氧化還原反應(yīng)的概念及規(guī)律

氧化還原反應(yīng)的概念及規(guī)律第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3

1．掌握化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型：化合、分解、置換、復(fù)分解，判斷指定化學(xué)反應(yīng)的類型。2．氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的判斷。3．物質(zhì)的氧化性或還原性強(qiáng)弱的比較方法。4．氧化還原反應(yīng)的表示方法、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算。第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月●基礎(chǔ)知識(shí)回顧1．氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、特征及判斷依據(jù)(1)本質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。(2)特征：反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生了變化。(3)判斷依據(jù)：元素化合價(jià)升高或降低第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2．氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念(1)氧化反應(yīng)：失電子(化合價(jià)升高)的反應(yīng)。(2)還原反應(yīng)：得電子(化合價(jià)降低)的反應(yīng)。(3)氧化劑(被還原)：得到電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì))。(4)還原劑(被氧化)：失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì))。(5)氧化產(chǎn)物：還原劑失電子后的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物(包含化合價(jià)升高的元素的產(chǎn)物)。(6)還原產(chǎn)物：氧化劑得電子后的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物(包含化合價(jià)降低的元素的產(chǎn)物)。5第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系6第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．常見的氧化劑(1)非金屬單質(zhì)，如：X2(X＝F、Cl、Br、I)、O2、O3等。(2)某些金屬氧化物，如：MnO2等。(3)含有高價(jià)態(tài)元素的酸或鹽，如：濃H2SO4、HNO3、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等。(4)某些陽離子，如：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋等。(5)過氧化物：如：Na2O2、H2O2等。70第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5．常見的還原劑(1)活潑金屬單質(zhì)，如：Na、Al、Zn、Fe等。(2)非金屬單質(zhì)，如：H2、C、Si等。(3)低價(jià)態(tài)的金屬陽離子，如：Fe2＋等。(4)非金屬的陰離子，如：Cl－、S2－等。(5)低價(jià)態(tài)的化合物，如：CO、SO2等第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月●自我演練1．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)升降，可以判斷氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。請(qǐng)標(biāo)注下列物質(zhì)中劃線元素的化合價(jià)。NaHH2O2

