氧化还原反应1

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1、第二章 化学物质及其变化第第1课时课时第三节第三节 氧化还原反应氧化还原反应火箭的升空，需要燃料火箭的升空，需要燃料的燃烧。燃料燃烧过程的燃烧。燃料燃烧过程中伴随着很多化学变化中伴随着很多化学变化和物理变化，伴随着许和物理变化，伴随着许多能量的转化。今天我多能量的转化。今天我们来学习一类重要的化们来学习一类重要的化学反应学反应氧化还原氧化还原反应反应既有既有氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应又有又有又有又有还原还原还原还原反应的反应称为反应的反应称为反应的反应称为反应的反应称为氧化还氧化还氧化还氧化还原反应原反应原反应原反应反应类型反应类型定义定义举例举例氧化反应氧化反应还原反应还原反应得到氧的

2、反应得到氧的反应失去氧的反应失去氧的反应点燃点燃S + O2 = SO22CuOC 2CuCO2先认识氧化反应和还原反应先认识氧化反应和还原反应CuO + H2 = Cu + H2O 氧化反应和还原反应同时发氧化反应和还原反应同时发生在一个方程式中生在一个方程式中-氧化还原反应氧化还原反应1. 从从 得氧得氧失氧失氧 角度分析角度分析：得氧，被氧化得氧，被氧化,氧化反应氧化反应失氧，被还原失氧，被还原,还原反应还原反应一、认识氧化还原反应一、认识氧化还原反应Fe2O3 失氧，被还原，发生还原反应失氧，被还原，发生还原反应CO 得得氧，被氧化，发生氧化反应氧，被氧化，发生氧化反应两者有机两者有机

3、统一，缺统一，缺一不可一不可一种物质被还原，同时另一种物质被氧化的一种物质被还原，同时另一种物质被氧化的反应叫反应叫氧化氧化还原反应还原反应注：注：氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应同时同时同时同时存在，存在，存在，存在，同时同时同时同时发生，发生，发生，发生， 既对立又统一，不能分开。既对立又统一，不能分开。既对立又统一，不能分开。既对立又统一，不能分开。因为因为因为因为: : : :一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧, , , ,这样这样这样这样才遵循

4、质量守恒定律才遵循质量守恒定律才遵循质量守恒定律才遵循质量守恒定律. . . .S + O2 = SO2能单纯说是氧能单纯说是氧化反应吗化反应吗?点燃点燃氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应同时同时同时同时存在，存在，存在，存在，同时同时同时同时发生，发生，发生，发生， 既对立既对立既对立既对立又统一，不能分开。又统一，不能分开。又统一，不能分开。又统一，不能分开。因为因为因为因为: : : :一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧一种物质失去氧必有另一种物质得到氧, , , ,这样这样这样这样

5、才遵循质量守恒定律才遵循质量守恒定律才遵循质量守恒定律才遵循质量守恒定律. . . .CuO + H2 = Cu + H2O 上述反应前后上述反应前后,除氧发生变化除氧发生变化之之外外,还有什么发生了变化还有什么发生了变化?想一想想一想2.2.从元素化合价的升降观点认识（从元素化合价的升降观点认识（特征、标志特征、标志） H2 + CuO H2O + Cu0+1+20化合价升高，化合价升高， 被氧化，被氧化， 发生氧化反应发生氧化反应化合价降低，化合价降低， 被还原，被还原，发生还原反应发生还原反应结论：得氧：得氧化合价升高化合价升高氧化反氧化反应 失氧失氧化合价降低化合价降低还原反原反应同时

6、进行同时进行结论：反应前后有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。还原反应：物质所含元素化合价降低的反应还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。 氧化氧化还原反应的还原反应的特征特征/依据依据：反应前后元：反应前后元素素化合价是否发生变化化合价是否发生变化 完成下列反应的方程式，并从得失氧的角完成下列反应的方程式，并从得失氧的角度分析是否为氧化还原反应？度分析是否为氧化还原反应？氢气在氯气中燃烧：氢气在氯气中燃烧： 可见可见:从化合价角度认识的氧化还原反应从化合价角度认识的氧化还原反应比得失氧角度认识的氧化还原反

