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高一化学氧化还原反应讲课用


凡是有得氧 一、氧化还原反应的概念: 失氧的反应 叫氧化还原 反应。

1、从得氧失氧角度分析:
得氧,被氧化,氧化反应

CuO + CO == Cu + CO2
失氧,被还原,还原反应

加热

同时 发生

2、从元素化合价变化角度分析:

合价升高得氧,被氧化,氧化反应 被氧化 发生氧化反应
+2

+2

高温

0

+4

CuO + CO == Cu + CO2

凡是有元素 化合价升降 的反应叫氧 化还原反应

化合价降低 被还原 发生 还原反应

有元素化合价升降 的化学反应—— 氧化还原反应

凡是有得氧失 氧的反应 叫氧化还原反 应。

? 氧化还原反应
凡是有元素化合 价升降的反应叫 氧化还原反应

分析下列反应中各元素化合价在反 应前后有无变化,如何变化。 并判断是否是氧化还原反应。
0 +2 +6 -2 +2 +6 -2 0

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
0

是 是 不是

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
+1 -2 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -2

+1 -1

+2 -1

0

NaOH + HCl = NaCl + H2O

牢记各常用元素化合价!
一价氢氟钾钠银,二价氧钙钡镁锌; +1钾钠氢与银; +2钙镁钡与锌;

+3金属元素铝; 三铝四硅五价磷; +2、+3铁元素。
O:-2、-1 二三铁,二四碳; Cl:-1、+1、+5、+7
N:-3、+2、+4、+5 单质零价永不变 Mn:+2、+4、+6、+7

(+)

二四六硫三五氮,一五七氯最常见 S:-2、+4、+6

单质化合价为0!

标出下列物质中各元素的化合价
+5 +4 +5 +1 +7 +6 0

P2O5 SO2 KClO3 KMnO4 H2SO4 Cl2
+4 +5 +2 +1 -2 +1 +4 -2 +6

MnO2 HNO3 ZnO NaOH WO3

CaCO3

判断以下反应是否氧化还原反应: -1 -2 0 (1)2H2O2 === 2H2O + O2 (有变价,是)

(2)2KMnO4 == K2MnO4 + MnO2 + O2
(有变价,是)

+7 -2

+6

+4

0

属于氧化还原反应的离子方程式的是(BD ) A.CaCO3+2H+ = Ca2++CO2↑+H2O B.2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl? C.HCO3?+H+ = CO2?+H2O D.2Na+2H2O = 2Na++2OH?+H2↑

为什么在氧化还原反应中元素的 化合价会发生变化?

为什么在氧化还原反应中元素的 化合价会发生变化? 发生了电子 电子转移是指电子 的得失和电子对的 偏移!
转移!

凡是有电子得失或电子对偏移的反应 就叫氧化还原反应。

3、从电子得失观点看 失去电子的反应叫氧化反应; 得到电子的反应叫还原反应;

氧化还原反应发生的本质是: 电子得失或电子对偏移 氧化还原反应发生的特征是: 化合价的升降 氧化还原反应发生的原则是

电子得失总数相等
化合价升降相等

失电子总数 =化合价升高总数 ==得电子总数 ==化合价降低总数。

某元素失去电子

(或电子对偏离)
某元素得到电子

化合价升高

氧化反应

(或电子对偏向)
(本质)

化合价降低
(特征)

还原反应

得氧失氧观点 氧化反应 得到氧的反应 还原反应 失去氧的反应 氧化还原 有氧得失的反 反应 应 氧化还原 得氧失氧同时 的关系 发生

化合价升降观点

电子转移观点

化合价升高的反应 失去电子的反应 化合价降低的反应 得到电子的反应 有化合价升降的反 有电子转移的反 应 应 化合价升降同时发 得失电子同时发 生(且升降总数相 生(且得失电子 等) 总数相等)

? 失电子,化合价升高,还原剂,被氧化; ? 得电子,化合价降低,氧化剂,被还原

失升还氧 得降氧还

化学反应有哪几种分类方法? 它们之间有何关系?

基本反应和氧化还原的关系:

化合反应

分解反应 复 分 解 反 应

氧化还原反应
置换反应

二、氧化还原的表示方法

氧化还原反应的表示方法:
用于表示反应中元素化合 价变化情况的双箭头—— 双线桥
化合价升高,被氧化 +2

2CuO + C == 2Cu + CO2
化合价降低,被还原

0 高温

0

+4

书写步骤:1.标出变化了的元素化合价;
2.箭头总是从反应物指向生成物; 3.箭头指向同种元素; 4.升价在上,降价在下。

书写步骤:1.标出变化了的元素化合价;
2.箭头总是从反应物指向生成物; 3.箭头指向同种元素; 4.升价在上,降价在下。

书写步骤:1.标出变化了的元素化合价;
2.箭头总是从反应物指向生成物; 3.箭头指向同种元素; 4.升价在上,降价在下。

双线桥法
失去2e- 化合价升高,被氧化,
H2 + CuO
0 +2



Cu + H2O

0

+1

得2e-

化合价降低,被还原,

用e-

表示电子,注明电子得失数

查得失电子数是否相等

用双线桥标出以下反应的化合价变化情况: 失去2e-化合价升高,被氧化
0

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 得2e-化合价降低,被还原

+2

+2

0

氧化还原反应的表示方法:
用箭头表示不同原子的电子转移情况——“单线桥”。 2e-

MnO2 + 4HCl(浓)==MnCl2+Cl2 +2H2O
更好地体现了氧化剂和还原剂在反应中的电子 转移的关系。

三、氧化剂和还原剂

氧化剂:所含元素的化合价降低的反应物
具有氧化性
氧化性: 得电子的性质( 氧化剂的性质 )

使对方化合价升高 被对方还原

还原剂:

所含元素的化合价升高的反应物
具有还原性
还原性:失电子的性质( 还原剂的性质 )

使对方化合价降低 被对方氧化

常见的氧化剂和还原剂
氧 化 剂 活泼的非金属单质:氧气等 高价态的含氧酸:硝酸,浓硫酸等 含高价态元素的盐:高锰酸钾,氯化铁等 KMnO4 FeCl3 活泼的金属单质:铁,钠,锌 还 原 剂 非金属单质:氢气,炭 低价态的氧化物和盐:CO, 亚硫酸钠(Na2SO3),

元素的化合价与物质的氧化性、还 原性有何关系?
物质中的元素为最高价时:
一般做氧化剂,显氧化性

物质中的元素为最低价时:
一般做还原剂,显还原性 物质中的 元素为中间价态的时候: 既可以做氧化剂又可以做还原剂;

氧化产物 还原产物
? 还原产物:氧化剂中化合价降低的元素反 应后所在的生成物是还原产物 ? 氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原, 其生成物叫还原产物。 ? 氧化产物:还原剂中化合价升高的元素反 应后所在的生成物是氧化产物 ? 还原剂具有还原性,反应中本身被氧化, 生成物是氧化产物。

2、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的关系:

交流
0
还原剂

研讨
+2 -1

0

1、Cu+Cl2
0
+1





氧化剂

CuCl2
+2

2、Zn+H2SO4
还原剂 氧化剂

ZnSO4+H2
CaCl2 +H20 + CO2

0

3、CaCO3+2HCl

Cl2+H2O
还原剂 (氧化剂)
0 +5 氧化剂

0

HCl+HClO
+3

-1

+1

还原剂

Fe+4HNO3(稀)

Fe(NO3)3+2H2O+NO

+2

BaCl2+H2SO4

BaSO4 + 2HCl

2H2O2

-1

催化剂

-2

0

2H2O + O2

还原剂 (氧化剂)

+3
氧化剂

Fe2O3 + 3CO
还原剂

+2

高 温

0

2Fe + 3CO2

+4

? 例、需要加入氧化剂才能实现的变化是 (C )

A.MnO2→MnSO4 C.KI→KIO3

B.AlO2-→Al(OH)3 D.HNO3→NO

练习:
1 2 3 4 5 Fe CuO HCl HCl Fe3+ FeCl2 Cu Cl2 H2 Fe 需加 需加 是 是 需加
氧化

还原 氧化 还原 还原

剂 剂 反应 反应 剂

练习:
在反应 16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2O 中,盐酸 ( ) A 全部被氧化 B 全部被还原 C 部分被氧化 C D 部分被还原

氧化性和还原性强弱比较
1.根据方程式判断

氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物

还原剂

氧化剂

还原产物 氧化产物

H2 + CuO 氧化性:

Cu + H2O CuO > H2O H2 > H2O

还原性:

2.根据反应条件判断 当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化 产物价态相同,可根据反应条件的难易来进行判 断。越易反应,则氧化剂的氧化性越强。如: 4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑ 16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

则氧化性:KMnO4>MnO2 判断还原剂还原性的原理类似。

练习:
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- + W2 c W2 +2Y- == 2W- + Y2
X2 Z2 W2 Y2

3.根据金属活动性顺序进行判断

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱

K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg+ Ag+
得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强

4.由氧化产物的价态高低来判断 当同一还原剂在相似的条件下作用于不同 的氧化剂时,可由氧化产物元素价态的高 低来判断氧化剂氧化性的强弱。即:在相 同条件下,使还原剂价态升得越高,则氧 化剂的氧化性越强。
如: 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S= FeS 则氧化性:Cl2>S 判断还原剂还原性的原理类似。

练习:
H+ , Cu , Mg2+ ,S2- , Zn ,O2 ,SO2 在化学反应 还原 Cu S2- Zn SO2 中能失去电子的有 ,表现 性 氧化 + Mg2+ O SO ;能获得电子的有 H 性; 2 2 ,表现 在不同反应中,既能失电子有能得电子的有 SO , 2 表现出 .
还原性和氧化性


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