CO(NH2)2

C6H12O6HCN答案：第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2．從四種基本反應(yīng)類型的角度指出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型，并注明是否是氧化還原反應(yīng)。(1)NH3＋HCl===NH4Cl，屬于__________；__________。(2)2KClO32KCl＋3O2↑，屬于__________；__________。(3)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，屬于__________；__________。(4)NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3，屬于__________；__________。答案：(1)化合反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)(2)分解反應(yīng)氧化還原反應(yīng)(3)置換反應(yīng)氧化還原反應(yīng)(4)復(fù)分解反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3．根據(jù)氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系，判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)。(2)沒有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)。(3)有單質(zhì)參加或生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。答案：以上說法均不正確。部分沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)(如Na2O2＋SO2===Na2SO4等)和沒有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)(如2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑等)也屬于氧化還原反應(yīng)；同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化(如3O22O3等)，雖然有單質(zhì)參加和生成，但不屬于氧化還原反應(yīng)。第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．對(duì)于反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)MnO2在反應(yīng)中______電子，所含元素化合價(jià)__________，被__________，發(fā)生__________反應(yīng)，作__________，__________是還原產(chǎn)物。(2)HCl在反應(yīng)中__________電子，所含元素化合價(jià)__________，被__________，發(fā)生__________反應(yīng)，作__________，__________是氧化產(chǎn)物。答案：(1)得降低還原還原氧化劑MnCl2(2)失升高氧化氧化還原劑Cl2第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5．下列標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的化學(xué)方程式中正確的是 ()答案：C第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1.概念間的關(guān)系第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2．深化理解(1)有單質(zhì)參加的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)，如同素異形體之間的轉(zhuǎn)化。(2)同一物質(zhì)在不同反應(yīng)中可能作氧化劑，可能作還原劑，可能既作氧化劑又作還原劑，可能既不作氧化劑又不作還原劑。(3)氧化還原反應(yīng)的類型①不同物質(zhì)、不同元素間的氧化還原反應(yīng)，如：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O②不同物質(zhì)、不同價(jià)態(tài)的同種元素間的氧化還原反應(yīng)，如：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2OKClO3＋5KCl＋3H2SO4===3K2SO4＋3Cl2↑＋3H2O第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月③同一物質(zhì)不同元素間的氧化還原反應(yīng)，如：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑④同一物質(zhì)、不同價(jià)態(tài)的同種元素若價(jià)態(tài)處于相間位置，則能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；反之，則不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如：5NH4NO34N2↑＋2HNO3＋9H2O(見難點(diǎn)三第3)⑤同一物質(zhì)同種元素同一價(jià)態(tài)的原子間的氧化還原反應(yīng)，如：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月【例1】(2009·高考上海卷)在下列變化①大氣固氮②硝酸銀分解③實(shí)驗(yàn)室制取氨氣中，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是 ()A．①②③ B．②①③C．③②① D．③①②[解析]本題求解的關(guān)鍵是對(duì)定義的理解和化學(xué)方程式的熟練書寫，再結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)即可順利得出答案。大氣固氮是將大氣中游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)變?yōu)榈难趸铮鼗蟽r(jià)升高，被氧化。硝酸銀分解的化學(xué)方程式為4AgNO34Ag＋4NO2↑＋2O2↑，氮元素的化合價(jià)降低，被還原。實(shí)驗(yàn)室中氨氣的制備是銨鹽和堿共熱，發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，氮元素的化合價(jià)不變。[答案]A第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(2009·南昌模擬)下列各組物質(zhì)反應(yīng)后，含碳元素的物質(zhì)既是氧化劑又是還原劑的是 ()A．CO2＋Na2O2 B．Mg＋CO2C．CaO＋C D．CaCO3＋SiO2解析：題中各項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)依次為：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，CO2＋2Mg2MgO＋C，CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。A中CO2既不是氧化劑又不是還原劑，A項(xiàng)錯(cuò)。B中CO2只作氧化劑，B項(xiàng)錯(cuò)。C中碳既是氧化劑又是還原劑，C項(xiàng)正確。D不是氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)。答案：C第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較1．根據(jù)化學(xué)方程式判斷氧化劑＋還原劑===還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原劑>還原產(chǎn)物第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2．根據(jù)物質(zhì)活動(dòng)性順序比較(1)金屬活動(dòng)性順序(常見元素)(2)非金屬活動(dòng)性順序(常見元素)第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3．根據(jù)反應(yīng)條件判斷當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時(shí)，如氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)相同，可根據(jù)反應(yīng)條件的難、易來進(jìn)行判斷。例如：16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②4HCl(濃)＋O22H2O＋2Cl2③根據(jù)①、②、③、式可以判斷氧化性：KMnO4>MnO2>O2。第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．根據(jù)氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷當(dāng)變價(jià)的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時(shí)，可根據(jù)氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)的高低來判斷氧化性的強(qiáng)弱。例如：2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS可以判斷氧化性：Cl2>S。第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5．根據(jù)元素周期表判斷(1)同主族元素(從上到下)第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月6．根據(jù)原電池、電解池的電極反應(yīng)比較(1)一般情況下，兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，其還原性：負(fù)極>正極。(2)用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強(qiáng)，在陽極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。注意：比較氧化性、還原性強(qiáng)弱的根本依據(jù)是物質(zhì)或微粒得失電子的能力大小，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，同時(shí)比較時(shí)還應(yīng)注意溫度、濃度、溶液酸堿性對(duì)氧化性、還原性的影響。第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2】(2009·北京市西城區(qū)抽樣測(cè)試)常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)：①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O，②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－，③2R－＋Z2===R2＋2Z－，由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是 ()A．氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篨O<Z2<R2<M3＋B．還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篨2＋<Z－<R－<M2＋C．Z元素在反應(yīng)①中被氧化，在③中被還原D．常溫下可發(fā)生反應(yīng)2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月[解析]依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，由反應(yīng)①知，氧化性：XO>Z2，還原性：Z－>X2＋；由反應(yīng)②知氧化性：R2>M3＋，還原性：M2＋>R－；由反應(yīng)③知氧化性：Z2>R2，還原性：R－>Z－，由此可得氧化性強(qiáng)弱關(guān)系為：XO>Z2>R2>M3＋，A錯(cuò)；同理知B、C正確；由“強(qiáng)生弱”的規(guī)律得D正確。[答案]A第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月(2009·汕頭模擬)R、X、Y和Z是四種元素，其常見化合價(jià)均為＋2價(jià)，且X2＋與單質(zhì)R不反應(yīng)；X2＋＋Z===X＋Z2＋；Z2＋＋Y===Z＋Y2＋。這四種離子被還原成0價(jià)時(shí)表現(xiàn)的氧化性強(qiáng)弱符合 ()A．R2＋>X2＋>Z2＋>Y2＋

