001氧化還原反應(yīng)學(xué)案

1、氧化還原反應(yīng)目標(biāo)定位】考綱導(dǎo)引考點(diǎn)梳理1. 了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2. 了解常見的氧化還原反應(yīng)。1. 氧化還原反應(yīng)。2. 電子轉(zhuǎn)移的表示方法。3. 常見的氧化劑和還原劑。要點(diǎn)精解】一、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及特征1. 氧化還原反應(yīng)的定義 在反應(yīng)過程中有元素化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物所含元素化合價(jià) 的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)； 反應(yīng)物所 含元素化合價(jià) 的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一于一個(gè)氧化還原反應(yīng)之中。2. 氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 元素化合價(jià)的變化是電子轉(zhuǎn)移的外觀表現(xiàn)，電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。3. 氧化還原反應(yīng)的特征（判斷依據(jù)） 反應(yīng)前

2、后某些元素的化合價(jià)發(fā)生了變化。例 1. 氯化碘（ ICl ）的性質(zhì)類似鹵素，有很強(qiáng)的化學(xué)活動(dòng)性。ICl 跟 Zn、 H2O的反應(yīng)如下： 2ICl+2Zn=ZnCl 2+ZnI 2ICl+H 2O=HCl+HIO下列敘述中正確的是（）A反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)B 反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)C二者都是氧化還原反應(yīng)D 在反應(yīng)中， Zn 發(fā)生的是氧化反應(yīng)二、氧化劑和還原劑1. 氧化劑和還原劑的相關(guān)概念氧化劑 : 電子（ 所含某元素化合價(jià) ）的反應(yīng)物；還原劑： 電子（所含某元素化合價(jià) _）的反應(yīng)物。氧化反應(yīng)：失去電子（或元素化合價(jià)升高）的反應(yīng)；還原反應(yīng)：得到電子（或元素化合價(jià)降低）的反應(yīng)。 氧化性：物質(zhì)得到電子的

3、能力或性質(zhì)；還原性：物質(zhì)失去電子的能力或性質(zhì)。氧化產(chǎn)物：氧化產(chǎn)物是發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)的生成物；還原產(chǎn)物：還原產(chǎn)物是發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)的生成 物。說明：氧化劑和還原劑均是指反應(yīng)物，是一種化學(xué)物質(zhì)，而不是指某一種元素；氧化劑具有氧化性， 氧化劑本身被還原，即發(fā)生還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物；還原劑具有還原性，還原劑本身被氧化，即發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氧化產(chǎn)物（圖示如下）例 2在 3Cu + 8HNO（3 ?。? 3Cu（NO3） 2 + 2NO+ 4H2O的反應(yīng)中，還原劑是 ，氧化劑是還原產(chǎn)物是 ，氧化產(chǎn)物是 ，4molHNO3參加反應(yīng)，其中被還原的是2. 常見的氧化劑和還原劑1）重要的氧化劑：活潑非金

4、屬單質(zhì)： F2 、 Cl 2、 Br2 、I2 、 O2、O3 高價(jià)氧化物： MnO2、 PbO2、 Bi 2O5、 CO2（高溫） 高價(jià)態(tài)酸： HNO3、 HClO3、 HClO4、濃 H2SO4 高價(jià)態(tài)鹽： KNO3（H+）、 KMnO4（酸性、中性、堿性） 、 KClO3、FeCl3、 K2Cr2O7（酸性、中性、 過氧化物： H2O2、Na2O2、 CaO2、 BaO2、 K 2O2mol。堿性） 其它： HClO、 NaClO、漂白粉、 NO2、 KO2 弱氧化劑：能電離出 H+的物質(zhì)、銀氨溶液、新制的 Cu（OH）2（2）重要的還原劑：變價(jià)元素中元素低價(jià)態(tài)氧化物： SO2、 CO

5、變價(jià)元素中元素低價(jià)態(tài)的酸、陰離子 :H2S、 變價(jià)元素中元素低價(jià)態(tài)時(shí)的鹽、堿 :Na2SO3、 其它： S、 Sn2+、 NH33. 氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)與四種基本類型反應(yīng)之間的關(guān)系 化合反應(yīng)：有單質(zhì)參加的是氧化還原反應(yīng)。 分解反應(yīng)：有單質(zhì)生成的是氧化還原反應(yīng)。 置換反應(yīng)：全部是氧化還原反應(yīng)。 復(fù)分解反應(yīng)：都是非氧化還原反應(yīng)。（ 如圖 ）S 2、 HS、HBr、Br、HI、I 、濃 HCl、 Cl -、Na2S、FeSO4、 Na2S2O3、Fe(OH)2H2SO3 、HSO3-金屬單質(zhì)： IA 、IIA 、金屬活動(dòng)性順序表靠前的金屬 非金屬單質(zhì)： H2、 C、 Si3. 氧化還原反應(yīng)的

