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第一单元第二讲氧化还原反应及其应用


第一单元
第二讲 【课标要求】

基本概念

基本理论

氧化还原反应及其应用

1. 根据实验事实粒径氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说 明生产、生活中常见的氧化还原反应。(必修1) 2. 举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 (必修2)

3. 描述金属腐蚀的

化学原理;知道金属防护的常用方法,认识防 止金属腐蚀的重要意义。 (必修2)

一. 氧化还原反应基本概念
氧化反应是 失去电子(化合价升高) 的反应;还原反 应则与其相反。 氧化 性就是氧化剂的性质,氧化剂是帮助其 氧化 氧化 它物质发生 反应的物质,帮助其它物质发生 反应 失去电子(化合价升高) 其实就是要帮助其它物质 , 那么 得到电子(化合价降低) 氧化剂本身就应该 ;还原剂则 刚好与其相反。
失去ne-,化合价升高,被氧化,发生氧化反应

氧化剂 + 还原剂
(有氧化性) (有还原性)

还原产物 + 氧化产物
(有还原性) (有氧化性)

得到ne-,化合价降低,被还原,发生还原反应

氧化性比较:氧化剂 > 氧化产物 还原性比较:还原剂 > 还原产物

二. 氧化还原反应的实际应用
1. 燃烧与灭火 燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应 (1)燃烧的条件: 可燃物、氧化剂(助燃剂)、达到着火点的温度; 只要消除燃烧的三个条件中的一个,就可以达到灭火的目的。 (2) 常见的易燃、易爆物质: ① C、S、Na、Mg等单质;
点燃 点燃

C + O2 ==== CO2;
2Na + O2 ==== Na2O2;
点燃

S + O2 ==== SO2;
2Mg + O2 ==== 2MgO。
点燃

②H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等气体; 2H2 + O2 ==== 2H2O;
点燃 点燃

2CO + O2 ==== 2CO2;

点燃

CH4 + 2O2 ==== CO2 + 2H2O; C2H4 + 3O2 ==== 2CO2 + 2H2O;
点燃 点燃

2C2H2 + 5O2 ==== 4CO2 + 2H2O。 ③大部分的有机物:如C2H5OH、C6H6 ··· · ··
点燃

C2H5OH + 3O2 ==== 2CO2 + 3H2O;
点燃

2C6H6 + 15O2 ==== 12CO2 + 6H2O。

爆炸是急剧产生大量气体的剧烈燃烧。

2. 原电池 (1)原电池反应的本质: 原电池反应的实质是氧化还原反应。氧化反应和还原反 应分别在两个电极上同时进行,使两极间产生电势差,若形 成闭合电路,就有电流通过,这样化学能就转化成电能。两 个电极上得失的电子数目始终相等,即电量守恒。 (2) 原电池装置:

装 置 组成条件

原 电 池
①两种活动性不同的金属材料作电极
②合适的电解质溶液③形成闭合回路 负极:电子流出,由活动性较强的金属构成 Zn

装置 图
eA

Cu

电极名称 正极:电子流入,由活动性较弱的金属构成 电极反应 正极:得到电子,发生还原反应
负极:失去电子,发生氧化反应

能量转化

化学能

电能

H2SO4

eA

【练习】写出如图原电池的电极反应方程式
Cu

Zn

氧化 反应, Zn - 2e- === Zn2+ 电极反应式: 还原 Cu
负极: Zn ,发生 正极: ,发生 反应,



H2SO4

2H+ + 2e- === H2↑ 电极反应式: Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑




总反应方程式:

原电池有关知识的记忆、思考和处理: ①负极:电子流出;发生氧化反应。 ②正极:电子流入;发生还原反应。 ③在原电池的电解质溶液中由于电性的作用,阳离子移向正 极,原因是:正极是电子流入的电极,带负电;阴离子移向 负极,原因是:负极是电子流出的电极, 带正电。

(3) 金属的电化学腐蚀与防护: 不纯的金属与电解质溶液接触,会发生原电池反应,作为负 极的金属失去电子,被氧化而腐蚀,这种腐蚀叫做电化学腐蚀 (简称电化腐蚀)。最常见的电化学腐蚀是钢铁的腐蚀,根据 钢铁 表面的水膜的酸碱性,可发生两种电化腐蚀:析氢腐蚀和 吸氧腐蚀。 负极( Fe ):Fe - 2e- === Fe2+ 析氢腐蚀 正极(C)2H+ + 2e- === H2↑

(析氢腐蚀发生在酸性较强的条件下)
吸氧腐蚀

负极( Fe ):Fe - 2e- === Fe2+

正极(C) 2H2O + O2 + 4e- === 4OH(吸氧腐蚀发生在弱酸性、碱性或中性的条件下)

根据金属发生电化腐蚀的特点,金属的防护主要从两方面考虑: ①防止金属与水膜接触(方法:在金属表面外加保护层); ②使被保护金属(作正极)与更活泼的金属(作负极)形成原电池。


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