7、应有更广泛比得失氧角度认识的氧化还原反应有更广泛的应用的应用. 在氧化还原反应中为何会发生元素在氧化还原反应中为何会发生元素 化合价化合价的升降的升降?思考?11Na17Cl17Cl-氯化钠形成示意图氯化钠形成示意图11Na+Na+Cl-问题问题化合价的升降是什么原因引起的？化合价的升降是什么原因引起的？ 阅读课本阅读课本P36-372NaCl2 2Na Cl 失失电子，化合价升高，被氧化电子，化合价升高，被氧化得电子，化合价降低，被还原得电子，化合价降低，被还原NaCl NaCl 的的形成过程形成过程化合价升降的原因化合价升降的原因： Na Cl失去失去e-失去失去e-后后得到得到e-后后N

8、a+ Cl -Cl -Na+ 从电子得失角度分析：从电子得失角度分析：电子的得失电子的得失HCl形成动画示意图形成动画示意图H Cl H Cl化合价升降的原因：化合价升降的原因：共价共价化合物化合物HClHCl 的的形成过程形成过程H2 Cl2 2 H Cl电子对偏离，化合价升高，被氧化电子对偏离，化合价升高，被氧化电子对偏向，化合价降低，被还原电子对偏向，化合价降低，被还原共用电子对的偏移共用电子对的偏移偏向偏向离子化合物离子化合物（如（如氯化钠氯化钠）得失电子得失电子共价化合物共价化合物（如氯化氢）（如氯化氢）共用电子对共用电子对偏移偏移电子转移电子转移结论结论 本质定义：有电子转移（得失

9、或偏移）的化学反应都是本质定义：有电子转移（得失或偏移）的化学反应都是 氧化还原反应。氧化还原反应。3.3.从电子转移的观点认识（从电子转移的观点认识（本质本质） 结论：得氧：得氧化合价升高化合价升高失失电子子氧化反氧化反应 失氧失氧化合价降低化合价降低得得电子子还原反原反应同时进行同时进行小结小结 氧化还原反应氧化还原反应从得氧失氧角度分析从得氧失氧角度分析 一种物质得到氧被氧化，同时另一种物质失去氧一种物质得到氧被氧化，同时另一种物质失去氧被还原的化学反应是氧化还原反应。被还原的化学反应是氧化还原反应。 说明：仅说明：仅局限局限于得氧失氧的反应。于得氧失氧的反应。从电子转移角度分析从电子转

10、移角度分析有电子转移（得失或偏移）的化学反应是氧化还原反应。有电子转移（得失或偏移）的化学反应是氧化还原反应。说明：氧化还原反应的说明：氧化还原反应的本质本质是电子转移是电子转移。从化合价升降角度分析从化合价升降角度分析 有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。说明：说明：元素化合价升降元素化合价升降是氧化还原反应的是氧化还原反应的表观特征表观特征, 可作为氧化还原反应的可作为氧化还原反应的判断依据判断依据。氧化还原反应的氧化还原反应的实质实质: :电子的转移电子的转移( (得失或偏移得失或偏移) )失电子失电子 化合价升高化合价升高 氧化反应氧化反

11、应总数相等总数相等 总数相等总数相等 同时发生同时发生得电子得电子 化合价降低化合价降低 还原反应还原反应实质实质 特征特征化化学学反反应应根据反应物和生成物的根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类别及反应前后物质种类的多少类的多少四大基本反应类型四大基本反应类型根据反应中是否有离根据反应中是否有离子参加子参加离子反应离子反应根据反应中是否有根据反应中是否有电子转移电子转移氧化还原反应氧化还原反应非离子反应非离子反应非氧化还原反应非氧化还原反应化学反应的分类化学反应的分类四四种种基基本本反反应应类类型型与与氧氧化化还还原原反反应应的的关关系系(用用数数学学中中“集集合合”思思想想或或“交交

12、叉叉分分类类法法”表示表示)(2) 2H2 + O2 = 2H2O(3) CaCO3 = CaO + CO2(5) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2(7) NaOH + HCl = NaCl + H2O点燃点燃高温高温(1) CO2 + H2O = H2CO3 (6) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu(4) 2H2O2 = 2H2O + O2MnO2请对以下反应方程式进行分类请对以下反应方程式进行分类: :化合反应化合反应分解反应分解反应置换反应置换反应复分解反应复分解反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原