6、基本類型：（1）自身氧化還原反應(yīng)：同一種物質(zhì)的分子內(nèi)，同種元素 （ 不同價(jià)態(tài) ） 或不同種元素的原子 （ 離子 ） 之間發(fā)生 電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)。說明：自身氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑必須是同一種物質(zhì)。（2）歧化反應(yīng)： 同一種物質(zhì)分子內(nèi)同一種元素同一價(jià)態(tài)的原子 （ 或離子 ） 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)。 如： C1 2+2NaOH=2NaCl+NaCl0+H203N0 2+H20=2HN03+NO 說明：歧化反應(yīng)是自身氧化還原反應(yīng)的特例；歧化反應(yīng)的特點(diǎn)：某元素的中間價(jià)態(tài)在適宜條件下同時(shí) 向較高和較低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化。（3）歸中反應(yīng)：同種元素由不同價(jià)態(tài) （ 高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài) ） 轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g價(jià)態(tài)的氧化

7、還原反應(yīng)。如：6HCl+KCl03KCl+3C12 +3H20 2FeCl 3+Fe 3FeCl 2 2H 2S+S02=3S+2H20（4）部分氧化還原反應(yīng)：不同物質(zhì)之間，部分被氧化或部分被還原的氧化還原反應(yīng)。Mn02+4HCl（ 濃 ）=MnCl2+2H20+C124. 電子轉(zhuǎn)移的表示方法（ 1）單線橋法。從被氧化（失電子，化合價(jià)升高）的元素指向被還原（得電子，化合價(jià)降低）的元素， 標(biāo)明電子數(shù)目，不需注明得失。例：MnO2 + 4HCl （濃）MnCl2+Cl 2+2H2O（2）雙線橋法。得失電子分開注明，從反應(yīng)物指向生成物（同種元素）注明得失及電子數(shù)。例：MnO2+4HCl（濃）MnCl

8、2+Cl 2+2H2O三、氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律1. 性質(zhì)強(qiáng)弱的規(guī)律+ne在“氧化劑還原劑 還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物”中，ne氧化性強(qiáng)弱順序是：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性強(qiáng)弱順序是：還原劑還原產(chǎn)物。例 3. 根據(jù)反應(yīng)式： （1）2Fe 3+2I -=2Fe2+I 2，（2）Br 2+2Fe2+=2Br -+2Fe3+，可判斷出離子的還原性從強(qiáng)到弱的順序 是 （） 。- 2+ - - 2+ - - - 2+ 2+ - - ABr-、Fe2+、I -BI-、Fe2+、Br-CBr-、I-、Fe2+DFe2+、I-、Br-2. 守恒規(guī)律 化合價(jià)有升必有降，電子有得必有失對(duì)于一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)，化合價(jià)升高總數(shù)

9、與降低總數(shù)相 等，失電子總數(shù)（或共用電子對(duì)偏離）與得電子總數(shù)（或共用電子對(duì)偏向）相等。3. 價(jià)態(tài)表現(xiàn)性質(zhì)的規(guī)律 元素處于最高價(jià)，只有氧化性；元素處于最低價(jià)，只有還原性；元素處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有 還原性，但主要呈現(xiàn)一種性質(zhì)；物質(zhì)若含有多種元素，其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。例 4. 在下列物質(zhì)中，既具有氧化性又具有還原性的是 （ ） 。A鐵B 硫C鐵和硫D氧和鐵4. 轉(zhuǎn)化規(guī)律 氧化還原反應(yīng)中，以元素相鄰價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)化最容易；同種元素不同價(jià)態(tài)之間的氧化反應(yīng)，化合價(jià)的變化遵 循“只靠攏，不交叉”（即價(jià)態(tài)歸中） ；同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。即是 : 歧化律處于 中間價(jià)態(tài)的元素同時(shí)升

10、降 ; 歸中律同種元素不同價(jià)態(tài)反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)向中間靠攏，且一般符合鄰位轉(zhuǎn) 化和互不 換位規(guī)律。例如：5. 反應(yīng)先后的一般規(guī)律 在濃度相差不大的溶液中，同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)，若加入氧劑，則它首先與溶液中還原性最強(qiáng)的還原劑作用；同理，同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)，若加入還原劑，則它首先與溶液中氧化性最強(qiáng)的氧化劑作用。 說明: 越易失電子的物質(zhì)，失后就越難得電子；越易得電子的物質(zhì)，得后就越難失電子。四、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用：（一）、氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷1. 氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關(guān)。2. 常用判斷方法（1） 依據(jù)元素在同期表的位置判斷 從左到右：金屬單質(zhì)的

