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1、氧化还原反应,氧化还原反应在日常生活中、工农业生产中都有广泛的应用,日常生活中:煤、煤气、天然气的燃烧、酿酒、炒菜、食物的腐败,食物在人体中被消化、人和动物的呼吸等。 工业生产中:金属的冶炼、石油化工、合成氨工业、三酸二碱的生产、日用化工、电镀、干电池、蓄电池及尖端的空间技术上用的高能电池的制取等。 农业生产中:植物的光合作用、施入土壤中的肥料发生的变化、土壤结构中的许多物质发生的变化、农药的制取等。,教学目标,强弱判断,课堂小结,基本概念,综合应用,反应规律,主菜单,氧化还原反应知识目标,掌握氧化还原反应的实质,氧化还原反应中氧化剂、还原剂的判断。 掌握氧化还原反应的一般规律,重点掌握氧化性
2、、还原性的强弱比较规律。,通过复习达到以下目的:,置换反应,电极反应,化合反应,分解反应,氧化还原反应,有机反应,生物作用,一、基本概念,判断下列哪些反应是氧化还原反应?理由? 1 Na2O + H2O = 2NaOH 2 2Fe + Al2O3 = 2Al + Fe2O3 3 IBr + H2O = HBr + HIO 4 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 5. NaH + NH3 = NaNH2 + H2,光,以5为例判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。,还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物,+1-1 -3+1 +1-3+1 0,反应实质:有电子得失或电子对的偏移。 表现特征:
3、元素化合价有升降。,一、基本概念,在氧化还原反应中,电子转移的方向和数目可通过元素化合价的变化判断。表示同一元素反应前后电子转移情况时,分别将氧化剂与其产物、还原剂与其产物中相应的变价元素用直线连接起来,箭头从反应物指向产物,线上标出得失电子总数,称为“双线桥法”。例如,氯化亚铁与氯气的反应。,重点:(1)双箭号(从反应物指向生成物) (2)箭号起、止所指为同一种元素 (3)标出得与失电子及总数(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数),【练习】用双线桥分析下列反应的电子得失情况: 铜与氯气反应 水与氯气反应,用双线桥表示电子得失的结果,表示氧化剂和还原剂之间元素的电子转移情况时,将氧化剂中降价
4、元素与还原剂中升价元素用直线连接起来,箭头从还原剂指向氧化剂,线上标出电子转移总数,称为“单线桥法”,重点:(1)单箭号(在反应物之间) (2)箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素(从还原剂指向氧化剂) (3)只标转移电子总数,不标得与失。,练习:用单线桥表示下面反应的电子转移情况 (1)2KMnO4 + 16HCl =2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O,(2)氯酸钾受热分解制O2,用单线桥表示电子转移情况,常见的氧化剂,在化学反应中易得电子的物质。,(1)典型的非金属单质如: F2、 Cl2、O2、Br2、 I2、O3(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。,(2)高价金
5、属阳离子如:Ag+、Fe3+、Cu2+、(H+),(3)高价或较高价含氧化合物:MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、KClO3、H2SO4(浓)、固体硝酸盐,(4)其它物质:HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、NO2、H2O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2,常见的还原剂在化学反应中易失电子的物质,(1)典型的金属单质如:K、Ca、Na、Mg(其还原性强弱与金属活动性基本一致) (2)某些非金属单质及其化合物如:H2、C、CO。 (3)有变价元素的最低价态化合物如:H2S、HI、HBr、HCl、NH3、SO2、Na2SO3、Fe(OH)2 (4)非金属阴离子如:S2-、I-、Br
6、 -、Cl- (5)低价金属阳离子:Fe2+、Sn2+,氧化还原反应一般规律之一:,氧化还原反应的基本规律及作用,守恒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,失电子总数与得电子总数相等。,作用:有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原方程式。,例:0.3molCu2S与足量的硝酸反应,生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水,则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为( ) A.0.9mol B.1mol C.1.2mol D.2.2mol,规律 应用,B,分析:未被还原的硝酸以Cu(NO3)2形式存在,共有0.6molCu,故未被还原的硝酸有0.62=
7、1.2mol,未被还原的硝酸的物质的量呢?,继续,巧解,根据得失电子守恒,失电子总数=0.3(2+8)=3 mol,故硝酸被还原成NO共 1 mol。,氧化还原反应一般规律之二:,强弱律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。,作用:用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。 用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。,例:由相同条件下的三个反应: 2AB2=2BA2 2CA2=2AC2 2BD2=2DB2由此可以判断 A.氧化性:A2B2C2D2 B.还原性:CABD C.2AD2=2DA2该反应可以进行 D.
