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1、.,第3节 氧化还原反应,.,一、氧化还原反应的基本概念,1、氧化还原反应的概念:,(1)实质:有电子的转移(得失或偏移),(2)特征:有元素化合价升降,这是概念判断的根本依据,在反应中有元素化合价变化的化学反应,.,【例1】 下列反应中不属于氧化还原反应的是() A 、Cl2+H2O=HCl+HClO B、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 C、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 D、3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O,C,.,练习1:判断下列那些为氧化还原反应,并说出理由 IBr + H2O = HBr + HIO; KOH+Cl2=KCl +KCl
2、O+H2O ; NaH+H2O =NaOH+H2 ; CaO2+2H2O =Ca(OH)2 +H2O2 ; 5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 5CH3CHO +K2SO4+2MnSO4 +8H2O 。,.,2、相关概念:,优化探究p22,升、失、还; 降、得、氧;,.,6,【例2】在 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 的反应中,下列叙述正确的是 (1)H2是氧化产物 (2)H2是还原产物 (3)H2O是氧化剂 (4)CaH2中氢元素,既被氧化又被还原; (5)氧化产物和还原产物质量比为1:1 A、 B、 C、 D、,C,.,7,【例3】在11P+15CuSO4+24H2O
3、= 5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 的反应中,P元素发生的变化是( ) A. 被氧化. B. 被还原 C. 既被氧化又被还原 D.既未被氧化又未被还原,C,.,(06广东)下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1:2的是 A. O32KIH2O2KOHI2O2 B. 2CH3COOHCa(ClO)22HClO Ca(CH3COO)2 C. I22NaClO32NaIO3Cl2 D. 4HClMnO2MnCl2Cl2H2O,A D,【例4】,.,双线桥法 “谁变谁”,注意:(1) 箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。,(2) 箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前
4、后的变化。,(3) 在“桥”上标明电子的“得”与“失”,且得失电子总数相等。,3、氧化还原反应中电子转移的表示方法:,.,注意:(1) 箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。,(2) 箭头方向表示电子转移的方向。,(3) 在“桥”上表示转移的电子总数。,氧化还原反应的表示方法,单线桥法 “谁给谁”,.,11,【例5】 分别用双线桥法,单线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。,参考答案:,失去3 2e-,得到2 3e-,6e-,(还原剂),(氧化剂),(氧化产物),(还原产物),.,12,化合价升高,失去62e-,还原剂,氧化剂,还原
5、产物,氧化产物,化合价降低,得到26e-,0,+5,-2,-1,MnO2,2)氯酸钾与二氧化锰混合加热,.,13,3S + 6KOH = 2K2S +K2SO3+3H2O,化合价降低,得到22e-,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,化合价升高,失去4e-,+4,0,-2,3)硫与KOH溶液反应,.,化学反应的分类,1根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少,可把化学反应分为: 无机化学方面: 化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。 有机化学方面: 取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。,.,2是否得失电子 氧化还原反应和非氧化还原反应。 3是否有离子参加或生成 离子反应和非离子
6、反应 4.是否可逆 5.是否放热,.,16,氧化还原反应,置换反应,化合反应,分解反应,复分解反应,4、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系:,.,有关氧化还原反应的下列叙述正确的是 ( ) A、氧化剂发生还原反应,还原剂发生氧化反应 B、有单质参加同时有单质生成的反应为氧化还原反应 C、一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂一定是两种 不同的物质 D、H2与Cl2发生化学反应时,氢元素失去电子,化合 价升高被氧化,【例6】,A,.,18,练习 写出有水参与反应的四种基本反应,.,氧化还原反应规律,.,氧化还原反应的基本规律,1、守恒律,原子守恒,电子守恒,电荷守恒,应用于产物判断、方程式配平和计
7、算,.,2、强弱律,氧化还原反应的基本规律,对氧化还原反应:,则有:氧化性:氧化剂氧化产物还原剂,还原性:还原剂还原产物氧化剂,.,强弱律比较性质、判断反应发生,【例3 】,常温下,在溶液中可发生如下反应: 16H+10Z+2XO4=2X2+5Z2+8H2O; 2A2+B2=2A3+2B;2B+Z2=B2+2Z,由此推断,下列说法错误的是( ) A、反应Z2+2A2+=2A3+2Z可以进行B、Z元素在 反应中均被还原C、氧化性由强到弱的顺序为XO4、Z2、B2、A3+ D、氧化性由强到弱的顺序为XO4、A3+、B2、Z2,BD,.,3、价态律,氧化还原反应的基本规律,(1)价态表现规律,当元素
8、处于最高价时,只具有氧化性; 当元素处于最低价时,只具有还原性; 当元素处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。,高价氧化,低价还,中间价态两俱全,.,【例4】下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 AF2、K、HCl BCl2、Al、H2 CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O,A,.,3、价态律,氧化还原反应的基本规律,(2)同一元素价态变化规律,同种元素的同种价态间发生氧化还原反应时,变成该元素价态相邻的两端的价态(即中间变两头歧化反应)。如Cl2 + H2O ,【例5】已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO2NaCl+N
