高一化學(xué)必修1第二章第三節(jié)氧化還原反應(yīng).ppt

第三節(jié) 氧化還原反應(yīng),化合反應(yīng),氧化還原反應(yīng),1、基本反應(yīng)類型,化合反應(yīng) 分解反應(yīng) 置換反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng),一、化學(xué)反應(yīng)的類型,A+B=AB AB=A+B A+BC=AC+B AB+CD=AD+CB,2、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),討論,Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2的反應(yīng)屬于 哪種基本反應(yīng)類 型？ CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 是氧化還原反應(yīng)嗎？從初中氧化還原反應(yīng)的概念判斷。,討論結(jié)果,同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)用不同的分類方法去分析，結(jié)果也不相同。四種基本反映類型并不能包括所有的反應(yīng)。 初中所學(xué)的氧化還原反應(yīng)比較片面，不能真實(shí)地反映氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。,對(duì)于這一反應(yīng)，誰(shuí)得到氧，誰(shuí)失去氧，得到氧與失去氧的數(shù)目關(guān)系怎樣。,哪種元素化合價(jià)升高？哪種元素化合價(jià)降低？升高的化合價(jià)降低的化合價(jià)關(guān)系怎樣？,二、氧化還原反應(yīng),1、什么叫氧化還原反應(yīng)？,2、特征：,反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化（也是判斷依據(jù)）,一種物質(zhì)被氧化，同時(shí)另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)。即凡是有元素的化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)。,氧化反應(yīng)：物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)。 還原反應(yīng)：物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)。,練習(xí)：分析下列反應(yīng)中各元素化合價(jià)在反應(yīng)前后有無(wú)變化,如何變化。并判斷是否是氧化還原反應(yīng)。,Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,+2,0,+2,0,+6,-2,+6,-2,0,0,+2,+1,-1,-1,NaOH + HCl = NaCl + H2O,-1,-1,+1,+1,+1,+1,+1,-2,-2,是,是,不是,怎樣表示？,2CuO + C = 2Cu + CO2,化合價(jià)降低，被還原,+2,0,0,+4,高溫,化合價(jià)升高，被氧化,用于表示反應(yīng)中元素化合價(jià)變化情況的雙箭頭,雙線橋,書寫步驟：,1.標(biāo)出變化了的元素化合價(jià);,2.箭頭總是從反應(yīng)物指向生成物;,4.升價(jià)在上,降價(jià)在下。,3.箭頭指向同種元素;,氧化還原反應(yīng)的表示方法：,從反應(yīng)上分： C發(fā)生氧化反應(yīng)； CuO發(fā)生還原反應(yīng),從反應(yīng)物上分： C是還原劑； CuO是氧化劑,會(huì)判斷： 氧化反應(yīng)，還原反應(yīng)； 氧化劑，還原劑； 氧化產(chǎn)物，還原產(chǎn)物,從生成物上分： Cu是還原產(chǎn)物； CO2是氧化產(chǎn)物,練習(xí) 用化合價(jià)升降的觀點(diǎn)去判斷下面的反 應(yīng),哪些是氧化還原反應(yīng)?若是，標(biāo)出化合價(jià)變化、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。找出氧化劑、還原劑；氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。,MnO24HCl濃 MnCl2Cl22H2O 2KClO3 2KCl3O2 H2+ Cl2 2HCl NaCl固+H2SO4濃=NaHSO4HCl,關(guān)鍵:1)正確判斷各反應(yīng)物、生成物各元素的化合價(jià)及其變化; 2)凡是有化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 3）用雙線橋表示氧化還原反應(yīng)的各種關(guān)系,判斷方法為：（記住四句話） 高失氧，低得還，若說(shuō)”劑” ，兩相反 ； 還原劑本身被氧化，氧化劑本身被還原。 還原劑被氧化后的生成物是氧化產(chǎn)物（即化合價(jià)升高后的產(chǎn)物）； 氧化劑被還原后的生成物是還原產(chǎn)物（即化合價(jià)降低后的產(chǎn)物）。,2Na + Cl2 = 2NaCl,金屬鈉能和氯氣反應(yīng):,0,-1,+1,失去電子,化合價(jià)升高， 被氧化,得到電子,化合價(jià)降低,被還原,為什么在氧化還原反應(yīng)中元素的化合價(jià)會(huì)發(fā)生變化?,發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移！