的是 ()A.2Na+2H A.2Na+2H2 2O 2NaOH+H
7、O 2NaOH+H2 2 B.Cl B.Cl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClO C.2F C.2F2 2+2H+2H2 2O 4HF+OO 4HF+O2 2 D.SO D.SO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3 解析解析 A.HA.H2 2O O作氧化剂;作氧化剂;B.HB.H2 2O O既不是氧化剂,既不是氧化剂,又不是还原剂;又不是还原剂;D.D.非氧化还原反应。非氧化还原反应。C基础回归基础回归1.1.常见的氧化剂常见的氧化剂类别类别实例实例活泼非金属单质活泼非金属单质F F2 2、ClCl2 2、O O2 2、O O3 3元素处于高价态的氧元
8、素处于高价态的氧化物化物MnOMnO2 2、PbPb3 3O O4 4元素处于高价态的含元素处于高价态的含氧酸氧酸浓浓H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3元素处于高价态的盐元素处于高价态的盐KClOKClO4 4、KMnOKMnO4 4、K K2 2CrCr2 2O O7 7、FeFe3+3+盐盐过氧化物过氧化物NaNa2 2O O2 2、H H2 2O O2 22.2.常见的还原剂常见的还原剂类别类别实例实例活泼的金属单质活泼的金属单质NaNa、MgMg、AlAl、FeFe等等某些非金属单质某些非金属单质H H2 2、C C、SiSi元素处于低价态的氧元素处于低价态的氧化物化物CO
9、CO、SOSO2 2元素处于低价态的酸元素处于低价态的酸H H2 2S S、H H2 2SOSO3 3元素处于低价态的盐元素处于低价态的盐FeFe2+2+盐盐3.3.氧化性和还原性氧化性和还原性 (1 1)氧化性是指)氧化性是指 ;还原性是指还原性是指 。(2 2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子 的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:如:NaNa-e e-NaNa+,AlAl-3e3e-AlAl3+3+,但根据但根据 金属活动性顺序表,金属活动性顺序表,NaNa比比AlAl活泼,更易失去电活泼,更易失去电
10、 子,所以子,所以NaNa比比AlAl的还原性强。的还原性强。从元素的价态考虑从元素的价态考虑:最高价态最高价态只有氧化性,只有氧化性,如如FeFe3+3+、H H2 2SOSO4 4、KMnOKMnO4 4等等;最低价态最低价态只有还只有还 原性,如金属单质、原性,如金属单质、ClCl-、S S2 2-等等;中间价态中间价态 既有氧化性又有还原性,如既有氧化性又有还原性,如FeFe2+2+、S S、ClCl2 2等。等。得电子的性质(或能力)得电子的性质(或能力)失电子的性质(或能力)失电子的性质(或能力)要点一要点一 氧化还原反应的基本概念及其关系氧化还原反应的基本概念及其关系要点精讲要点
11、精讲例如:例如:分析或判断化合价,一方面分析或判断化合价,一方面要记住常要记住常见元素的价态。如,一般见元素的价态。如,一般H H为为+1+1,O O为为-2-2,除,除FeFe为为+2+2或或+3+3外,外,NaNa、MgMg、AlAl等多数金属无变价等。另等多数金属无变价等。另一方面要利用物质的电中性原则进行推断。如一方面要利用物质的电中性原则进行推断。如KMnOKMnO4 4中中MnMn的价态为的价态为:24-1=7,:24-1=7,即即+7+7价。价。CrCr2 2O O 中中CrCr的价态为:的价态为:即即+6+6价。另外,价。另外,个别非个别非金属元素的化合物中元素的价态是正还是负
12、,取金属元素的化合物中元素的价态是正还是负,取决于非金属性的相对强弱。如决于非金属性的相对强弱。如SiSi3 3N N4 4中中SiSi显显+4+4价,价,N N显显-3-3价。价。特别提醒特别提醒【典例导析典例导析1 1】制备氰氨基化钙的化学方程式为制备氰氨基化钙的化学方程式为 CaCO CaCO3 3+2HCN +2HCN CaCNCaCN2 2+CO+H+CO+H2 2+CO+CO2 2,在反应中在反应中 ()A.A.氢元素被氧化,碳元素被还原氢元素被氧化,碳元素被还原 B.HCN B.HCN是氧化剂是氧化剂,CaCO,CaCO3 3是还原剂是还原剂 C.CaCN C.CaCN2 2是氧
