2022高三总复习化学教案-知识讲解_氧化还原反应的基本概念和规律（基础）.doc

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1、高考总复习 氧化还原反应的基本概念和规律编稿：房鑫 审稿：张灿丽【考纲要求】 1理解化学反应的四种基本类型。2认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。3能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。4掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。【考点点梳理】考点一：氧化还原反应 1定义：在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应是氧化还原反应。 2实质：反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移。 3特征：化合价有升降。 4与四种基本反应的关系 要点诠释： 置换反应全部属于氧化还原反应。 复分解反应全部属于非氧化还原反应。 有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应。 有单质生成的分

2、解反应全部是氧化还原反应。有单质参与的化学反应不一定是氧化还原反应，如3O2=2O3；无单质参与的化合反应也可能是氧化还原反应，如H2O2+SO2=H2SO4。考点二：有关氧化还原反应的基本概念（四对）要点诠释： 1氧化剂与还原剂氧化剂：得到电子（或电子对偏向、化合价降低）的物质。还原剂：失去电子（或电子对偏离、化合价升高）的物质。氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。 2氧化反应与还原反应 氧化反应：失去电子（化合价升高）的反应。还原反应：得到电子（化合价降低）的反应。 3氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。还原产物：氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生

3、成物。4氧化性与还原性氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性；还原剂具有的失电子的性质称为还原性。小结：氧化还原反应中各概念之间的相互关系上述关系可简记为：升（化合价升高）、失（电子）、氧（氧化反应）、还（还原剂） 降（化合价降低）、得（电子）、还（还原反应）、氧（氧化剂） 例如，对于反应：MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2+2H2O 该反应的氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2，还原产物是MnCl2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为12。若反应中消耗了8.7 g MnO2，则被氧化的HCl的物质的量为0.2 mol，产生标准状况下Cl2的体积是2.24L，转移电子的数目为

4、0.2 NA。 考点三：常见的氧化剂和还原剂【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律】 1、常见的氧化剂 活泼非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 高价氧化物：MnO2 高价态酸：HNO3、浓H2SO4 高价态盐：KNO3（H+）、KMnO4（酸性、中性、 碱性）、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7（酸性） 过氧化物：H2O2、Na2O2、 其它：HClO、NaClO、漂白粉、NO2 弱氧化剂：能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的Cu(OH)2 2、常见的还原剂 金属单质：IA、IIA、金属活动性顺序表靠前的金属 非金属单质：H2、C 变价元素中元素低价态氧化物：SO2、C

5、O 变价元素中元素低价态的酸、阴离子:H2S、 S2、HBr、Br 、HI、I 、浓HCl、Cl 、H2SO3 、SO32 变价元素中元素低价态化合物: FeSO4、Fe(OH)2 考点四：氧化还原反应电子转移的表示方法要点诠释： 1双线桥法。 （1）两条桥线从反应物指向生成物，且对准同种元素； （2）要标明“得”“失”电子，且数目要相等； （3）箭头不代表电子转移的方向。如： 一般在线桥上可不标明化合价的升降，如： 2单线桥法。 （1）一条桥线表示不同元素原子得失电子的情况； （2）不需标明“得”“失”电子，只标明电子转移的数目； （3）箭头表示电子转移的方向； （4）单线桥箭头从还原剂指向

6、氧化剂。如： 误区警示：表示方法的易错之处： 双线桥法表示电子转移不标出箭头的方向或箭头的起点和终点不落在相同的元素上。 箭头的指向不正确。 混淆了单线桥、双线桥所需标明的内容。考点五：氧化还原反应的一般规律 1性质强弱的规律 ： 氧化剂还原剂 还原产物氧化产物 氧化性强弱顺序是：氧化剂氧化产物； 还原性强弱顺序是：还原剂还原产物。应用：氧化性、还原性强弱比较 2守恒规律 化合价有升必有降，电子有得必有失。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（或共用电子对偏离）与得电子总数（或共用电子对偏向）相等。 应用：可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。3价态表现性质的

7、规律 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；物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。简单表述为“高价氧化低价还，中间价态两头转”。 如：H2SO4只具有氧化性；H2S只具有还原性；SO2既具有氧化性又具有还原性，但以还原性为主；H2O2既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主。 应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。4转化规律 ：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。即是:歧化