9、aClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是 ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3 CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4,B,.,同种元素的不同价态间发生氧化还原反应时,高价态和低价态相互反应变成它们相邻的中间价态(即两头变中间,只靠拢不交叉的归中规律)。如:,3、价态律,(2)同一元素价态变化规律,.,.,同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。,3、价态律,(2)同一元素价态变化规律,下列气体不能用浓硫酸干燥的有( ) A、H2 B、SO2 C、H2S D、Cl2,【例6】,C,.,29,当多种还原剂与多种氧化剂在一起时,强的还原剂与强的
10、氧化剂先反应。,4、先后律,氧化还原反应的基本规律,如: 将氯水逐滴加入到FeBr2溶液中,则氯水先将Fe2+氧化,然后再将Br 氧化。,.,30,【例7 】,在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( ) AMg BCu CAg DH2,C,.,【例8 】,(2005全国高考江苏卷7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( ) A3C12+6FeI22FeCl3+4FeI3 BC12+FeI2FeCl2+I2 CCo2O3+6HCl 2CoCl2+C
11、12+3H2O D2Fe3+2I一2Fe2+I2,A,.,第三讲 氧化剂和还原剂,.,33,(1)活泼非金属单质:如 Cl2、Br2、O2等。 (2)某些高价氧化物,如SO3 、MnO2等。 (3)氧化性含氧酸,如 浓H2SO4、HNO3 、HClO等 (4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的 盐,如 KMnO4、K2Cr2O7、 KClO3、FeCl3等。 (5)过氧化物,如Na2O2、H2O2等。 (6) 某些金属阳离子:如Ag+、Fe3+等,一、中学常见的氧化剂和还原剂,1、中学里重要的氧化剂:,.,34,(1)活泼金属单质:如 Na、A1、Zn 、 Fe等。 (2)低价态的金
12、属阳离子:如Fe 2+等; (3)某些非金属单质:如 H2、C等。 (4)元素(如C、S等)处于低价时的氧化物, 如CO、NO、SO2等。 (5)元素(如Cl、S等)处于低化合价时的氢化物: 如 H2S、HCl、HI、NH3等 。 (6)元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐或酸,如Na2SO3、H2SO3、H2C2O4、FeSO4等。,一、中学常见的氧化剂和还原剂,2、中学里重要的还原剂:,.,Cl2 + KBr= KCl + Br2,Zn + CuCl2 = Cu + ZnCl2,氧化性: Cl2 Br2,还原性:Br - Cl-,氧化性: Cu2+ Zn2+,还原性:Zn Cu,二、氧化
13、性和还原性强弱的判断,1、根据氧化还原反应方程式判断,.,【例1】,根据下列三个反应的化学方程式: 2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 2KI+Cl2 = 2KCl+I2 Na2S+I2 = 2NaI+S 判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是( ) ACl2I2KMnO4S BKMnO4Cl2I2S CI2Cl2KMnO4S DKMnO4Cl2SI2,B,.,2、根据金属(非金属)活动性顺序判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,(1)金属活动性顺序,K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,单质还原性逐渐
14、减弱,对应阳离子的氧化性,增强,(2)非金属活动性顺序,F2 Cl2 O2 Br2 I2 S,单质氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性,增强,.,3、根据元素周期表判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,同周期元素从左右,单质还原性逐渐减弱, 氧化性逐渐增强; 同主族元素从上下,单质还原性逐渐增强, 氧化性逐渐减弱。,单质的还原性越强,其阳离子的氧化性越弱; 单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。,.,4、根据与同一物质反应的难易(条件)判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取,反应方程式为: (2)氯酸钾是常用的氧化剂,在酸性条件下,室温时即可与浓盐酸反应制取,
15、反应方程式为: (3)历史上,曾用“地康法”制取,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450时用空气中的氧气跟HCl反应得到。 “地康法”制氯气的化学方程式为: 从元素化合价的变化看,以上三程方法的共同点是_。 从上述反应推知,氧化性由强到弱的顺_;,.,40,5、根据被氧化或被还原的程度不同进行判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,【例4】 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+ 2H2O 3Cu+8HNO3(稀)= Cu(NO3)2+ 2NO+ 4H2O 氧化性:浓硝酸 稀硝酸 (浓硝酸反应比较剧烈),【例3】 Cu + Cl2 = CuCl2 2Cu + S = Cu2S
16、氧化性:Cl2 S,注:判断物质的氧化性或还原性强弱是依据电子转移的难易,而不是电子转移多少。,.,把甲、乙两种金属用导线相连后浸入稀硫酸中,若甲极先溶解,乙极表面有大量气泡,则可说明还原性:,甲乙,*两种活泼性不同的金属构成原电池的两极,一般来说,活动性强的是,活动性弱的是 ,6.根据原电池电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 (根据这个规律也可判断原电池、电解池电极),*用惰性电极电解混合溶液时, 在阴极先放电的阳离子氧化性较强; 在阳极先放电的阴离子还原性较强。,二、氧化性和还原性强弱的判断,.,7、根据反应中能量变化判断,二、氧化性和还原性强弱的判断,如:H2 + X2 = 2HX;H1 H2 + Y2 = 2HY;H2 若H1H2,,则X2的氧化性比Y2的氧化性强,X-的还原性比Y-还原性的弱,.,注意:某些物质