,0,氫氣能和氯氣反應(yīng):,H2 + Cl2 = 2HCl,0,0,-1,+1,電子對(duì)偏離,化合價(jià)升高,被氧化,電子對(duì)偏向,化合價(jià)降低,被還原,發(fā)生了電子對(duì)的偏移！,失去電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)； 得到電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)； 凡是有電子轉(zhuǎn)移（包括得失和電子對(duì)的偏移）的反應(yīng)就叫氧化還原反應(yīng)。,3、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)-從電子得失觀點(diǎn)分析,4.電子轉(zhuǎn)移及氧化還原關(guān)系的表示方法 -單線橋和雙線橋,用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果和氧化還原反應(yīng)的各種關(guān)系,重點(diǎn)：（1）雙箭號(hào)（從反應(yīng)物指向生成物） （2）箭號(hào)起、止所指為同一種元素 （3）標(biāo)出得與失電子及總數(shù)（氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)）,用雙線橋應(yīng)注意的事項(xiàng)：,正確判斷各反應(yīng)物、生成物各元素的化合價(jià)及其變化,兩個(gè)線橋一個(gè)在上、一個(gè)在下，線橋的方向是從反應(yīng)物一方指向生成物一方，首尾都必須對(duì)應(yīng)與發(fā)生化合價(jià)發(fā)生變化的同種元素。,電子符號(hào)用“e-”來(lái)表示,得失電子總數(shù)表示：原子個(gè)數(shù) 每個(gè)原子得失電子數(shù) 注意：反應(yīng)中失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù),4. 氧化還原反應(yīng)的表示： （氧化還原反應(yīng)、 化合價(jià)升降、電子轉(zhuǎn)移和總數(shù)）,練習(xí)1 用雙線橋表示下列氧化還原反應(yīng)的化合價(jià)升降及電子轉(zhuǎn)移情況。, Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S 2KClO3 2KCl3O2 3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 MnO24HCl濃 MnCl2Cl22H2O,用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況,表示氧化劑和還原劑之間元素的電子轉(zhuǎn)移情況時(shí)，將氧化劑中降價(jià)元素與還原劑中升價(jià)元素用直線連接起來(lái)，箭頭從還原劑指向氧化劑，線上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，稱為“單線橋法”,重點(diǎn)：（1）單箭號(hào)（在反應(yīng)物之間） （2）箭號(hào)起點(diǎn)為失電子元素，終點(diǎn)為得電子元素(從還原劑指向氧化劑) （3）只標(biāo)轉(zhuǎn)移電子總數(shù)，不標(biāo)得與失。,練習(xí)2 用單線橋表示下列氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況。, MnO24HCl濃 MnCl2Cl22H2O Cu + 2H2SO4(濃) = CuSO4 + SO2 +2H2O SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S 3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2 + CO2,練習(xí)4： HNCO（異氰酸，其結(jié)構(gòu)為 HNCO）能和NO2反應(yīng)生成N2、CO2和H2O。 寫出HNCO與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式，分別指明化合物中哪種元素被氧化？哪種元素被還原？ 標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。,練習(xí)6.分別用雙線橋和單線橋法標(biāo)出氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,1.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2.2Al+3H2SO4=Al2（SO4)3+3H2 3.2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 4. KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O 5.3BrF35H2OHBrO3Br29HFO2 6.4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,三、氧化還原反應(yīng)與基本反應(yīng)類型的關(guān)系及一般規(guī)律,1化合反應(yīng)：有單質(zhì)參加的是氧化還原反應(yīng)。 2分解反應(yīng)：有單質(zhì)生成的是氧化還原反應(yīng)。 3置換反應(yīng)：全部是氧化還原反應(yīng)。 4復(fù)分解反應(yīng)：都是非氧化還原反應(yīng)。,四、氧化劑和還原劑,氧化劑: 得到電子（元素化合價(jià)降低）的物質(zhì), 被還原。,1. 