8、律处于中间价态的元素同时升降，例如：3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O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位规律。例如：2Na2S+Na2SO3+6HCl=6NaCl+3S+3H2O同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化见下图：5反应先后的一般规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用；同理，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。 例如，FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，2B

9、r+Cl2=Br2+2Cl。 应用：判断物质的稳定性及其反应顺序。说明：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。 考点六：氧化性、还原性的强弱判断方法说明：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。如：Na Na+, Al3Al3，但Na比Al活泼，失去电子的能力强，所以Na比Al的还原性强。 1根据反应方程式 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 示例：根据2Fe3+2I=2Fe2+I2，Br2+2Fe2+=2Br+2Fe3+，可以判断Fe3+、Br2、I2氧化性由强到弱的顺序是B

10、r2Fe3+I2，I、Fe2+、Br还原性由强到弱的顺序是IFe2+Br。 2依据金属、非金属活动性顺序（1）依据金属活动性顺序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+ 氧化性逐渐增强（2）依据非金属活动性顺序F2 O2 Cl2 Br2 I2 S F O2 Cl Br I S2 氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 3依据元素周期表 （1）同周期从左到右，金属元素的金属性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐

11、增强；非金属元素的非金属性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。 （2）同主族从上到下，金属元素的金属性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素的非金属性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。 4依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、有无催化剂及反应温度高低等。例如：下面三个均为HCl被氧化生成Cl2的反应：2KMnO4+16HCl (浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OMnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2+2H2O4HCl+O22H2O+2Cl2 由上述反应条件由易到难，可判断反应中氧化剂的氧化性由强

12、到弱的顺序为：KMnO4MnO2O2。 5根据氧化还原反应的程度当有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断氧化剂氧化性的强弱。如：2Fe+3Cl22FeCl3，Fe+SFeS，可以判断氧化性：Cl2S。 6依据电化学原理 原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质；用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强，在阳极先放电的阴离子的还原性强。 7依据物质的浓度及溶液酸碱性 （1）具有氧化性（或还原性）的物质的浓度越大，其氧化性（或还原性）越强；反之，其氧化性（或还原性）越弱。例如： 氧化性：HNO3 (浓)HNO3 (稀)； 还原性：HCl（

13、浓）HCl（稀）。（2）溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响，KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。在酸性环境中，KMnO4的还原产物为Mn2；在中性环境中，KMnO4的还原产物为MnO2；在碱性环境中，KMnO4的还原产物为K2MnO4 。在使用高锰酸钾作为氧化剂检验或除杂一些还原性物质时，为了现象明显，反应快速，往往使用酸性高锰酸钾溶液。 8依据温度一般来说温度升高，氧化剂的氧化性增强，还原剂的还原性也增强。浓H2SO4具有强氧化性，如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。【典型例题】类型一、 氧化还原反应有关概念例l、对于反应NH3+H=H2+NH

14、2的正确说法是 A属于置换反应 BH是还原剂 CNH3既是氧化剂，又是还原剂 DH2既是氧化产物，又是还原产物【思路点拨】H不是单质，它对应有阳离子，相当于化合物。本反应为氢元素价态归中的反应，即+1价氢元素氧化1价氢元素均归为0价氢元素。【答案】BD【解析】A项，反应前无单质不属置换反应；B项，H被氧化成H2，是还原剂；C项，NH3中氢元素被还原成H2，是氧化剂，不是还原剂；D项，H2既是H+被还原的产物又是H被氧化的产物，所以答案为BD。【总结升华】本题考查氧化还原反应的基本概念。举一反三：【变式1】亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2

15、NH+H2 LiNH2+LiH，下列有关说法正确的是（ ）ALi2NH中N的化合价是1 B该反应中H2既是氧化剂又是还原剂CLi+和H的离子半径相等 D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同【答案】B 【解析】A项，Li2NH中氮的化合价为3，A项错；C项，Li+半径小于H，C项错；D项，钢瓶储氢是物理过程，而该方法应用的是化学反应，D项错。【变式2】下列叙述正确的是（ ）。 A含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性 B阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 C失电子越多，还原性越强 D强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应 【答案】D 【解析】元素处于最高价态只有氧化性，但不一定有强氧化性，如NaCl