13、反应非氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应(8)AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3氧化还原反应化合反应分解反应分解反应置换反应复分解反应复分解反应小结:1、化合反应：可能是氧化还原反应，一般说，有单质参加的是氧化还原反应。2、分解反应：可能是氧化还原反应，一般说，有单质生成的是氧化还原反应。3、置换反应：全部是氧化还原反应。4、复分解反应：都是非氧化还原反应。1、集合法：集合法：复复 分分 解解 反反应应置换反应置换反应化合反应化合反应分解反应分解反应氧氧 化化 还还原反应原反应非非 氧氧 化化还还 原原 反反应应2、交叉分类法：交叉分类法：学与问学与问学与问学与问1

14、、有人说置换反应、有单质参与的化合反应和有单、有人说置换反应、有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应全部都属于氧化还原反应。你认为质生成的分解反应全部都属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗？请说明你的理由。这个说法正确吗？请说明你的理由。2、尝试列举具体的化学反应画出化合反应、分解反、尝试列举具体的化学反应画出化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图。应、置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图。C+O2=CO2CO2+NH3+H2O=NH4HCO32KClO3=2KCl+3O2Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2+H2O点燃点燃Fe+CuSO4=Cu+FeSO4化合

15、反应化合反应分解反应分解反应置换反应置换反应氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应判断下列反应是否属于判断下列反应是否属于氧化还原反应氧化还原反应()()1 1NHNH4 4HCOHCO3 3 NHNH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2OO2.CaCl2.CaCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3 = = CaCOCaCO3 3+2NaCl+2NaCl3 3Zn+CuSOZn+CuSO4 4=Cu+ZnSOCu+ZnSO4 44 42FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl2FeCl3 35 52Na+2H2Na+2H2 2O O=2NaOH+H2NaOH+

16、H2 2 属于氧化还原反应的离子方程式的是（属于氧化还原反应的离子方程式的是（ ） ACaCO32H+ Ca2+CO2H2O B2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl CHCO3 + CO2 H2O DZn + CuZn + Cu2+ 2+ = Cu + ZnCu + Zn2+2+BD练习练习:从从化合价升降化合价升降观点认识观点认识氧化还原反应中各物质氧化还原反应中各物质得到电子，化合价降低， 被还原失去电子，化合价升高， 被氧化（氧化剂）（还原剂）CuO + H2 = Cu + H2O2 2001 2所含元素所含元素 化合价升高化合价升高 的的 物质物质 是是 还原剂还原剂 所含元素所含元素

17、化合价降低化合价降低 的的 物质物质 是是 氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物:还原剂被氧化后的产物还原剂被氧化后的产物 H2O为氧化产物为氧化产物 还原产物还原产物:氧化剂被还原后的产物氧化剂被还原后的产物 Cu为还原产物为还原产物 被氧化氧化剂氧化剂还原剂还原剂e-从从化合价升降化合价升降观点认识观点认识氧化还原反应中各物质氧化还原反应中各物质化合价升高， 被氧化化合价降低，被还原Cl2 + H2O = HCl + H Cl O0121 11 1 2氯气是还原剂氯气是还原剂 也是氧化剂也是氧化剂练习1HCl为还原产物为还原产物H Cl O为氧化产物为氧化产物还还原剂（显原剂（显还还原性）原性）化

18、合价化合价升升高高失失去电子去电子被被氧氧化化发生发生氧氧化反应化反应得到得到氧氧化产物化产物（简记为：（简记为： ）氧氧化剂（显化剂（显氧氧化性）化性）化合价化合价降降低低得得到电子到电子被被还还原原发生发生还还原反应原反应得到得到还还原产物。原产物。“还还升升失失氧氧”“氧氧降降得得还还”（简记为：（简记为： ）几个概念间的关系几个概念间的关系:练习：练习： FeFe2 2O O3 3高温下通高温下通COCO气体，写出化学方程式：气体，写出化学方程式： _指出指出_元素化合价降低，元素化合价降低，_（得、失）电子，（得、失）电子， _发生还原反应发生还原反应,_,_是氧化剂，是氧化剂， _