定義,還原劑: 失去電子（元素化合價(jià)升高）的物質(zhì)，被氧化。,記憶方法： 高失氧，低得還， 若說(shuō)“劑”，兩相反。,氧化性: 物質(zhì)得到電子的能力。,還原性: 物質(zhì)失去電子的能力。,運(yùn)用氧化還原反應(yīng)進(jìn)行判斷： 氧化劑、氧化產(chǎn)物具有氧化性 還原劑、還原產(chǎn)物具有還原性,判斷物質(zhì)具有氧化性、還原性的方法：,運(yùn)用所含元素的化合價(jià)進(jìn)行判斷： 高價(jià)氧化、低價(jià)還，中間價(jià)態(tài)兩邊轉(zhuǎn),練習(xí)：（08上海卷）下列物質(zhì)中，只有氧化性、只有還原性，既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是（ ） AF2、K、HCl BCl2、Al、H2 CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O,氧化性、還原性有強(qiáng)弱之分： 氧化性越強(qiáng)，說(shuō)明該物質(zhì)越易得到電子。 還原性越強(qiáng)，說(shuō)明該物質(zhì)越易失去電子。 一般地氧化性強(qiáng)的易于與還原性強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 比如，氯化鐵溶液可以與硫化氫反應(yīng)。你能否寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。,2. 常見(jiàn)的氧化劑和還原劑,氧化劑: 某些非金屬單質(zhì)：O2、Cl2、S、F2等 某些含氧酸：濃硫酸、HNO3、HClO 含高價(jià)金屬的鹽：KMnO4、 FeCl3等,還原劑: 活潑金屬單質(zhì)：Al、Zn、Fe等 某些非金屬單質(zhì)：C、H2等 含低價(jià)元素的化合物：CO、H2S、Fe2+等,五、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,1、強(qiáng)制弱規(guī)律（強(qiáng)弱律）-判斷氧化性和還原性強(qiáng)弱 利用氧化還原反應(yīng)進(jìn)行判斷 一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)： 氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑還原產(chǎn)物,例題：P52 2-2 2-3 P53 7,判斷的方法：若判斷氧化性強(qiáng)弱，找出氧化劑和氧化產(chǎn)物。然后根據(jù)反應(yīng)物的比生成物的氧化性強(qiáng)。,1、強(qiáng)制弱規(guī)律（強(qiáng)弱律）-判斷氧化性和還原性強(qiáng)弱 利用金屬活動(dòng)順序表判斷 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn （H）Cu Hg Ag Pt Au,金屬單質(zhì)的還原性越來(lái)越弱,結(jié)論： 金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的氧化性越弱，反之，亦然。 非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單陰離子的還原性越弱，反之，亦然。,簡(jiǎn)單金屬陽(yáng)離子的氧化性越來(lái)越強(qiáng),2、得失電子守恒 氧化還原反應(yīng)中還原劑失去的電子總數(shù)一定和氧化劑得到的電子總數(shù)相等。一般應(yīng)用與有關(guān)計(jì)算。,3、轉(zhuǎn)化律-只適用于一種元素發(fā)生化合價(jià)改變的反應(yīng) 同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生反應(yīng)，元素的化合價(jià)只靠近而不交叉-也就是還原劑不可能將氧化劑還原成與還原劑的價(jià)態(tài)一致，同樣，氧化劑也不可能將還原劑氧化成與氧化劑的價(jià)態(tài)一致。 同種元素相鄰價(jià)態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。,練習(xí)：用雙線橋標(biāo)出下列氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。 KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O H2S + H2SO4 = S + SO2 + 2H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,練習(xí)1、在2FeS+6H2SO4（濃）Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O的反應(yīng)中： （1）氧化劑是 ，（2）還原劑是 。 （3）氧化產(chǎn)物是_， （4）還原產(chǎn)物是_， （5）被氧化的元素是_， ( 6）被還原的元素是_， （7）氧化過(guò)程是_， (8) 還原過(guò)程是_。,（1）氧化劑是H2SO4。（2）還原劑是FeS。 （3）氧化產(chǎn)物是Fe2(SO4)3和S。 （4）還原產(chǎn)物是SO2。 （5）被氧化的元素是Fe元素和S元素 （6）被還原的元素是H2SO4中的S元素。 （7）氧化過(guò)程是FeS Fe2(SO4)3+S。 （8）還原過(guò)程是H2SO4SO2。,2FeS+6H2SO4（濃）=Fe2(SO4)3+3SO2 +2S+6H2O,練習(xí)2：下列說(shuō)法正確的是（