16、中的钠元素；元素是处于中间价态的阳离子时，既有氧化性又有还原性，如Fe2+；氧化性和还原性强弱与得失电子的数目无直接关系，而是指得失电子的难易程度，如Nae=Na+，Al3e=Al3+，但还原性NaAl；一般情况下，强氧化剂与强还原剂相遇即可发生氧化还原反应，但若是同种元素的不同价态之间，还必须存在中间价态才能发生反应。【总结升华】本题涉及有关氧化还原反应的常见、易模糊问题，概念不清容易导致错误选择。如果认为含最高价元素的化合物一定具有强氧化性，就会错选A项；如果认为阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性，就会错选B项；如果认为失电子越多还原性越强，就会错选C项。【变式3】下列叙述中正确的是（ ）

17、。 A化合反应一定是氧化还原反应，肯定有元素被氧化，同时有元素被还原 B有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应 C比较难失电子的原子，获得电子的能力一定强 D元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原 【答案】D类型二、氧化还原反应中的电子转移例2、在反应Zn+2HNO3+NH4NO3=N2+3H2O+Zn(NO3)2中每溶解1 mol Zn，电子转移了 A2 mol B3 mol C4 mol D5 mol 【思路点拨】全方位分析各元素化合价变化，氧化剂是HNO3，还原剂包括Zn和NH4NO3。【答案】D【解析】每溶解1 mol Zn，同时有1 mol NH4NO3参与反应，共

18、失去电子5 mol。【总结升华】本题在读题时易靠惯性思维，认为溶解l mol Zn当然转移2 mol电子，从而错选A，这种惯性思维导致根本不通过标化合价的方法观察是否有其他元素也在失e。举一反三：【变式1】钛（Ti）被称为“生物金属”，由TiO2制取Ti的主要反应为：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti下列说法不正确的是（ ）。A反应都是氧化还原反应B反应是置换反应C反应中TiO2是氧化剂D反应中每生成1 mol Ti转移4 mol电子【答案】C【变式2】氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条

19、件下，AlN可通过反应Al2O3+N2+3C 2A1N+3CO合成。下列叙述正确的是（ ） A上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子 CAlN中氮元素的化合价为+3DAlN的摩尔质量为41 g【答案】B【解析】该反应中 N2降价为氧化剂，C升价为还原剂，每生成1molAlN转移3mol电子，AlN中Al为+3价，N为-3价。D中摩尔质量的单位为g/mol。类型三、 氧化性、还原性强弱的比较例3、 R、X、Y、Z四种元素，它们的常见化合价均为+2价，且X2+与单质R不反应，X2+Z=Z2+X，Y+Z2+=Y2+Z，这四种离子被还原

20、成零价时，表现的氧化性大小符合（ ）。AR2+X2+Z2+Y2+ BX2+R2+Y2+Z2+CY2+Z2+R2+X2+ DZ2+X2+R2+Y2+【思路点拨】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。【答案】A【解析】根据反应X2+Z=Z2+X知氧化性X2+Z2+，由Y+Z2+=Y2+Z知氧化性Z2+Y2+，又X2+与单质R不反应，则有氧化性R2+X2+，综上所述则有氧化性大小为：R2+X2+Z2+Y2+。【总结升华】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，二者可以互推。举一反三：【变式1】常温下，在下列溶液中发生如下反应：16H+十10Z十2XO4=2X2+十5Z2

21、十8H2O2A2+B2=2A3+十2B2B十Z2=B2十2Z由此判断下列说法错误的是A反应Z2十2A2+=2A3+十2Z可以进行BZ元素在反应中均被还原C氧化性由强到弱的顺序是XO4、Z2、B2、A3+D还原性由强到弱的顺序是A2+、B、Z、X2+ 【答案】B【解析】根据规律，在同一反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，得出：氧化性XO4Z2B2A3+，还原性A2+BZX2+。【变式2】已知：向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体； 向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色； 取实验生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。 下列判断正确的是 A上述实验证明氧化性：MnO4Cl2Fe3+I2 B上述实验中，共有两个氧化还原反应 C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 D实验证明Fe2+既有氧化性又有还原性【答案】A