19、是氧化产物。是氧化产物。 _元素化合价升高，元素化合价升高，_（得、失）电子，（得、失）电子， _发生氧化反应，发生氧化反应， _是还原剂，是还原剂， _ _ 是还原产物。是还原产物。 Fe2O3 + 3 CO 2Fe + 3CO2 高温高温FeFe失失FeFe2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3COCO2 2C C得得COCOCOCOFeFe氧化还原反应的表示方法氧化还原反应的表示方法双线桥法双线桥法 这种用箭头表示同一元素的原子或离子在氧化还原反这种用箭头表示同一元素的原子或离子在氧化还原反应前后得失电子的情况的表示方法称应前后得失电子的情况的表示方法称 “ “双线桥法双线桥法”。

20、 方法：方法： a a 找出反应前后化合价发生变化的元素，并标出化合价找出反应前后化合价发生变化的元素，并标出化合价 b b 变价元素用双箭号连接，变价元素用双箭号连接，双箭号双箭号从反应物指向生成物，起止为同一种元从反应物指向生成物，起止为同一种元素，箭号指向产物。素，箭号指向产物。c c 线桥上须注明：线桥上须注明：1.1.得失电子数得失电子数2.2.化合价升降情况化合价升降情况3.3.被氧化，被还原被氧化，被还原 d d 线桥上得失电子数要用线桥上得失电子数要用m mne-表示表示,其中其中:m:表示化合价变化的原子个数表示化合价变化的原子个数 n:一一 个原子得失电子数目个原子得失电子

21、数目化合价升化合价升高高，被，被氧氧化，化，失失去去2e2e- -化合价降化合价降低低，被，被还还原，原，得得2e2e- -0+1+20H2 + CuO Cu + H2O注意：箭号方向并注意：箭号方向并不代表电子转移的不代表电子转移的方向方向 e e 检查检查: :失电子数失电子数= =得到电子数得到电子数练习练习:在反应在反应 2KClO3 =2KCl+3O2 中，化合价中，化合价升高，该元素电子，被；元素化合升高，该元素电子，被；元素化合价降低，被，发生了反应价降低，被，发生了反应OCl失失氧化氧化还原还原还原还原MnO2练习练习:1Fe FeCl2 2CuO Cu3HCl Cl24HCl

22、 H25Fe3+ Fe需加需加 剂剂需加需加 剂剂是是 反应反应是是 反应反应需加需加 剂剂氧化氧化还原还原氧化氧化还原还原还原还原 在反应在反应 MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O中，盐酸（）中，盐酸（）A 全部被氧化全部被氧化B 全部被还原全部被还原C 部分被氧化部分被氧化D 部分被还原部分被还原C练习练习: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-ne-+ne-一般：一般： 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

23、原产物（1 1）根据反应方程式进行判断）根据反应方程式进行判断氧化性和还原性强弱的判断：氧化性和还原性强弱的判断：H2 + CuO Cu + H2O氧化性：氧化性： 还原性：还原性：CuO H2OH2 H2O氧化剂氧化剂还原剂还原剂氧化产物氧化产物还原产物还原产物练习练习:根据下列反应判断氧化性由强到弱的顺序根据下列反应判断氧化性由强到弱的顺序:a X2 + 2Z-=2X- + Z2 b Z2 +2W- = 2Z- + W2c W2 +2Y- = 2W- + Y2X2 Z2 W2 Y2（2 2）根据金属活动性顺序进行判断）根据金属活动性顺序进行判断K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn

24、Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au失电子能力失电子能力逐渐逐渐减弱减弱，还原性还原性逐渐逐渐减弱减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg+ Ag+得电子能力得电子能力逐渐逐渐增强增强，氧化性氧化性逐渐逐渐增强增强（3）根据非金属活动性顺序进行判断）根据非金属活动性顺序进行判断F2 Cl2 O2 Br2 I2 S N2 P C Si H2 得电子能力减弱，氧化性减弱得电子能力减弱，氧化性减弱F- Cl- O2- Br- I- S2- 失电子能力增强，还原性增强失电子能力增强，还原性增强（4 4）根据氧化还原反应进行的

