高考化学总复习 第二章第三节 氧化还原反应

基础知识梳理基础知识梳理一、氧化还原反应一、氧化还原反应1氧化还原反应氧化还原反应(1)概念：有元素概念：有元素 的化学反应。的化学反应。(2)特征：反应前后元素的特征：反应前后元素的 发生了改变。发生了改变。(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的转移电子的转移电子对的偏移电子对的偏移基础知识梳理基础知识梳理思考思考 1.有单质参加或生成的反应一定有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？是氧化还原反应吗？【思考思考提示提示】不一定，因为不一定，因为同素异形体之间的转化不属于氧化还同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应，如原反应，如2O3=3O2。基础知识梳理基础知识梳理2有关概念及相互关系有关概念及相互关系基础知识梳理基础知识梳理(1)MnO2在反应中在反应中 电子，所含电子，所含元素化合价元素化合价 ，被，被 ，发生，发生 反反应，作应，作 剂。剂。(2)HCl在反应中在反应中 电子，所含元电子，所含元素化合价素化合价 ，被，被 ，发生，发生 反应，反应，作作 剂。剂。得到得到降低降低还原还原还原还原氧化氧化失去失去升高升高氧化氧化氧化氧化还原还原基础知识梳理基础知识梳理思考思考 2.根据氧化还原反应理论推理根据氧化还原反应理论推理Na与与水反应生成的气体是水反应生成的气体是H2为什么不是为什么不是O2?【思考思考提示提示】如果生成如果生成O2，钠，钠元素与氧元素的化合价均升高，而没有元素与氧元素的化合价均升高，而没有化合价降低的元素，这不符合氧化还原化合价降低的元素，这不符合氧化还原反应理论。反应理论。基础知识梳理基础知识梳理二、常见的氧化剂和还原剂二、常见的氧化剂和还原剂1常见氧化剂常见氧化剂物质类型物质类型举例举例对应还原产物对应还原产物活泼的非活泼的非金属单质金属单质X2(卤素卤素)XO2H2O、OH基础知识梳理基础知识梳理元素处于高元素处于高化合价时的化合价时的化合物或离化合物或离子子氧化物氧化物MnO2Mn2含氧酸含氧酸浓硫酸浓硫酸SO2HNO3NO、NO2盐盐KMnO4Mn2Fe3Fe2、Fe过氧化物过氧化物Na2O2、H2O2H2O物质类型物质类型举例举例对应还原产物对应还原产物基础知识梳理基础知识梳理2.常见还原剂常见还原剂物质类型物质类型举例举例对应氧化产对应氧化产物物活泼的金属单活泼的金属单质质ZnZn2活泼的非金属活泼的非金属单质单质H2H2OCCO2元素处于低化元素处于低化合价合价时的化合物或时的化合物或离子离子氧化物氧化物COCO2SO2SO3酸酸H2SSHII2盐盐SO32SO42Fe2Fe3基础知识梳理基础知识梳理3.具有中间价态的物质具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性，一般既有氧化性，又有还原性，一般情况下主要表现某一方面的性质。情况下主要表现某一方面的性质。基础知识梳理基础知识梳理具有中间具有中间价态的物质价态的物质Fe2SO2、SO32、H2SO3H2O2氧化产物氧化产物Fe3SO3、SO42、H2SO4O2还原产物还原产物FeSH2O表现的主要性表现的主要性质质还原性还原性还原性还原性氧化性氧化性基础知识梳理基础知识梳理三、电子转移的表示方法三、电子转移的表示方法1单线桥法单线桥法从被氧化从被氧化(失电子，化合价升高失电子，化合价升高)的元素指向被还原的元素指向被还原(得电子，化合价降得电子，化合价降低低)的元素，标明电子数目，不需注明的元素，标明电子数目，不需注明得失。如得失。如MnO2与浓盐酸反应中电子与浓盐酸反应中电子转移的方向和数目可表示为：转移的方向和数目可表示为：2e基础知识梳理基础知识梳理2双线桥法双线桥法得失电子分开注明，从反应物指得失电子分开注明，从反应物指向生成物向生成物(同种元素同种元素)注明得失及电子注明得失及电子数。如数。如KClO3和盐酸反应中电子转移和盐酸反应中电子转移的方向和数目表示的方向和数目表示得到得到5e失去失去5e1依据反应原理依据反应原理氧化剂还原剂氧化剂还原剂还原产物氧还原产物氧化产物化产物氧化性：氧化剂氧化性：氧化剂氧化产物氧化产物还原性：还原剂还原性：还原剂还原产物还原产物2依据金属、非金属活动性顺序依据金属、非金属活动性顺序课堂互动讲练课堂互动讲练氧化性、还原性的强弱判断氧化性、还原性的强弱判断考点一考点一课堂互动讲练课堂互动讲练(1)依据金属活动性顺序依据金属活动性顺序(2)依据非金属活动性顺序依据非金属活动性顺序课堂互动讲练课堂互动讲练3.依据元素周期表依据元素周期表(1)同周期从左到右，金属元素的还原同周期从左到右，金属元素的还原性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增性逐渐减弱，对应阳离子的氧化性逐渐增强；非金属元素的氧化性逐渐增强，对应强；非金属元素的氧化性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。阴离子的还原性逐渐减弱。(2)同主族从上到下，金属元素的还原同主族从上到下，金属元素的还原性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减性逐渐增强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属元素的氧化性逐渐减弱，对应弱；非金属元素的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。阴离子的还原性逐渐增强。课堂互动讲练课堂互动讲练4依据反应条件及反应的剧烈程度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和反应物浓热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。度大小等。课堂互动讲练课堂互动讲练例如：例如：2KMnO416HCl(浓浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O由上述反应条件的不同，可判断由上述反应条件的不同，可判断氧化性：氧化性：KMnO4MnO2O2。