11、還原性依次減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性逐漸加強(qiáng)。 從上到下：金屬單質(zhì)的還原性依次增強(qiáng)，非金屬單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。單質(zhì)氧化性： F2Cl 2Br 2I 2S 離子還原性：S2IBrClF單質(zhì)還原性： NaMgAl離子氧化性： Al 3+Mg2+Na+(2) 根據(jù)金屬(非金屬)的活動(dòng)性順序表來判斷(3) 通過氧化還原反應(yīng)比較：氧化劑還原劑氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物還原性：還原劑還原產(chǎn)物(4) 通過與同一物質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物比較：(5) 如： 2Fe+3Cl2 =2FeCl 3 ，F(xiàn)e+S=FeS ，可得出氧化性 Cl2 S 。(6) 反應(yīng)原理相似的不同反應(yīng)中，反應(yīng)條件要求越低，說明氧化劑或還原

12、劑越強(qiáng)。如鹵素單質(zhì)與 H2的反應(yīng)，按 F2、Cl2、Br2、I 2的順序反應(yīng)越來越難，反應(yīng)條件要求越來越高，則可得出氧 化性 F2Cl 2 Br 2 I 2 。(7) 對(duì)同一元素而言，一般價(jià)態(tài)越高，氧化性越強(qiáng)，如 Fe3Fe2Fe；價(jià)態(tài)越低，氧化性越弱，如 S2SSO2。(特例：氧化性 HClO HClO2 HClO3 HClO4 )(8) 據(jù)原電池電極：負(fù)極金屬比正極金屬 (還原性強(qiáng))；據(jù)電解池中放電順序，先得(或失)電子者 (或 )強(qiáng)。說明：氧化性與還原性受外界因素的影響。H2SO4 具有強(qiáng)氧化性，熱的濃 H2SO4比冷H2SO4 具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸只有 H+顯KMnO4的還原產(chǎn)物為 M

13、n2 ；在中性環(huán)溫度：溫度高時(shí)，氧化劑的氧化性和還原劑的還原性均增強(qiáng)。如濃 的濃 H2SO4 氧化性要強(qiáng)。濃度：濃度大時(shí)，氧化劑的氧化性和還原劑的還原性均增強(qiáng)。如濃 示弱氧化性。酸堿性：如 KMnO4 的氧化性隨溶液酸性的增強(qiáng)而增強(qiáng)。在酸性環(huán)境中， 境中， KMnO4的還原產(chǎn)物為 MnO2；在堿性環(huán)境中， KMnO4 的還原產(chǎn)物為 K2MnO4 。在使用高錳酸鉀作為氧化劑 檢驗(yàn)或除雜一些還原性物質(zhì)時(shí)，為了現(xiàn)象明顯，反應(yīng)快速。往往使用酸性高錳酸鉀溶液。例 5. 常溫下，在下列溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：16H+十 10Z十 2XO4=2x2+十 5Z2十 8H2O2A2+B2=2A3+ 十 2B 2B十

14、 Z2=B2十 2Z由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是 ( )A反應(yīng) Z2十 2A2+=2A3+十 2Z可以進(jìn)行BZ 元素在反應(yīng)中均被還原C氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 XO4、Z2、B2、 A3+ D 還原性由強(qiáng)到弱的順序是 A2+、B、Z、X2+二)、氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算原理是：氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。例 6. 硫酸銨在強(qiáng)熱條件下分解 , 生成氨、 二氧化硫、 氮?dú)夂退?. 反應(yīng)中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的 量之比是 ( )A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.4:3(三)、氧化還原反應(yīng)方程式的配平1. 配平的原則(1) 電子守恒：氧化還原反應(yīng)過程中，氧化劑得電子總數(shù)目等于

15、還原劑失電子總數(shù)目，即：“電子得失數(shù) 相等”“化合價(jià)升降數(shù)相等”。(2) 質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)相等。(3) 電荷守恒：對(duì)于離子方程式，等式兩邊“電荷總數(shù)相等”。2. 配平的思路一般分兩部分 : 第一部分是氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物之間的配平化合價(jià)升降相等或電子得 失數(shù)相等；第二部分是用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。3. 常見配平方法：化合價(jià)升降法 ( 即電子得失法或氧化數(shù)法 ) 該基本步驟可簡(jiǎn)記作：劃好價(jià)、列變化、求總數(shù)、配化學(xué)計(jì)量數(shù)。例7. (NH 4)2SO4在高溫下分解，產(chǎn)物是 SO2、H2O、N2和 NH 3。在該反應(yīng)的化學(xué)方程式中 ，化學(xué)計(jì)量數(shù)由 小到大的產(chǎn)物分子依次是 ( )ASO2、H2O、N2、NH3BN2、SO2、 H2O、NH3CN2、SO2、NH 3、H2ODH2O、NH 3、SO