B．X2＋>R2＋>Y2＋>Z2＋C．Y2＋>Z2＋>R2＋>X2＋

D．Z2＋>Z2＋>R2＋>Y2＋解析：X2＋與單質(zhì)R不反應(yīng)，說明氧化性R2＋>X2＋；由反應(yīng)X2＋＋Z===X＋Z2＋可知，氧化性X2＋>Z2＋；由反應(yīng)Z2＋＋Y===Z＋Y2＋，可知，氧化性Z2＋>Y2＋。綜上所述，氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)镽2＋>X2＋>Z2＋>Y2＋。答案：A第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氧化還原反應(yīng)中的五大規(guī)律：1．守恒規(guī)律電子得失總數(shù)(或化合價(jià)升降總數(shù))相等。據(jù)此，可用于配平、計(jì)算。2．價(jià)態(tài)規(guī)律(1)同種元素最高價(jià)態(tài)只具有氧化性；最低價(jià)態(tài)只具有還原性；中間價(jià)態(tài)既具有氧化性，又具有還原性?？珊?jiǎn)記為：高價(jià)氧，低價(jià)還，中價(jià)全。(2)化合物(如2)：因既有正價(jià)又有負(fù)價(jià)，所以同時(shí)具有氧化性和還原性。第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3．歸中不交規(guī)律此規(guī)律僅用于同一種元素之間。(1)若價(jià)態(tài)相隔(即有中間價(jià))，一般能反應(yīng)，且生成中間價(jià)態(tài)。但二者的化合價(jià)不會(huì)交叉變化。如(2)若價(jià)態(tài)相鄰，則不反應(yīng)。如C～CO、CO～CO2、SO2～SO3等。第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．先強(qiáng)后弱規(guī)律(反應(yīng)順序)(1)一種氧化劑遇多種還原劑時(shí)，總是按還原性先強(qiáng)后弱的順序反應(yīng)。如：把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2可把Fe2＋、Br－氧化，由于還原性Fe2＋>Br－，所以Cl2先氧化Fe2＋，若Cl2有剩余，才會(huì)繼續(xù)氧化Br－。若n(FeBr2)：n(Cl2)＝1：1，其離子方程式為：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。(2)同理，一種還原劑遇多種氧化劑時(shí)，是按氧化性先強(qiáng)后弱的順序反應(yīng)。如將Fe放入CuCl2和HCl的混合液中，F(xiàn)e先與Cu2＋反應(yīng)，后與H＋反應(yīng)。第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5．由強(qiáng)變?nèi)跻?guī)律(反應(yīng)方向)氧化還原反應(yīng)總是向著氧化性和還原性減弱的方向進(jìn)行，反之不能。據(jù)此，可判斷兩物質(zhì)能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、氧化還原反應(yīng)中的幾個(gè)“不一定”1．某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素不一定被還原，因?yàn)樵靥幱诨蠎B(tài)時(shí)，其化合價(jià)可能為正價(jià)，也可能為負(fù)價(jià)。若元素由負(fù)價(jià)變?yōu)?價(jià)，則其被氧化；若元素由正價(jià)變?yōu)?價(jià)，則其被還原。例如：在反應(yīng)2H2O2H2↑＋O2↑中，氫元素被還原，而氧元素被氧化。2．在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)不一定作氧化劑。大部分非金屬單質(zhì)往往既具有氧化性又具有還原性，只是以氧化性為主。例如：在反應(yīng)2H2＋O22H2O中，H2表現(xiàn)還原性，O2表現(xiàn)氧化性；在反應(yīng)Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3．氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物不一定都是氧化劑或還原劑。在氧化還原反應(yīng)中一定有氧化劑和還原劑，但氧化劑和還原劑可以是不同的物質(zhì)，也可以是同一種物質(zhì)。例如：在反應(yīng)2KClO32KCl＋3O2↑中，氧化劑和還原劑都是KClO3；在反應(yīng)Cl2＋H2O===HCl＋HClO中，氧化劑和還原劑都是Cl2，H2O既不是氧化劑也不是還原劑。第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．某一原子在反應(yīng)中得到電子或失去電子越多，不一定其氧化性或還原性越強(qiáng)。物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得到電子或失去電子的難易，而不是多少。例如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑①2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑②在反應(yīng)①中1個(gè)鎂原子失去2個(gè)電子，在反應(yīng)②中1個(gè)鋁原子失去3個(gè)電子，但鎂的還原性強(qiáng)于鋁。再如：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O③Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O④在反應(yīng)③中1個(gè)N原子得到3個(gè)電子，在反應(yīng)④中1個(gè)N原子得到1個(gè)電子，但事實(shí)上濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5．含有最高價(jià)元素的化合物不一定具有強(qiáng)氧化性。例如：在HClO中Cl元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，在HClO4中Cl元素的化合價(jià)為＋7價(jià)，事實(shí)上HClO的氧化性比HClO4強(qiáng)，HClO有強(qiáng)氧化性。6．在氧化還原反應(yīng)中，一種元