25、难易程度（反）根据氧化还原反应进行的难易程度（反应条件）的不同进行判断应条件）的不同进行判断 同种氧化剂和不同的还原剂反应，易发同种氧化剂和不同的还原剂反应，易发生反应的还原剂的还原性强；同种还原剂和生反应的还原剂的还原性强；同种还原剂和不同的氧化剂反应，易发生反应的氧化剂的不同的氧化剂反应，易发生反应的氧化剂的氧化性强。氧化性强。例如：例如：2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O前者比后者容易，可判断氧化性：前者比后者容易，可判断氧化性：KMnOKMnO4 4 MnO MnO2

26、 2 价态律价态律元素处于最高价，只有氧化性；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，但主要呈间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质现一种性质。练习练习: H+ , Cu , Mg2+ ,S2- , Zn ,O2 ,SO2 在化学反应在化学反应中能失去电子的有中能失去电子的有 ,表现表现 性性;能获得电子的有能获得电子的有 ,表现表现 性性;在不同反应中在不同反应中,既能失电子有能得电子的有既能失电子有能得电子的有 ,表现出表现出 . H+ Mg2+ O2 SO2 Cu S2- Zn SO2

27、SO2还原还原氧化氧化还原性和氧化性还原性和氧化性常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂和还原剂常见的氧化剂常见的氧化剂a. 某些非金属单质，如：某些非金属单质，如：O2、Cl2、Br2等。等。b. 变价元素中处于变价元素中处于高价态高价态的化合物，如：的化合物，如：KClO3、KMnO4、FeCl3, H2SO4、浓浓HNO3等等c. 电离出电离出 H+ 或不活泼金属阳离子或不活泼金属阳离子(如如Ag+、Cu2+)的化合物。的化合物。常见的还原剂常见的还原剂a某些金属单质或非金属单质，如：某些金属单质或非金属单质，如：Mg、Al、Zn、Fe、Si、H、C等。等。b变价元素处于变价元素处于低价态低价

28、态的化合物，如：的化合物，如：HCl、H2S、NH3、CO、FeCl2等。等。c能电离出某些阴离子能电离出某些阴离子(如如S2-)的化合物。的化合物。氧化还原反应氧化还原反应分解反应分解反应化合反应化合反应置换反应置换反应复复分分解解反反应应基本反应和氧化还原的关系基本反应和氧化还原的关系:CuO + H2=Cu + H2O+2 0 0 +1失去失去2e-,化合价升高化合价升高,被氧化被氧化得到得到 2e-,化合价降低化合价降低,被还原被还原 氧化剂氧化剂 还原剂还原剂氧化产物氧化产物: 还原剂失电子还原剂失电子( 被氧化被氧化 ) 后的生成物后的生成物还原产物还原产物: 氧化剂得电子氧化剂得

29、电子 ( 被还原被还原 )后的生成物后的生成物还原产物还原产物 氧化产物氧化产物氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂氧化剂氧化剂: 定义定义: 得到电子得到电子(或电子对偏向或电子对偏向)的物质的物质 表现表现: 所含元素化合价降低所含元素化合价降低,被还原被还原 具有具有氧化性氧化性还原剂还原剂: 定义定义: 失去电子失去电子(或电子对偏离或电子对偏离)的物质的物质 表现表现: 所含元素化合价升高所含元素化合价升高,被氧化被氧化 具有具有还原性还原性 氧化产物氧化产物:还原剂被氧化后的产物还原剂被氧化后的产物还原产物还原产物:氧化剂被还原后的产物氧化剂被还原后的产物氧化还原反应氧化还原反应 :一种物质被氧化一种物质被氧化,同时一种被还原的反应同时一种被还原的反应 2 定义定义: 凡有电子转移凡有电子转移(得失或偏移得失或偏移)的反应叫氧化还原反应的反应叫氧化还原反应.1 特征特征:反应反应 前后元素化合价发生变化前后元素化合价发生变化3 实质实质: 电子的转移电子的转移氧化反应氧化反应: 失电子的的反应失电子的的反应( 特征特征:元素化合价升高元素化合价升高 )还原反应还原反应: 得到电子的反应得到电子的反应( 特征特征:元素化合价降低元素化合价降低 )小结小结