13、化产物,是氧化产物,H H2 2是还原产物是还原产物 D.CO D.CO为氧化产物,为氧化产物,H H2 2为还原产物为还原产物解析解析 该题的最关键一点是分析各元素的化合价,该题的最关键一点是分析各元素的化合价,难点是碳元素在难点是碳元素在HCNHCN和和CaCNCaCN2 2中的化合价中的化合价,从反应从反应物物CaCOCaCO3 3到生成物到生成物COCO2 2,碳的化合价均为碳的化合价均为+4+4价价,没有没有改变,再从生成物改变,再从生成物H H2 2分析发现氢的化合价降低分析发现氢的化合价降低,显然显然HCNHCN中氢得电子中氢得电子,HCN,HCN是氧化剂是氧化剂,而而CaCOC
14、aCO3 3中的中的各元素均无化合价变化,而还原剂也必是各元素均无化合价变化,而还原剂也必是HCN,HCN,其其中的碳元素也一定被氧化中的碳元素也一定被氧化,在在HCNHCN中碳为中碳为+2+2价价,CO,CO中的碳也为中的碳也为+2+2价价,则则CaCNCaCN2 2中碳为中碳为+4+4价价,故故CaCNCaCN2 2为为氧化产物。氧化产物。答案答案 C方法归纳方法归纳(1)(1)为了方便记忆、快速解题可采用如下为了方便记忆、快速解题可采用如下口诀:口诀:升失氧、降得还;剂性一致、其他相反。升失氧、降得还;剂性一致、其他相反。(“(“升失氧、升失氧、降得还降得还”即反应后化合价升高的物质失电
15、子被氧即反应后化合价升高的物质失电子被氧化,发生氧化反应;反应后化合价降低的物质得电化,发生氧化反应;反应后化合价降低的物质得电子被还原,发生还原反应。子被还原,发生还原反应。“剂性一致剂性一致”即氧化剂即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反其他相反”即即氧化剂被还原,发生还原反应,得还原产物;还原氧化剂被还原,发生还原反应,得还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,得氧化产物。剂被氧化,发生氧化反应,得氧化产物。)(2)(2)可以联想记忆,如:如果忘记化合价升高的是氧可以联想记忆,如:如果忘记化合价升高的是氧化反应还是还原反应,可以联想比较熟悉的氢气还化
16、反应还是还原反应,可以联想比较熟悉的氢气还原氧化铜的反应来帮助记忆。原氧化铜的反应来帮助记忆。迁移应用迁移应用1 1 ClOClO2 2是一种消毒杀菌效率高、二次是一种消毒杀菌效率高、二次 污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制 得得ClOClO2 2:2KClO:2KClO3 3+H+H2 2C C2 2O O4 4+H+H2 2SOSO4 4 2ClO 2ClO2 2 +K +K2 2SOSO4 4+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O O。下列说法正确的是。下列说法正确的是 ()()A.KClO A.KClO3 3在反应中得到电子在反应中得到
17、电子 B.ClO B.ClO2 2是氧化产物是氧化产物 C.H C.H2 2C C2 2O O4 4在反应中被还原在反应中被还原 D.1 mol KClO D.1 mol KClO3 3参加反应有参加反应有2 mol2 mol电子转移电子转移解析解析 在氧化还原反应中,氧化剂中所含元素化合在氧化还原反应中,氧化剂中所含元素化合价降低,得电子,被还原,反应后的产物为还原价降低,得电子,被还原,反应后的产物为还原产物。在题给反应中,产物。在题给反应中,KClOKClO3 3中中ClCl元素化合价由元素化合价由+5+5价降到价降到ClOClO2 2中的中的+4+4价,化合价降低,得电子价,化合价降低
18、,得电子,ClO,ClO2 2是还原产物是还原产物,故故A A正确,正确,B B错误错误;H;H2 2C C2 2O O4 4在反应中被在反应中被氧化,氧化,C C错误;错误;1 mol KClO1 mol KClO3 3参加反应只转移参加反应只转移1 mol1 mol电子,电子,D D错误。错误。答案答案 A要点二要点二 氧化性、还原性强弱的比较氧化性、还原性强弱的比较1.1.根据方程式判断根据方程式判断 氧化剂氧化剂+还原剂还原剂 还原产物还原产物+氧化产物氧化产物 氧化性:氧化剂氧化产物氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物还原性:还原剂还原产物2.2.根据物质活动性顺序根据物质