课堂互动讲练课堂互动讲练5依据氧化还原反应的程度依据氧化还原反应的程度(1)相同条件下，不同氧化剂作用相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。其氧化性强。氧化性：氧化性：Cl2S课堂互动讲练课堂互动讲练(2)相同条件下，不同还原剂作用相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：其还原性强。例如：Cu2Fe3=Cu22Fe23Zn2Fe3=3Zn22Fe还原性：还原性：ZnCu课堂互动讲练课堂互动讲练6依据电化学原理依据电化学原理(1)两种不同的金属构成原电池的两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还原性：极金属是电子流入的极。其还原性：负极金属负极金属正极金属。正极金属。(2)用惰性电极电解混合溶液时，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较强，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子的还原性较强。在阳极先放电的阴离子的还原性较强。课堂互动讲练课堂互动讲练特特别提醒提醒氧化性、还原性强弱取决于得失电氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。子的难易，与得失电子的数目无关。已知：已知：向向KMnO4晶体中滴加浓晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；盐酸，产生黄绿色气体；向向FeCl2溶溶液中通入少量实验液中通入少量实验产生的气体，溶产生的气体，溶液变黄色；液变黄色；取实验取实验生成的溶液滴生成的溶液滴在淀粉在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是列判断正确的是()课堂互动讲练课堂互动讲练例例例例1 1课堂互动讲练课堂互动讲练A上述实验证明氧化性：上述实验证明氧化性：MnO4Fe3I2B上述实验中，共有两个氧化还原上述实验中，共有两个氧化还原反应反应C实验实验生成的气体不能使湿润的生成的气体不能使湿润的淀粉淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝D实验实验证明证明Fe2既有氧化性又既有氧化性又有还原性有还原性课堂互动讲练课堂互动讲练【解析解析】题中的有关反应为题中的有关反应为2KMnO416HCl(浓浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(生成的黄绿色气体为生成的黄绿色气体为Cl2)；课堂互动讲练课堂互动讲练Cl22FeCl2=2FeCl3(FeCl3溶溶液为黄色液为黄色)；2FeCl32KI=2FeCl22KClI2(I2遇淀粉变蓝色遇淀粉变蓝色)。以上三。以上三个反应都属于氧化还原反应，根据氧个反应都属于氧化还原反应，根据氧化性：氧化剂化性：氧化剂氧化产物的规律，可知氧化产物的规律，可知A正确，正确，B、C错误。实验错误。实验只能证明只能证明Fe2具有还原性，具有还原性，D错误。错误。【答案答案】A课堂互动讲练课堂互动讲练【规律方法规律方法】(1)根据化学方程根据化学方程式比较物质的氧化性、还原性时，首式比较物质的氧化性、还原性时，首先应依据化合价的变化找出氧化剂、先应依据化合价的变化找出氧化剂、还原剂及其对应的产物，然后依据规还原剂及其对应的产物，然后依据规律综合判断。律综合判断。(2)利用氧化性：氧化剂利用氧化性：氧化剂氧化产氧化产物，还原性：还原剂物，还原性：还原剂还原产物的规律还原产物的规律，可判断某一氧化还原反应能否进行，可判断某一氧化还原反应能否进行或进行的难易程度。或进行的难易程度。(1)若某溶液中有若某溶液中有Fe2、I、Cl共共存，要除去存，要除去I而不影响而不影响Fe2和和Cl，加，加入何种试剂？入何种试剂？(2)如何设计一整套实验证明氧化性如何设计一整套实验证明氧化性KMnO4Cl2I2?【提示提示】(1)可加入可加入FeCl3将将I氧氧化为化为I2。课堂互动讲练课堂互动讲练互动探究互动探究课堂互动讲练课堂互动讲练(2)如图所示：如图所示：课堂互动讲练课堂互动讲练跟踪练习跟踪练习 （即时突（即时突破，小试牛刀）破，小试牛刀）1已知已知I、Fe2、SO2、Cl和和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱顺序为还原性强弱顺序为ClFe2H2O2IIFe2NOBIFe2H2SO3NOCFe2IH2SO3NODNOFe2H2SO3I课堂互动讲练课堂互动讲练跟踪练习跟踪练习 （即时突（即时突破，小试牛刀）破，小试牛刀）解析解析：选选A。第第个反应中，个反应中，H2SO3为还原剂，为还原剂，HI为还原产物，所为还原产物，所以还原性：以还原性：H2SO3I；第；第个反应中，个反应中，HI为还原剂，为还原剂，FeCl2为还原产物，所以为还原产物，所以还原性：还原性：IFe2；第；第个反应中，个反应中，FeCl2为还原剂，为还原剂，NO为还原产物，所为还原产物，所以还原性：以还原性：Fe2NO。1配平方法配平方法化合价升降法，化合价升降法，步骤如下：步骤如下：课堂互动讲练课堂互动讲练考点三考点三氧化还原反应方程式的配平及有关计算方法氧化还原反应方程式的配平及有关计算方法课堂互动讲练课堂互动讲练2计算方法计算方法得失电子守恒法得失电子守恒法解题的一般步骤为：解题的一般步骤为：(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数。找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数注意化学式中粒子的个数)(3)根据题中物质的物质的量和得失根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。电子守恒列出等式。n(氧化剂氧化剂)变价原子个数变价原子个数化合价变化合价变化值化值(高价低价高价低价)n(还原剂还原剂)变价原子变价原子个数个数化合价变化值化合价变化值(高价低价高价低价)。课堂互动讲练课堂互动讲练特特别提醒提醒对于多步连续进行的氧化还原反对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。守恒关系，快速求解。(2009年黄冈模