8、2CB2=2BC2该反应不能进行,知识点应用,B、C,氧化还原反应一般规律之三:,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。,作用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。,如:SO2既有氧化性又有还原性,但以还原性为主。,难易律越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失去电子; 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性强的还原剂发生反应。 同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的氧化剂优先发生反应。,氧化还原反应一般规律之四:,作用:判断物质的稳定性及反应顺序。,如:Cl2与
9、FeBr2反应情况讨论:,综合应用,2.根据上述实验,试写出少量氯水和足量氯水分别与FeBr2溶液反应的离子方程式。, 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- Cl2 + 2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+, Cl2 + 2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+ 2Fe2+4Br-+3Cl2 = 2Fe3+2Br2+6Cl-,替 换,试用离子方程式表示将氯水逐滴加入FeI2溶液中的反应过程。, Cl2 + 2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+ 2Fe2+2Br-+2Cl2 = 2Fe3+Br2+ 4Cl-?,转化律氧化还原反应中,以元素相间价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若
10、发生反应,元素的化合价“只靠近而不交叉”;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。,氧化还原反应一般规律之五:,作用:分析判断氧化还原反应中的物质变化及推测变化产物。,能否用浓硫酸干燥H2S气体?理由?SO2气体呢?,例:一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为: NH4NO3 HNO3 + N2 + H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( ) A11 B54 C53 D35,C,2、在3S + 6NaOH = Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O中,被氧化的硫与被还原的硫的质量比是 _。,12,3、某一同学用如下双线桥法标电子转移方向与数目:,(一)根据金属性、非金属性强
11、弱来判断,Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ (酸中)Pb2+ Sn2+ Fe2+Zn2+(H+水中)Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+,【应用】电解池反应中阴极的电极反应方程式的书写!,氧化性(得电子)能力增强与金属活动性顺序相反,氧化性、还原性强弱比较规律:,金属单质的还原性随金属性增强而增强,其离子的氧化性相应减弱,非金属单质的氧化性随非金属性增强而增强,其离子的还原性相应减弱,F-、 Cl-、Br-、I- 、S2-,还原(失电子)能力增强与非金属活动性顺序相反,【应用】用惰性电极电解时阳极放电顺序: 阴离子:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根,(二)根据方程式判断氧化
12、还原性强弱,氧化性、还原性强弱比较规律:,对于任何氧化还原反应,都满足下列规律:,A,B,b,a,氧化性:A a(氧化产物) 还原性:B b(还原产物),应用举例:已知:5PbO2+4H+2Mn2+=5Pb2+2MnO4-+2H2O,则有氧化性:PbO2 MnO4-,(三)根据元素化合价高低来判断氧化性强弱,氧化性、还原性强弱比较规律:,一般地说,同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。,判断氧化性强弱: Fe3+与Fe2+; KMnO4与MnO2 还原性强弱:S2-、S与SO3,氧化性: Fe3+Fe2+ KMnO4MnO2 ; 还原性: S
13、2-SSO3,特例:,氧化性:HClO HClO2 HClO3 HClO4,(四)根据与同一种物质反应的情况判断氧化性强弱,氧化性、还原性强弱比较规律:,如:2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 Fe+2HCl = FeCl2+H2 Cl2能将Fe氧化至+3价,而HCl只能将Fe氧化为+2价,故氧化能力Cl2HCl。 又如: MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O 2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 同是将浓盐酸氧化为Cl2,MnO2必须在加热条件下才能进行,而KMnO4在常温下即可进行,说明氧化能力KMnO4MnO2。,(1)物质的浓度
14、越高,氧化性或还原性越强。 (2)温度越高,氧化性或还原性越强。 (3)酸性越强,氧化性越强;碱性越强,还原性越强。,(五)外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱的影响,氧化性、还原性强弱比较规律:,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;H2SO4(浓) H2SO4(稀),C、CO、H2常温下不显还原性;,再如KMnO4氧化性:酸性 中性 碱性,想一想,是否还有其它的方法可用来比较氧化性、还原性强弱?试举例说明。,氯气、硫分别与铁反应,钠、镁、铝分别与水反应,电极反应(原电池、电解池),反应产物,反应条件,课堂小结,氧化还原反应,反应实质,表现特征,一般规律,强弱比较,1.守恒律:得失电子守恒 2.
15、强弱律:强氧化剂 + 强还原剂 = 弱还原剂 + 弱氧化剂 3.难易律:反应顺序先强后弱 4.转化律:同一元素不同价态反应,化合价变化规律:“只靠拢,不交叉”,1. 金属性、非金属性强弱 2.根据方程式判断氧化还原性强弱 3. 根据元素化合价高低来判断氧化性强弱 4.根据与同一种物质反应的情况判断氧化性强弱 5.外界条件对某些物质氧化性或还原性强弱的影响,综合应用,1.判断下列反应能否发生?若能发生写出离子反应方程式,并比较氧化性强弱。, 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 2Fe2+ Br2 = 2Fe3+ + 2Br- MnO4-+ 5Fe2+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O,氧化性:Br2 Fe3+; MnO4- Fe3+ I2,氧化性: MnO4- MnO2 Cl2 Br2 Fe3+ I2, KI溶液滴入FeCl3溶液中 Br2水滴入FeSO4溶液中 KMnO4溶液和FeSO4溶液混合,例2、现有三个氧化还原反应: 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2 Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+8H2O+5Cl2,(1)若某溶液中有Fe2+,I-和Cl-共存,要除去I- 而不影