19、活动性顺序(常见元素常见元素)金属性越强的元素,金属单质的还原性越强,金属性越强的元素,金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱;非金属性越强的元对应阳离子的氧化性越弱;非金属性越强的元 素,单质的氧化性越强,而对应的阴离子的还素,单质的氧化性越强,而对应的阴离子的还 原性就越弱。原性就越弱。3.3.根据反应条件判断根据反应条件判断 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化 产物价态相同,可根据反应条件的难、易来进产物价态相同,可根据反应条件的难、易来进 行判断。例如:行判断。例如:16HCl 16HCl(浓)(浓)+2KMnO+2KMnO4 4 2
20、KCl+2MnCl 2KCl+2MnCl2 2+8H+8H2 2O O +5Cl +5Cl2 2 4HCl 4HCl(浓)(浓)+MnO+MnO2 2 MnClMnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 4HCl 4HCl(浓)(浓)+O+O2 2 2H2H2 2O+2ClO+2Cl2 2 由此我们可以得出结论:由此我们可以得出结论:氧化性:氧化性:KMnOKMnO4 4MnOMnO2 2O O2 2。4.4.根据氧化产物的价态高低判断根据氧化产物的价态高低判断 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的 氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判
21、断氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断 氧化剂氧化性的强弱。氧化剂氧化性的强弱。如:如:2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3 Fe+S Fe+S FeSFeS 可以判断氧化性可以判断氧化性ClCl2 2S S。5.5.根据原电池、电解池的电极反应比较根据原电池、电解池的电极反应比较 (1)(1)两种不同的金属构成原电池的两极。一般为两种不同的金属构成原电池的两极。一般为 负极金属是电子流出极,正极金属是电子流入负极金属是电子流出极,正极金属是电子流入 极。其还原性一般为:负极正极。极。其还原性一般为:负极正极。(2)(2)用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电用
22、惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电 的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离 子的还原性较强。子的还原性较强。6.6.依据反应中能量变化判断依据反应中能量变化判断 H H2 2+X+X2 2 2HX 2HX H H1 100 H H2 2+Y+Y2 2 2HY 2HY H H2 200 若若H H1 1 稀稀H H2 2SOSO4 4 浓浓HNOHNO3 3 稀稀HNOHNO3 3 还原性:浓还原性:浓HClHCl稀稀HClHCl (2 2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸
23、的氧强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化化 性强。性强。(3)酸碱性:同一种物质,在酸)酸碱性:同一种物质,在酸(碱碱)性越强的性越强的溶溶 液中其氧化性液中其氧化性(还原性还原性)越强,如越强,如KMnOKMnO4溶液的氧溶液的氧 化性随溶液酸性的增强而增强。化性随溶液酸性的增强而增强。元素金属性、非金属性与元素金属性、非金属性与物质的还物质的还原性、氧化性之间既有区别又有联系,并不是元原性、氧化性之间既有区别又有联系,并不是元素的价态越高,其氧化能力就越强。物质的氧化素的价态越高,其氧化能力就越强。物质的氧化性还与物质的稳定性有关,如在氯的含氧酸中,性还与物质的稳定性有关,如在氯的含
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- 氧化 还原 反应 基本概念
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